morgan
/
chundoong-lab-ta
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Packages Projects Releases Wiki Activity
chundoong-lab-ta/SamsungDS22/submissions/HW4/kaye.jeong/mat_mul.cpp

266 lines
9.0 KiB
C++
Raw Blame History

#include "mat_mul.h"
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <mpi.h>
#include <omp.h>
#include "util.h"
#define min(a, b) (((a) < (b)) ? (a) : (b))
#define MASTER 0
#define FORM_MASTER 1
#define FORM_WORKER 2
static float *A, *B, *C;
static int M, N, K;
static int num_threads;
static int mpi_rank, mpi_world_size;
static int rows[4]={0,};
static int offset[4]={0,};
#define SLICEM 32
#define SLICEK 16
#define SLICEN 2048
static void mat_mul_omp() {
// TODO: parallelize & optimize matrix multiplication
// Use num_threads per node
// #pragma omp parallel for
// for (int i = 0; i < rows; ++i) {
// for (int j = 0; j < N; ++j) {
// for (int k = 0; k < K; ++k) {
// C[i * N + j] += A[i * K + k] * B[k * N + j];
// }
// }
// }
// #pragma omp parallel num_threads(num_threads)
// #pragma omp parallel for
// for (int i = 0; i < rows; ++i) {
// for (int k = 0; k < K; ++k) {
// float arr = A[i*K+k];
// for (int j = 0; j < N; j+=1) {
// C[i * N + j] += arr * B[k * N + j];
// }
// }
// }
int start=0;
int ed=rows[mpi_rank];
#pragma omp parallel for num_threads(num_threads) schedule(dynamic)
for(int i2=start;i2<ed;i2+=SLICEM) {
for(int k2=0;k2<K;k2+=SLICEK) {
for(int j2=0;j2<N;j2+=SLICEN) {
int edk=k2+SLICEK<K?(k2+SLICEK):K;
int edm=i2+SLICEM<M?(i2+SLICEM):M;
int edn=j2+SLICEN<N?(j2+SLICEN):N;
for(int i=i2;i<edm;++i) {
for(int k=k2;k<edk;++k) {
for(int j=j2;j<edn;++j) {
C[i*N+j]+=A[i*K+k]*B[k*N+j];
}
}
}
}
}
}
}
// omp_set_num_threads(num_threads);
// #pragma omp parallel
// {
// int pid = omp_get_thread_num();
// //printf("Parallel section: Hello world from thread %d\n",pid);
// int slice = M / num_threads;
// int start = pid * slice;
// int end = pid == num_threads - 1 ? M : (pid + 1) * slice;
// //int unroll = 8;
// float Aik;
// int bs = 45;
// for (int kk = 0; kk < K; kk += bs) {
// //for (int jj = 0; jj < N; jj += bs) {
// for (int i = start; i < end; ++i) {
// for (int k = kk; k < min(kk + bs, K); ++k) {
// Aik = A[i * K + k];
// int j=0;
// for(; j < N; ++j) {
// C[i * N + j] += Aik * B[k * N + j];
// }
// }
// }
// }
// }
void mat_mul(float *_A, float *_B, float *_C, int _M, int _N, int _K,
int _num_threads, int _mpi_rank, int _mpi_world_size) {
A = _A, B = _B, C = _C;
M = _M, N = _N, K = _K;
num_threads = _num_threads, mpi_rank = _mpi_rank,
mpi_world_size = _mpi_world_size;
// TODO: parallelize & optimize matrix multiplication on multi-node
// You must allocate & initialize A, B, C for non-root processes
//int numworkers = mpi_world_size -1;
//int averow, extra;
MPI_Status status;
MPI_Request request;
// FIXME: for now, only root process runs the matrix multiplication.
