Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу

Нажмите для полного просмотра!

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №2

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №3

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №4

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №5

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №6

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №7

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №8

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №9

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №10

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №11

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №12

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №13

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №14

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №15

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №16

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №17

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №18

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №19

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №20

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №21

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №22

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №23

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №24

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №25

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №26

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №27

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №28

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу, слайд №29

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу. Доклад-сообщение содержит 29 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

$Пример static long num_steps = 100000; void main (int argc, char *argv[]) { int i, my_id, numprocs; double x, pi, step, sum = 0.0 ; step =...$

Описание слайда:

Пример static long num_steps = 100000; void main (int argc, char *argv[]) { int i, my_id, numprocs; double x, pi, step, sum = 0.0 ; step = 1.0/(double) num_steps ; MPI_Init(&argc, &argv) ; MPI_Comm_Rank(MPI_COMM_WORLD, &my_id) ; MPI_Comm_Size(MPI_COMM_WORLD, &numprocs) ; for (i=my_id+1; i

Слайд 2

Описание слайда:

Операции редукции – передача данных от всех процессов одному процессу int MPI_Reduce(void *sendbuf, void *recvbuf, int count, MPI_Datatype type, MPI_Op op, int root, MPI_Comm comm) sendbuf – буфер с отправляемым сообщением, recvbuf – буфер для результирующего сообщения (только для процесса с рангом root), count – количество элементов в сообщениях, type – тип элементов сообщений, op - операция, которая должна быть выполнена над данными, root – ранг процесса, на котором должен быть получен результат, comm - коммуникатор, в рамках которого выполняется операция.

Слайд 3

Описание слайда:

Базовые типы данных MPI для С MPI_Datatype Тип данных MPI Тип C MPI_BYTE 8 битов для нетипиз.данных MPI_CHAR signed char MPI_DOUBLE double MPI_FLOAT float MPI_INT int MPI_LONG long MPI_LONG_DOUBLE long double MPI_PACKED упакованные данные MPI_SHORT short MPI_UNSIGNED_CHAR unsigned char MPI_UNSIGNED unsigned int MPI_UNSIGNED_LONG unsigned long MPI_UNSIGNED_SHORT unsigned short

Слайд 4

Описание слайда:

Базовые типы операций редукции MPI_Op Операция Описание MPI_MAX максимальное значение MPI_MIN минимальное значение MPI_SUM сумма значений MPI_PROD произведение значений MPI_LAND операция "И" (над значениями сообщений) MPI_BAND битовая операция "И” MPI_LOR операция "ИЛИ” MPI_BOR битовая операция "ИЛИ" MPI_LXOR операция исключающее "ИЛИ" MPI_BXOR операция исключающее "ИЛИ" MPI_MAXLOC макс. значение и соотв. индекс* MPI_MINLOC миним. значение и соотв. индекс *Как правило, это ранг процесса, предоставившего max (min) Перечень базовых операций м.б. дополнен пользовательскими.

Слайд 5

Описание слайда:

Допустимые типы операндов MPI_Op Операция Допустимые типы операндов MPI_MAX целые, вещественные MPI_MIN MPI_SUM MPI_PROD MPI_MAXLOC MPI_MINLOC MPI_LAND целые MPI_LOR MPI_LXOR MPI_BAND целые, MPI_BYTE MPI_BOR MPI_BXOR

Слайд 6

Описание слайда:

Выполнение операций редукции Суть редукции - коллективная операция пересылки сообщений от всех процессов коммуникатора comm процессу root. Выполнение редукции: операция op, выполняется над первыми элементами входного буфера sendbuf, результат посылается в первый элемент буфера приема recvbuf процесса root, аналогично для вторых элементов буфера и т.д. до count элементов.

Слайд 7

Описание слайда:

Схема выполнения редукции

Слайд 8

Описание слайда:

Пример выполнения редукции для «+»

Слайд 9

Описание слайда:

Синхронизация процессов Одновременное достижение всеми процессами коммуникатора определенной «точки» вычислений обеспечивает функция int MPI_Barrier(MPI_Comm comm) Вызывается всеми процессами. При вызове блокирует выполнение процесса. Заблокированные процессы продолжат выполнение только после вызова всеми процессами коммуникатора.

