🗊 Коммуникационные операции «точка-точка» параллельное программирование

Коммуникационные операции «точка-точка» параллельное программирование

Коммуникационные операции типа «точка-точка» К операциям этого типа относятся две представленные выше коммуникационные процедуры (MPI_Send, MPI_Recv). В коммуникационных операциях типа точка-точка всегда участвуют 2 процесса: передающий и принимающий. В MPI имеется множество функций, реализующих такой тип обмена. Многообразие объясняется возможностью организации таких обменов множеством способов. Описанные в предыдущем разделе функции реализуют стандартный режим с блокировкой.

Блокирующие функции Блокирующие функции подразумевают полное окончание операции после выхода из процедуры, т.е. вызывающий процесс блокируется, пока операция не будет завершена.

Неблокирующие функции Неблокирующие функции подразумевают совмещение операций обмена с другими операциями, поэтому неблокирующие функции передачи и приема по сути дела являются функциями инициализации соответствующих операций. Для опроса завершенности операции (и принудительного завершения) вводятся дополнительные функции.

Коммуникационные операции типа «точка-точка» Из таблицы хорошо виден принцип формирования имен функций. К именам базовых функций Send/Recv добавляются различные префиксы.

Коммуникационные операции типа «точка-точка»

MPI – Синхронная посылка Процессор-отправитель ожидает информацию о том, когда получатель примет сообщение. Пример, факс получатель присылает тег завершения приема.

MPI – Буферизированная посылка или Несинхронная посылка Процессор-отправитель знает только когда сообщение ушло.

MPI–посылки без блокировки Неблокирующие операции немедленно возвращают управление программе. Программа выполняет следующие действия. Для того, что бы спустя некоторое время убедиться, что неблокирующая функция передачи данных выполнена полностью, нужно вызвать функцию MPI_Test или MPI_Wait.

Неблокирующие коммуникационные операции Использование неблокирующих коммуникационных операций более безопасно с точки зрения возникновения тупиковых ситуаций, а также может увеличить скорость работы программы за счет совмещения выполнения вычислительных и коммуникационных операций. Эти задачи решаются разделением коммуникационных операций на две стадии: инициирование операции и проверку завершения операции.

Неблокирующие коммуникационные операции Неблокирующие операции используют специальный скрытый (opaque) объект "запрос обмена" (request) для связи между функциями обмена и функциями опроса их завершения. Для прикладных программ доступ к этому объекту возможен только через вызовы MPI-функций. Если операция обмена завершена, подпрограмма проверки снимает "запрос обмена", устанавливая его в значение MPI_REQUEST_NULL. Снять "запрос обмена" без ожидания завершения операции можно подпрограммой MPI_Request_free.

Функция передачи сообщений MPI_Isend Входные параметры:

Функция приема сообщений MPI_Irecv Входные параметры:

MPI – Non-Blocking Examples

Функция ожидания завершения неблокирующей операции MPI_Wait Входные параметры:

Функция проверки завершения неблокирующей операции MPI_Test Входные параметры:

MPI_Sendrecv – совмещение отправки и получения

Нулевой процесс выполняет продолжительный цикл и после его выполнения посылает первому процессору значение вычислений цикла при помощи коммуникационной функции MPI_Send; Нулевой процесс выполняет продолжительный цикл и после его выполнения посылает первому процессору значение вычислений цикла при помощи коммуникационной функции MPI_Send; A) Первый процесс засекает время t1, выполняет блокирующую функцию MPI_Recv, засекает время t2, выводит присланное значение и затраченное время на ожидание и прием посылки. B) Первый процесс засекает время t1, выполняет неблокирующую функцию MPI_Irecv, засекает время t2, выводит полученное значение и затраченное время на выполнение неблокирующей операции приема. C) Первый процессор засекает время t1, выполняет неблокирующую функцию MPI_Irecv, засекает время t2, выполняет операцию MPI_Wait, засекает время t3, выводит полученное значение и затраченное время на выполнение неблокирующей операции приема и ожидание получения посылки.

Задание2 — Пересылка данных по кольцу Каждый процессор помещает свой ранг в целочисленную переменную buf. Каждый процессор пересылает переменную buf соседу справа. Каждый процессор суммирует принимаемое значение в переменную s, а затем передаёт принятое значение соседу справа. Пересылки по кольцу прекращаются, когда каждый процессор получит то значение, с которого начал пересылки: т.е. каждый процессор просуммирует ранги всех процессоров. С целью исключения взаимоблокировки используются неблокирующие пересылки MPI_Isend.

Задание 3 — Пересылка данных по кольцу №2 Замените в предыдущей задаче схему «Isend-Recv-Wait» на Sendrecv.