scan/scan.c

   1 /*
   2  * Inclusive scan
   3  */
   4
   5 #include <stdio.h>
   6 #include <stdlib.h>
   7 #include <ctype.h>
   8 #include <getopt.h>
   9 #include <unistd.h>
  10 #include <sys/stat.h>
  11 #include <mpi.h>
  12 #include "scan.h"
  13
  14 // tag for control messages
  15 #define KEY 1337
  16
  17 /* This one's binary name. */
  18 char* binname = "unset";
  19
  20 void usage () {
  21         fprintf (stderr, "\nUsage: mpirun -node 1-32 -nnp 1 %s [-f <string>] [-n <number>]\n", binname);
  22         fprintf (stderr, "\t -f: set the filename of the randfile. (defaults to \"numlist.bin\")\n");
  23         fprintf (stderr, "\t -n: set the number count to read from randfile. (defaults to -1 = read all)\n\n");
  24 }
  25
  26
  27 void array_contents(unsigned long arr[], unsigned long size){
  28         fprintf(stdout, "[%li", arr[0]);
  29         for(unsigned long i = 1; i < size; i++){
  30                 fprintf(stdout, ", %li", arr[i]);
  31         }
  32         fprintf(stdout, "]\n");
  33 }
  34
  35
  36 int main(int argc, char *argv[]){
  37         int tmp;
  38         int tmp2;
  39         FILE *file = NULL;
  40         MPI_Request request;
  41         unsigned long blocksize;
  42         unsigned long *databuf;
  43
  44         /* options */
  45         unsigned long size = 0;
  46         char *filename = "numlist.bin";
  47
  48         /* store out name for usage(); */
  49         binname = argv[0];
  50
  51         /* node info stuff*/
  52         int rank, nodes;
  53         char name[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME];
  54         MPI_Init(&argc,&argv);
  55         MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&nodes);
  56         MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);
  57         MPI_Get_processor_name(name,&tmp);
  58         //fprintf(stdout, "[%d/%d:%s] openMPI initialised.\n",rank,nodes,name);
  59
  60         /* getopt stuff */
  61         int c;
  62         opterr = 0;
  63         while ((c = getopt (argc, argv, "n:f:")) != -1) switch (c){
  64                 case 'n':
  65                         size = strtoul (optarg,NULL,0);
  66                         break;
  67                 case 'f':
  68                         filename = optarg;
  69                         break;
  70                 case '?':
  71                         if (optopt == 'f' || optopt == 'n')
  72                                 fprintf (stderr, "Option -%c requires an argument.\n", optopt);
  73                         else if (isprint (optopt))
  74                                 fprintf (stderr, "Unknown option `-%c'.\n", optopt);
  75                         else
  76                                 fprintf (stderr, "Unknown option character `\\x%x'.\n", optopt);
  77                         if (rank == 0)usage();
  78                         MPI_Finalize();
  79                         exit(2);
  80
  81                 default:
  82                         if (rank == 0)usage();
  83                         MPI_Finalize();
  84                         exit(2);
  85         }
  86
  87         /* sanize size, calculate blocksize, init databuf. */
  88         if ((file = fopen(filename, "r"))) {
  89                 fclose(file);
  90                 file = NULL;
  91                 struct stat st;
  92                 stat(filename, &st);
  93                 if (size <= 0 || size > st.st_size){
  94                         size = st.st_size;
  95                 }
  96         }else{
  97                 if(rank == 0){
  98                         fprintf (stdout, "[%d/%d:%s] File %s does not exist.\n",rank,nodes,name,filename);
  99                         usage();
 100                 }
 101                 MPI_Finalize();
 102                 exit(3);
 103         }
 104
 105         databuf = malloc(size * sizeof(unsigned long));
 106         if(databuf == NULL) {
 107                 fprintf(stdout, "[%d/%d:%s] malloc for databuf failed.\n",rank,nodes,name);
 108                 MPI_Finalize();
 109                 exit(2);
 110         }
 111
 112         blocksize = size/nodes;
 113         if(blocksize*nodes < size){
 114                 blocksize++;
 115                 if(rank == 0)
 116                         fprintf(stdout, "[%d/%d:%s] perfect split impossible: n:%d, s:%li -> bs:%li (off: %li)\n",rank,nodes,name,nodes,size,blocksize,(nodes*blocksize)-size);
 117         }
 118
 119         if(rank == 0){
 120                 fprintf(stdout, "[%d/%d:%s] s: %li n: %d bs: %li n*b: %li n*(b+1): %li\n",rank,nodes,name,size,nodes,blocksize,nodes*blocksize, nodes*(blocksize+1));
 121
 122                 /* read file. */
 123                 if ((file = fopen(filename, "r"))) {
 124                         for (unsigned long i = 0; i < size; i++) {
 125                                 databuf[i] = fgetc(file);
 126                         }
 127                         fclose(file);
 128                 }else{
 129                         fprintf (stdout, "[%d/%d:%s] File %s could not be read.\n",rank,nodes,name,filename);
 130                         usage();
 131                         MPI_Finalize();
 132                         exit(3);
 133                 }
 134
 135                 fprintf(stdout, "[%d/%d:%s] file read - distributing work.\n",rank,nodes,name);
 136                 MPI_Isend(databuf, size-1, MPI_LONG, 0, KEY, MPI_COMM_WORLD, &request);
 137         }
 138
 139         /* stuff done by all others */
 140         tmp = rank -1;
 141         if(tmp < 0) tmp = 0;
 142         MPI_Recv(databuf, size, MPI_LONG, tmp, KEY, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
 143
 144         /* propagate data, if not last node. */
 145         if(rank +1 < nodes) MPI_Send(databuf, size, MPI_LONG, rank+1, KEY, MPI_COMM_WORLD);
 146
 147         /* do processing here. */
 148         for(unsigned long i = (rank*blocksize+1); i < ((rank+1)*blocksize) && i < size; i++){
 149                 databuf[i] = databuf[(i-1)] + databuf[i];
 150         }
 151         //fprintf(stdout, "[%d/%d:%s] proc array ",rank,nodes,name);
 152         //array_contents(databuf, size);
 153
 154
 155         /* receive sums */
 156         if(rank != 0){
 157                 MPI_Recv(databuf, rank*blocksize, MPI_LONG, tmp, KEY, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
 158         //      fprintf(stdout, "[%d/%d:%s] rcv array ",rank,nodes,name);
 159         //      array_contents(databuf, size);
 160                 for(unsigned long i = rank*blocksize; i < ((rank+1)*blocksize) && i < size; i++){
 161                         databuf[i] += databuf[((rank*blocksize)-1)];
 162                 }
 163         //      fprintf(stdout, "[%d/%d:%s] added array ",rank,nodes,name);
 164         //      array_contents(databuf, size);
 165         }
 166
 167         tmp = rank +1;
 168         if(tmp >= nodes) tmp = 0;
 169         tmp2 = ((rank+1)*blocksize);
 170         if(tmp2 > size) tmp2 = size;
 171         MPI_Send(databuf, tmp2, MPI_LONG, tmp, KEY, MPI_COMM_WORLD);
 172
 173         /* receive result by root */
 174         if(rank == 0){
 175                 MPI_Recv(databuf, size, MPI_LONG, nodes-1, KEY, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
 176                 fprintf(stdout, "[%d/%d:%s] result: %li\n",rank,nodes,name,databuf[size-1]);
 177 //              fprintf(stdout, "[%d/%d:%s] res array ",rank,nodes,name);
 178 //              array_contents(databuf, size);
 179         }
 180
 181         MPI_Finalize();
 182         return 0;
 183 }
 184