并行程序设计-第六讲.MPI编程

第六讲 MPI编程

MPI概念和基本原语

消息传递和MPI

• 消息传递是超级计算机和集群主要的编程模型
• MPI是什么
  • 消息传递编程模型标准，取代专有库
  • 编程角度
  • 基于单程序多数据流（SPMD）
  • 隔离了独立地址空间
    • 不会有数据竞争，但可能有通信错误

消息传递库特性

• 所有通信、同步都需调用函数完成

  • 无共享变量

• 提供如下类别的函数

  • 通信

    • 点对点通信：消息从特性的发送进程（点A）发送到特定的接收进程（点B）
    • 多处理器参与的组通信
      • 移动数据：广播、散发/收集
      • 计算并移动数据：归约、全归约

  • 同步

    • 障碍
    • 无锁机制，因为没有共享变量需要保护

  • 查询

    • 多少个进程？哪个是我？有处于等待状态的信息？

基本接口

• MPI_Comm_size报告进程数
  • int MPI_Comm_size(MPI_Comm comm,int *size)
• MPI_Comm_rank报告识别调用进程的rank，值从0～size-1
  • int MPI_Comm_rank(MPI_Comm comm,int *rank)

编译–Linux平台

运行MPI程序

MPI初始化和结束处理

• MPI_Init

  • 令MPI进行必要的初始化工作
  • 

• MPI_Finalize

  • 告诉MPI程序已结束，进行清理工作
  • int MPI_Finalize(void)

MPI程序基本结构

MPI消息传递

• 消息传递最基本的函数：
  • send
    • 
  • receive
    • 

• 需要明确
  - 如何描述数据
  - MPI强数据类型
  - 在传输之前必须指明数据是什么类型、数据个数等信息
  - 如何标识进程
  - rank
  - 接收方如何识别信息

  • 操作完成意味着什么

一些基本概念

这块看pppt

MPI编程模型