MatrixMul4.java

package com.mathpar.NAUKMA.examples;

import com.mathpar.matrix.*;
import com.mathpar.number.*;
import com.mathpar.parallel.utils.MPITransport;
import java.io.IOException;
import java.util.Random;
import mpi.*;

public class MatrixMul4 {
  public static MatrixS mmultiply(MatrixS a, MatrixS b, MatrixS c, MatrixS d, Ring ring) {
    // помножимо a на b, с на d та додамо результати
    return (a.multiply(b, ring)).add(c.multiply(d, ring), ring);
  }

  public static void main(String[] args) throws MPIException, IOException, ClassNotFoundException {
    Ring ring = new Ring("Z[]");
    // iнiцiалiзацiя MPI
    MPI.Init(args);
    // отримання номера процесора
    int rank = MPI.COMM_WORLD.getRank();
    if (rank == 0) {
      // програма виконується на нульовому процесорi
      int ord = 4;
      int den = 10000;
      // представник класу випадкового генератора
      Random rnd = new Random();
      // ord = розмiр матрицi, den = щiльнiсть
      MatrixS A = new MatrixS(ord, ord, den, new int[] {5}, rnd, NumberZ.ONE, ring);
      MatrixS B = new MatrixS(ord, ord, den, new int[] {5}, rnd, NumberZ.ONE, ring);

      MatrixS[] DD = new MatrixS[4];
      MatrixS CC = null;
      // розбиваємо матрицю A на 4 частини
      MatrixS[] AA = A.split();
      // розбиваємо матрицю B на 4 частини
      MatrixS[] BB = B.split();
      // вiдправлення вiд нульового процесора масиву Object процесору 1 з iдентифiкатором tag = 1
      MPITransport.sendObjectArray(new Object[] {AA[0], BB[1], AA[1], BB[3]}, 0, 4, 1, 1);
      // вiдправлення вiд нульового процесора масиву Object процесору 2 з iдентифiкатором tag = 2
      MPITransport.sendObjectArray(new Object[] {AA[2], BB[0], AA[3], BB[2]}, 0, 4, 2, 2);
      // вiдправлення вiд нульового процесора масиву Object// процесору 3 з iдентифiкатором tag = 3
      MPITransport.sendObjectArray(new Object[] {AA[2], BB[1], AA[3], BB[3]}, 0, 4, 3, 3);
      // залишаємо один блок нульовому процесору для оброблення
      DD[0] = (AA[0].multiply(BB[0], ring)).add(AA[1].multiply(BB[2], ring), ring);
      // отримуємо результат вiд першого процесора
      DD[1] = (MatrixS) MPITransport.recvObject(1, 1);
      System.out.println("recv 1 to 0"); // отримуємо результат вiд другого процесора
      DD[2] = (MatrixS) MPITransport.recvObject(2, 2);
      System.out.println("recv 2 to 0");
      // отримуємо результат вiд третього процесора
      DD[3] = (MatrixS) MPITransport.recvObject(3, 3);
      System.out.println("recv 3 to 0");
      // процедура збору матрицi з блокiв DD[i]//(i=0,...,3)
      CC = MatrixS.join(DD);
      System.out.println("RES= " + CC.toString());
    } else {
      // програма виконується на процесорi з номером rank
      System.out.println("I’m processor " + rank);
      // отримуємо масив Object з блоками матриць вiд нульового процесора
      Object[] n = new Object[4];
      MPITransport.recvObjectArray(n, 0, 4, 0, rank);
      MatrixS a = (MatrixS) n[0];
      MatrixS b = (MatrixS) n[1];
      MatrixS c = (MatrixS) n[2];
      MatrixS d = (MatrixS) n[3];

      // перемножуємо та складаємо блоки матриць
      MatrixS res = mmultiply(a, b, c, d, ring);
      // надсилаємо результат обчислень вiд процесора rank нульовому процесору
      System.out.println("res = " + res);
      MPITransport.sendObject(res, 0, rank);
      // повiдомлення на консоль про те, що результат буде надiслано
      System.out.println("send result");
    }
    MPI.Finalize();
  }
}