Message Passing Interface (MPI)

Tworzenie komunikatorów

MPI_Comm_dup

Do stworzenia nowego komunikatora konieczne jest uprzednie istnienie jakiegoś innego komunikatora. Jak wiadomo, w każdym procesie dostępny jest predefiniowany komunikator MPI_COMM_WORLD.

Nowy komunikator stworzyć można poprzez stworzenie kopii istniejącego komunikatora. Umożliwia to ta funkcja.

Nowo utworzony komunikator posiada tę samą grupę, zawiera te same informacje dodatkowe (np. o topologii procesów), lecz posiada nowy, odrębny od komunikatora źródłowego kontekst komunikacji. MPI_COMM_DUP stosuje się do intra- i inter-komunikatorów.

MPI_Comm_dup (comm,*newcomm) MPI_COMM_DUP (comm,newcomm,ierr)

MPI_Comm_create

Funkcja tworzy nowy komunikator newcomm zawierający grupę procesów zdefiniowaną w zmiennej group. Informacje dodatkowe przechowywane w komunikatorze źródłowym nie kopiują się do nowego komunikatora. Funkcja zwraca MPI_COMM_NULL procesom, które nie należą do grupy group. Procesy grupy group muszą należeć do grupy skojarzonej z komunikatorem źródłowym comm. Funkcja daje się stosować tylko do intra - komunikatorów.

MPI_Comm_create (comm,group,*newcomm) MPI_COMM_CREATE (comm,group,newcomm,ierr)

MPI_Comm_free

Funkcja zaznacza komunikator do usunięcia, a wskazujący na niego wskaźnik comm ustawia na MPI_COMM_NULL. Wszystkie nie zakończone operacje zostaną zakończone normalnie. Obiekt zostanie zwolniony, gdy nie będzie do niego żadnych odwołań. Funkcja stosuje się do intra- i inter-komunikatorów.

MPI_Comm_free (*comm) MPI_COMM_FREE (comm,ierr)

MPI_Comm_size

Funkcja daje wynik równy temu, który uzyskalibyśmy pobierając wskaźnik na grupę powiązaną z komunikatorem za pomocą funkcji MPI_COMM_GROUP, później pobrali wielkość tej grupy funkcją MPI_GROUP_SIZE, i na końcu zwolnili tymczasowy obiekt funkcją MPI_GROUP_FREE.

MPI_Comm_size (comm,size) MPI_COMM_SIZE (comm,size)

MPI_Comm_rank

Funkcja zwraca identyfikator wywołującego ją procesu w grupie powiązanej z komunikatorem comm.

MPI_Comm_rank (comm, rank) MPI_COMM_RANK (comm, rank)

MPI_Comm_compare

Do zgrubnego porównywania komunikatorów służy poniższa funkcja.

MPI_IDENT - gdy comm1 i comm2 wskazują na ten sam obiekt komunikatora;

MPI_CONGRUENT - gdy grupy skojarzone z komunikatorami są identyczne pod względem zawartości i uporządkowania, a różnica leży w innych kontekstach komunikacji;

MPI_SIMILAR - procesy należące do grup są te same, lecz ich uporządkowanie jest inne;

MPI_UNEQUAL - w pozostałych przypadkach.

MPI_Comm_compare (comm1,comm2,*result) MPI_COMM_COMPARE (comm1,comm2,result,ierr)

Przykład: Grupy i komunikatory

Tworzy dwie różne grupy procesów dla oddzielnej kolektywnej komunikacji. Wymaga też tworzenia nowych komunikatorów.

Język C


#include "mpi.h"
#include <stdio.h>
#define NPROCS 8

main(int argc, char *argv[])
{
int        rank, new_rank, sendbuf, recvbuf, numtasks,
           ranks1[4]={0,1,2,3}, ranks2[4]={4,5,6,7};
MPI_Group  orig_group, new_group;
MPI_Comm   new_comm;

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

if (numtasks != NPROCS) {
  printf("Must specify MP_PROCS= %d. Terminating.\n",NPROCS);
  MPI_Finalize();
  exit(0);
  }

sendbuf = rank;

/* Extract the original group handle */
MPI_Comm_group(MPI_COMM_WORLD, &orig_group);

/* Divide tasks into two distinct groups based upon rank */
if (rank < NPROCS/2) {
  MPI_Group_incl(orig_group, NPROCS/2, ranks1, &new_group);
  }
else {
  MPI_Group_incl(orig_group, NPROCS/2, ranks2, &new_group);
  }

/* Create new new communicator and then perform collective communications */
MPI_Comm_create(MPI_COMM_WORLD, new_group, &new_comm);
MPI_Allreduce(&sendbuf, &recvbuf, 1, MPI_INT, MPI_SUM, new_comm);

MPI_Group_rank (new_group, &new_rank);
printf("rank= %d newrank= %d recvbuf= %d\n",rank,new_rank,recvbuf);

MPI_Finalize();
}

Wynik działania programu:


rank= 7 newrank= 3 recvbuf= 22
rank= 0 newrank= 0 recvbuf= 6
rank= 1 newrank= 1 recvbuf= 6
rank= 2 newrank= 2 recvbuf= 6
rank= 6 newrank= 2 recvbuf= 22
rank= 3 newrank= 3 recvbuf= 6
rank= 4 newrank= 0 recvbuf= 22
rank= 5 newrank= 1 recvbuf= 22