Слайд 10

Описание слайда:

Передача данных от одного процесса всем процессам int MPI_Bcast(void *buf, int count, MPI_Datatype type, int root, MPI_Comm comm) buf – буфер с отправляемым сообщением (для процесса с рангом root) и буфер для приема результирующего сообщения для всех остальных процессов. count – количество элементов в сообщении, type – тип элементов сообщения, root – ранг процесса, выполняющего рассылку, comm - коммуникатор, в рамках которого выполняется передача данных.

Слайд 11

$Улучшенная программа примера int main(int argc, char** argv) { int rank=-1, total_proc=-1; int n; double pi, mypi, h, sum, x, t1, t2; double PI25 =...$

Описание слайда:

Улучшенная программа примера int main(int argc, char** argv) { int rank=-1, total_proc=-1; int n; double pi, mypi, h, sum, x, t1, t2; double PI25 = 3.1415926535897932384626433832795; MPI_Init(&argc,&argv); MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank); MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&total_proc); //While - создание повторяющегося диалога while (1) { if (rank == 0) { cout

Слайд 12

$MPI_Bcast(&n,1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD); if (n == 0) {break;} else { h = 1.0/(double) n; sum = 0.0; //Каждый процесс вычисляет свою сумму for (...$

Описание слайда:

MPI_Bcast(&n,1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD); if (n == 0) {break;} else { h = 1.0/(double) n; sum = 0.0; //Каждый процесс вычисляет свою сумму for ( i=rank+1; i

Слайд 13

$if (rank == 0) { //Вторая засечка времени на головном процессоре t2 = MPI_Wtime(); cout$

Описание слайда:

if (rank == 0) { //Вторая засечка времени на головном процессоре t2 = MPI_Wtime(); cout

Слайд 14

Описание слайда:

MPI. Операции передачи сообщений Операции, поддерживаемые MPI функциями: Парные (point-to-point) – для взаимодействия между двумя процессами. Коллективные (collective) – для одновременного взаимодействия нескольких процессов.

Слайд 15

Описание слайда:

Функция передачи сообщения int MPI_Send(void *buf, int count, MPI_Datatype type, int dest, int tag, MPI_Comm comm) buf – буфер с отправляемым сообщением, count – количество элементов в сообщении, type – тип элементов сообщения, dest – ранг процесса, которому отправляется сообщение, tag – значение (тэг), используемое для идентификации сообщения и фильтрации сообщений при приеме, comm - коммуникатор, в рамках которого выполняется операция

Слайд 16

Описание слайда:

Режим отправки – стандартный (standard) Вызов функции обеспечивает режим standard: На время выполнения функции процесс-отправитель сообщения блокируется. После завершения выполнения функции буфер может использоваться повторно. Состояние отправленного сообщения может быть различным – сообщение может: располагаться на процессе-отправителе, находиться в состоянии передачи, храниться на процессе-получателе, быть принято процессом-получателем при помощи функции MPI_Recv.

Слайд 17

Описание слайда:

Дополнительные режимы передачи сообщений Синхронный режим (Synchronous)–завершение функции отправки сообщения происходит только при получении от процесса-получателя подтверждения о начале приема отправленного сообщения. Функция отправки сообщения в синхронном режиме - MPI_Ssend Режим передачи по готовности (Ready) –может быть использован только, если операция приема сообщения уже инициирована. Буфер сообщения после завершения функции отправки сообщения может быть повторно использован. Функция отправки сообщения в режиме по готовности - MPI_Rsend

Слайд 18

Описание слайда:

Дополнительные режимы передачи сообщений Буферизованный режим (Buffered) – для копирования отправляемых сообщений используются дополнительные системные буферы. Функция отправки сообщения завершается сразу же после копирования сообщения в буфер. Функция отправки сообщения в буферизованном режиме - MPI_Bsend

