OpenMPI MPI_Barrier问题

Question

我在使用OpenMPI实现MPI_Barrier时遇到了一些同步问题：

int rank;
int nprocs;

int rc = MPI_Init(&argc, &argv);

if(rc != MPI_SUCCESS) {
    fprintf(stderr, "Unable to set up MPI");
    MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, rc);
}

MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &nprocs);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);


printf("P%d\n", rank);
fflush(stdout);

MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

printf("P%d again\n", rank);

MPI_Finalize();

用于mpirun -n 2 ./a.out

输出应该是: P0 P1 ..。

有时输出是: P0 P0 P1 P1再一次

到底怎么回事？

Answer 1

打印出的线条出现在终端上的顺序不一定是打印事物的顺序。为此您使用的是共享资源(stdout)，因此始终存在排序问题。( fflush在这里没有帮助，stdout无论如何都是行缓冲的。)

您可以尝试在输出前加上时间戳，并将所有这些保存到不同的文件中，每个MPI进程一个。

然后，要检查日志，可以将两个文件合并在一起，并根据时间戳进行排序。

那么你的问题就会消失。

Answer 2

MPI_Barrier()没有什么问题。

作为Jens mentioned，您没有看到预期的输出的原因是因为每个进程都缓冲了stdout。无法保证来自多个进程的打印将按顺序显示在调用进程上。(如果每个进程的stdout被转移到主进程进行实时打印，这将导致大量不必要的通信！)

如果您想让自己相信这个障碍有效，您可以尝试将其写入一个文件。将多个进程写入单个文件可能会导致额外的复杂性，因此您可以让每个进程写入一个文件，然后在设置障碍后，交换它们写入的文件。例如：

    Proc-0           Proc-1
      |                 |
 f0.write(..)     f1.write(...) 
      |                 |
      x  ~~ barrier ~~  x
      |                 |
 f1.write(..)     f0.write(...) 
      |                 |
     END               END

抽样实施情况：

#include "mpi.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main(int argc, char **argv) {
    char filename[20];
    int rank, size;
    FILE *fp;

    MPI_Init(&argc, &argv);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);

    if (rank < 2) { /* proc 0 and 1 only */ 
        sprintf(filename, "file_%d.out", rank);
        fp = fopen(filename, "w");
        fprintf(fp, "P%d: before Barrier\n", rank);
        fclose(fp);
    }

    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

    if (rank < 2) { /* proc 0 and 1 only */ 
        sprintf(filename, "file_%d.out", (rank==0)?1:0 );
        fp = fopen(filename, "a");
        fprintf(fp, "P%d: after Barrier\n", rank);
        fclose(fp);
    }

    MPI_Finalize();
    return 0;

}

运行代码后，您应该得到以下结果：

[me@home]$ cat file_0.out
P0: before Barrier
P1: after Barrier

[me@home]$ cat file_1.out
P1: before Barrier
P0: after Barrier

对于所有文件，"after Barrier“语句将始终出现在后面。

Answer 3

MPI程序中没有保证输出顺序。

这与MPI_Barrier完全无关。

另外，我也不会花太多的时间来担心MPI程序的输出排序。

如果您真的想这样做，最优雅的方法是让进程将它们的消息发送到一个级别，例如，级别0，并让级别0按照接收到的输出或按等级排序的顺序打印输出。

同样，不要花费太多的时间来尝试命令MPI程序的输出。这是不实际的，也没有什么用处。