Kurs MPI - pracownia nr 3

Celem ćwiczenia jest nabranie biegłości w posługiwaniu się typami danych i operatorami definiowanymi przez użytkownika. Dokładny opis typów danych definiowanych przez użytkownika można znaleźć np. w rozdziale User-Defined Datatypes and Packing książki MPI: The Complete Reference

Studenci i doktoranci: kody źródłowe oraz wydruk otrzymanych wyników (najlepiej w postaci tar.gz) proszę wysłać mailem na adres adam@chem.univ.gda.pl; będzie to sprawozdanie z tej pracowni. Przysłanie samego tekstu programu nie zalicza pracowni. Czas: do 7 maja, 2008.

Wykorzystanie typów danych definiowanych przez użytkownika

Napisać program rozpraszający M cząstek w kwadratowej komórce elementarnej pomiędzy N=(4,9,...,n² ) procesorów w zależności od położenia w komórce zgodnie z rysunkiem (dla każdego procesora P0...,P15 przypisujemy kwadratowy element wynikający z podziału komórki elementarnej na N kwadratów jednakowych rozmiarów ):
podział komórki

Atom należy zdefiniować w postaci struktury o następujacych polach: nazwa atomu (łańcuch czteroznakowy), masa atomu (double), współrzędne kartezjanskie x, y (2 * double) i prędkości v_x, v_y (2 * double). W przypadku Fortranu 77 strukturze ma odpowiadac blok wspólny. Procesor P0 powinien wyznaczyć losowe położenia cząstek i rozesłać odpowiednie cząstki do kolejnych procesorów. Do rozwiązania zadania zdefiniować typy danych użytkownika pozwalające na wysyłanie wybranych elementów tablicy struktur do kolejnych procesorów.

Własne operatory redukcji dla MPI_REDUCE

Napisać program wyszukujący ze zbioru N atomów których dane są rozproszone pomiędzy N procesorów atomy o następujących charakterystykach:

(a) największej energii kinetycznej, gdzie E^kin_i =1/2*m_i*v_i²

(b) największej odległości od początku układu współrzędnych

Dane te mają być zwracane do procesora o rzędzie 0. Do opisu każdego atomu przyjąć strukture danych o następujacych polach: nazwa atomu (łańcuch czteroznakowy), masa atomu (double), wspólrzędne kartezjanskie x, y, z (3 * double) i prędkości v_x, v_y, v_z (3 * double). W przypadku Fortranu 77 strukturze ma odpowiadac blok wspólny.

Do rozwiazania zadania zdefiniowac przy pomocy procedury MPI_OP_CREATE dwa własne operatory redukcji MAX_EKN i MAX_DIST znajdujące odpowiednio atom o maksymalnej energii kinetycznej i atom o największej odleglości od początku układu współrzędnych.