КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Коллективные коммуникации в MPI
Основным неудобством при работе с функциями коммуникаций точка-точка является плохая масштабируемость программы, так как приходиться явно задавать ранги процессов и предотвращать возникновение блокировок. При увеличении числа узлов в кластере такие программы становятся слишком запутанными, поэтому в MPI существует набор функций, обеспечивающих обмен сообщениями одновременно между всеми процессами коммуникатора: · Барьерная синхронизация процессов коммуникатора
· Рассылка одних и тех же данных от одного процесса всем (broadcast)
· Сбор данных одним процессом от остальных (gather)
· Разделение данных одного процесса между всеми процессами (scatter)
· Вариация сбора данных, при которой все процессы получают результат (allgather)
· Обмен данными "каждый с каждым" (alltoall)
· Редукционные операции
· Комбинированные операции редукции и разделения
· Частичные редукционные операции
Барьерная синхронизация процессов коммуникатора int MPI_Barrier(MPI_Comm comm) – после ее вызова вызвавший процесс блокируется до тех пор, пока все процессы коммуникатора не вызовут эту функцию. int MPI_Bcast(void *buffer, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm) – рассылает данные, находящиеся по адресу buffer процесса с рангом root всем процессам коммуникатора comm. int MPI_Gather (void *sendbuf, int sendcnt, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm) – Данные из буферов sendbuf в количестве sendcount всех процессов в порядке возрастания рангов копируются в буфер recvbuf процесса с рангом root. int MPI_Scatter(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcnt, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm) – Функция MPI_Scatter выполняет действия, обратные функциям MPI_Gather, а именно, рассылает данные, находящиеся по адресу sendbuf процесса с рангом root, всем процессам коммуникатора.
int MPI_Allgather (void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm) - Отличие этой функции от MPI_Gather в том, что итоговый массив получают все процессы коммуникатора. int MPI_Alltoall(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype, MPI_Comm comm) - все процессы обмениваются данными со всеми.
Действия перечисленных функций коллективных коммуникаций показаны на рисунке 2.
Иногда бывает необходимо вычислить значение какой-то величины на основании частичных ее значений, вычисленных в нескольких процессах программы. Например, каждый процесс может вычислить частичную сумму, и на основании этих значений необходимо вычислить полную сумму. Или необходимо выбрать минимум из локальных минимумов и т. д.
В MPI есть следующие встроенные редукционные операции · MPI_MAX - максимум · MPI_MIN - минимум · MPI_SUM - сумма · MPI_PROD - произведение · MPI_LAND - логическое «и» · MPI_BAND - побитовое «и» · MPI_LOR - логическое «или» · MPI_BOR - побитовое «или» · MPI_LXOR - логическое «исключающее или» · MPI_BXOR - побитовое «исключающее или» · MPI_MAXLOC - максимум и его расположение · MPI_MINLOC - минимум и его расположение
int MPI_Reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root, MPI_Comm comm)
Рис. 2 – функции коллективных коммуникаций в MPI Параметры: sendbuf - адрес, по которому находятся отправляемые данные count - число элементов в sendbuf, к которым требуется применить операцию редукции datatype - тип данных op - редукционная операция root - ранг процесса, который получит итоговое значение (корневого процесса) comm - коммуникатор recvbuf - адрес, по которому будет записано итоговое значение (запись произойдет только в процессе с рангом root). Более подробное описание основных функций MPI находится в приложении А.
Дата добавления: 2014-12-26; Просмотров: 560; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |