时间：2023-10-28 浏览：334 分类：其他代写代做

《云计算与大数据》课程大作业

现有一个包含8个节点的集群，节点名称为nodel, node2， ....

node8，对应的进程编号从0到7，请用MPI编程实现以下功能:

1、node2- node8这7个节点以并行的方式向node1发送一 条包含字符

串“Hello， world” 的消息，由node1显示所有收到的信息，包括这

条消息来自哪个节点;

2、有一个函数: y=x'， 请计算x取值在0-5之间的积分值，需要使用

MPI_ Reduce 函数，将计算任务平均分配到8个节点上进行，其中.

node8作为root节点。

下面是使用MPI编程实现上述功能的示例代码：

cCopy Code#include <stdio.h>#include <string.h>#include <mpi.h>int main(int argc, char** argv) {    int rank, size;    char message[100] = "Hello, world";    char recv_message[100];

   MPI_Init(&argc, &argv);
   MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
   MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);    if (rank == 0) {        // 接收来自其他节点的消息并显示
       for (int i = 1; i < size; i++) {
           MPI_Recv(recv_message, 100, MPI_CHAR, i, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);            printf("Received message from node%d: %s\n", i, recv_message);
       }
   } else {        // 发送消息到节点1
       MPI_Send(message, strlen(message)+1, MPI_CHAR, 0, 0, MPI_COMM_WORLD);
   }

   MPI_Finalize();    return 0;
}

编译和运行上述代码时，需要安装MPI库，并使用类似以下命令进行编译：

Copy Codempicc mpi_example.c -o mpi_examplempirun -np 8 ./mpi_example

对于第二个问题，计算函数 y=x' 的积分值，可以使用MPI_Reduce函数将计算任务平均分配到8个节点上进行计算，并将结果汇总到root节点（node8）。

cCopy Code#include <stdio.h>#include <mpi.h>double func(double x) {    return x * x;
}int main(int argc, char** argv) {    int rank, size;    double x_start = 0.0;    double x_end = 5.0;    int num_intervals = 1000;    double interval_size = (x_end - x_start) / num_intervals;    double local_sum = 0.0;    double global_sum = 0.0;

   MPI_Init(&argc, &argv);
   MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
   MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);    // 计算每个节点负责的区间
   int local_num_intervals = num_intervals / size;    double local_x_start = x_start + rank * local_num_intervals * interval_size;    double local_x_end = local_x_start + local_num_intervals * interval_size;    // 计算局部积分值
   for (int i = 0; i < local_num_intervals; i++) {        double x = local_x_start + i * interval_size;
       local_sum += func(x) * interval_size;
   }    // 将局部积分值归约到root节点
   MPI_Reduce(&local_sum, &global_sum, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 7, MPI_COMM_WORLD);    if (rank == 7) {        printf("The integral value is: %f\n", global_sum);
   }

   MPI_Finalize();    return 0;
}

编译和运行上述代码时，需要安装MPI库，并使用类似以下命令进行编译：

Copy Codempicc mpi_integral.c -o mpi_integralmpirun -np 8 ./mpi_integral

在运行时，节点8（root节点）将显示计算得到的积分值。