// if (mpi_rank == 0)
// mat_mul_omp();
int nrows = M / mpi_world_size;
//averow = M/numworkers;
//extra = M%numworkers;
//offset = 0;
for(int i=0;i<mpi_world_size;i++) {
rows[i]=(i==mpi_world_size-1)?(M-(nrows *(mpi_world_size-1))):nrows;
}
for(int i=0;i<mpi_world_size-1;i++) {
offset[i+1]=offset[i]+rows[i];
}
if(mpi_rank != 0) {
M=rows[mpi_rank];
alloc_mat(&A, rows[mpi_rank], K);
alloc_mat(&B, K, N);
alloc_mat(&C, rows[mpi_rank], N);
}
MPI_Bcast(B,K*N,MPI_FLOAT,0,MPI_COMM_WORLD);
if(mpi_rank == 0) {
for(int i=1;i<mpi_world_size;i++)
MPI_Isend(&A[offset[i]*K],rows[i]*K,MPI_FLOAT,i,0,MPI_COMM_WORLD,&request);
} else {
MPI_Recv(A,rows[mpi_rank]*K,MPI_FLOAT,0,0,MPI_COMM_WORLD,&status);
}
mat_mul_omp();
if(mpi_rank != 0) {
MPI_Isend(C,rows[mpi_rank]*N,MPI_FLOAT,0,0,MPI_COMM_WORLD,&request);
} else {
for(int i=1;i<mpi_world_size;i++)
MPI_Recv(&C[offset[i]*N],rows[i]*N,MPI_FLOAT,i,0,MPI_COMM_WORLD,&status);
}
}
// }
// )
// {
// /* code */
// }
// printf("/////////////////numworkers %d\n",numworkers);
// printf("/////////////////averow %d\n",averow);
// printf("/////////////////extra %d\n",extra);
// if(mpi_rank == 0)
// {
// int row_size = M / mpi_world_size;
// int st,ed;
// for (int node=1; node < mpi_world_size; node++) {
// st = offset = node * row_size;
// ed = node == mpi_world_size -1 ? M : (node+1)*row_size;
// rows = ed - st;
// MPI_Isend(&offset, 1, MPI_INT, node, FORM_MASTER, MPI_COMM_WORLD, &request);
// MPI_Isend(&rows, 1, MPI_INT, node, FORM_MASTER, MPI_COMM_WORLD,&request);
// MPI_Isend(&A[offset*K], rows*K, MPI_FLOAT, node, FORM_MASTER, MPI_COMM_WORLD,&request);
// MPI_Isend(B, N*K, MPI_FLOAT, node, FORM_MASTER, MPI_COMM_WORLD,&request);
// }
// rows = row_size;
// mat_mul_omp();
// for (int node=1; node < mpi_world_size; node++) {
// MPI_Recv(&offset, 1, MPI_INT, node, FORM_WORKER, MPI_COMM_WORLD, &status);
// MPI_Recv(&rows, 1, MPI_INT, node, FORM_WORKER, MPI_COMM_WORLD, &status);
// MPI_Recv(&C[offset*N], rows*N, MPI_FLOAT, node, FORM_WORKER, MPI_COMM_WORLD, &status);
// }
// } else {
// alloc_mat(&A, M, K);
// alloc_mat(&B, M, N);
// alloc_mat(&C, M, N);
// zero_mat(C,M,N);
// MPI_Recv(&offset, 1, MPI_INT, MASTER, FORM_MASTER, MPI_COMM_WORLD, &status);
// MPI_Recv(&rows, 1, MPI_INT, MASTER, FORM_MASTER, MPI_COMM_WORLD, &status);
// MPI_Recv(&A, rows*K, MPI_FLOAT, MASTER, FORM_MASTER, MPI_COMM_WORLD, &status);
// MPI_Recv(B, N*K, MPI_FLOAT, MASTER, FORM_MASTER, MPI_COMM_WORLD, &status);
// mat_mul_omp();
// MPI_Isend(&offset, 1, MPI_INT, MASTER, FORM_WORKER, MPI_COMM_WORLD,&request);
// MPI_Isend(&rows, 1, MPI_INT, MASTER, FORM_WORKER, MPI_COMM_WORLD,&request);
// MPI_Isend(&C, rows*N, MPI_FLOAT, MASTER, FORM_WORKER, MPI_COMM_WORLD,&request);
// }
// for (dest=1; dest<=numworkers; dest++)
// {
// rows = (dest <= extra) ? averow+1 : averow;
// // MPI_Send(&offset, 1, MPI_INT, dest, mtype, MPI_COMM_WORLD);
// // MPI_Send(&rows, 1, MPI_INT, dest, mtype, MPI_COMM_WORLD);
// // MPI_Send(&A[offset], rows*N, MPI_FLOAT, dest, mtype, MPI_COMM_WORLD);
// // MPI_Send(B, N*K, MPI_FLOAT, dest, mtype, MPI_COMM_WORLD);
// offset = offset + rows;
// printf(" \n");
// printf("///////////////// mpi_rank Number %d\n",mpi_rank);
// printf("///////////////// Master numworkers %d\n",numworkers);
// printf("///////////////// Master dest %d\n",dest);
// printf("///////////////// Master send offset %d\n",offset);
// printf("///////////////// Master send rows %d\n",rows);
// printf("///////////////// Master send rows*N %d\n",rows*N);
// printf("///////////////// Master send N*K %d\n",N*K);
// printf("///////////////// ------------------------------\n");
// }
// mat_mul_omp();
// mtype = FORM_WORKER;
// for(i=1; i<=numworkers; i++)
// {
// source = i;
// // MPI_Recv(&offset, 1, MPI_INT, source, mtype, MPI_COMM_WORLD, &status);
// // MPI_Recv(&rows, 1, MPI_INT, source, mtype, MPI_COMM_WORLD, &status);
// // MPI_Recv(&C[offset], rows*N, MPI_FLOAT, source, mtype, MPI_COMM_WORLD, &status);
// printf("///////////////// mpi_rank Number %d\n",mpi_rank);
// printf("///////////////// Master source %d\n",source);
// printf("///////////////// Master Recv offset %d\n",offset);
// printf("///////////////// Master Recv rows %d\n",rows);
// printf("///////////////// Master Recv C rows*N %d\n",rows*N);
// printf("///////////////// ------------------------------\n");
// }
// }
// // if (mpi_rank > MASTER)
// // {
// // mtype = FORM_MASTER;
// // // MPI_Recv(&offset, 1, MPI_INT, MASTER, mtype, MPI_COMM_WORLD, &status);
// // // MPI_Recv(&rows, 1, MPI_INT, MASTER, mtype, MPI_COMM_WORLD, &status);
// // // MPI_Recv(&A, rows*N, MPI_DOUBLE, MASTER, mtype, MPI_COMM_WORLD, &status);
// // // MPI_Recv(B, N*K, MPI_DOUBLE, MASTER, mtype, MPI_COMM_WORLD, &status);
// // printf("///////////////// mpi_rank Number %d\n",mpi_rank);
// // printf("///////////////// Worker Recv offset %d\n",offset);
// // printf("///////////////// Worker Recv rows %d\n",rows);
// // printf("///////////////// Worker Recv A rows*N %d\n",rows*N);
// // printf("///////////////// Worker Recv B N*K %d\n",N*K);
// // printf("///////////////// ------------------------------\n");
// // mat_mul_omp();
// // mtype = FORM_WORKER;
// // // MPI_Send(&offset, 1, MPI_INT, MASTER, mtype, MPI_COMM_WORLD);
// // // MPI_Send(&rows, 1, MPI_INT, MASTER, mtype, MPI_COMM_WORLD);
// // // MPI_Send(&C, N, MPI_DOUBLE, MASTER, mtype, MPI_COMM_WORLD);
// // printf("///////////////// mpi_rank Number %d\n",mpi_rank);
// // printf("///////////////// Worker Send offset %d\n",offset);
// // printf("///////////////// Worker Send rows %d\n",rows);
// // printf("///////////////// Worker Send C N %d\n",N);
// // printf("///////////////// ------------------------------\n");
// // }
Reference in New Issue View Git Blame Copy Permalink