Слайд 19

Описание слайда:

MPI буфер памяти Для использования буферизованного режима должен быть создан и передан MPI буфер памяти: int MPI_Buffer_attach(void *buf, int size), где buf – буфер памяти для буферизации сообщений, size – размер буфера. После завершения работы с буфером он должен быть отключен от MPI при помощи функции: int MPI_Buffer_detach(void *buf, int *size) size – возвращаемый размер буфера

Слайд 20

Описание слайда:

Практическое использование режимов передачи Режим передачи по готовности формально – наиболее быстрый, но сложно гарантировать готовность операции приема  используется редко. Стандартный и буферизованный режимы - быстрые, но могут приводить к большим расходам памяти  рекомендуются для передачи коротких сообщений, Синхронный режим – наиболее медленный, т.к. требует подтверждения приема. Но этот режим наиболее надежен  рекомендуется для передачи длинных сообщений.

Слайд 21

Описание слайда:

Функция приема сообщения int MPI_Recv(void *buf, int count, MPI_Datatype type, int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status *status) buf – буфер для приема сообщения, count – количество элементов в сообщении, type – тип элементов сообщения, source– ранг процесса, от которого д.б. выполнен прием сообщения, tag– тэг сообщения, которое д.б. принято процессом, comm - коммуникатор, в рамках которого выполняется операция, status - указатель на переменную с результатами выполнения операции приема.

Слайд 22

Описание слайда:

Требования к приему сообщения Буфер памяти должен быть достаточным для приема сообщения. При нехватке памяти часть сообщения будет потеряна. В коде завершения функции будет зафиксирована ошибка переполнения. Типы элементов передаваемого и принимаемого сообщения должны совпадать. Для приема сообщения от любого процесса-отправителя параметру source устанавливается значение MPI_ANY_SOURCE, с любым тэгом параметру tag устанавливается значение MPI_ANY_TAG.

Слайд 23

Описание слайда:

Требования к приему сообщения Параметр status позволяет определить для принятого сообщения: status.MPI_SOURCE – ранг процесса-отправителя принятого сообщения, status.MPI_TAG –тэг принятого сообщения. Функция MPI_Get_count(MPI_Status*status, MPI_Datatypetype, int *count) возвращает в переменной count количество элементов типа type в принятом сообщении.

Слайд 24

Описание слайда:

Требования к приему сообщения Прием сообщения м.б. инициирован до момента, в момент, после момента начала отправки сообщения. Вызов MPI_Recv не обязан согласовываться со временем вызова соответствующей функции MPI_Recv Функция MPI_Recv – блокирующая для процесса-получателя, его выполнение приостанавливается до завершения работы функции  если ожидаемое для приема сообщение будет отсутствовать, выполнение параллельной программы будет блокировано. По завершении MPI_Recv в buf будет размещено принятое сообщение.

Слайд 25

Описание слайда:

Неблокирующее выполнение передачи данных Блокирующие функции - приостанавливают выполнение процессов (например, вычислений) до момента завершения работы вызванных функций. Все рассмотренные функции для парных операций передачи и приема являются блокирующими. Если вычисления (др. операции) не зависят от передаваемых данных, то блокировка не нужна.

Слайд 26

Описание слайда:

Неблокирующее выполнение передачи данных Неблокирующие функции обмена данными выполняются без блокировки процессов для совмещения процессов передачи сообщений и вычислений. Минус – более сложны для использования. Плюс – могут уменьшить потери эффективности параллельных вычислений из-за медленных коммуникационных операций.

Слайд 27

Описание слайда:

Неблокирующие функции int MPI_Isend(void*buf, int count, MPI_Datatypetype, int dest,int tag, MPI_Commcomm, MPI_Request*request); int MPI_Issend(void*buf, int count, MPI_Datatypetype, int dest,int tag, MPI_Commcomm, MPI_Request*request); int MPI_Ibsend(void*buf, int count, MPI_Datatypetype, int dest,int tag, MPI_Commcomm, MPI_Request*request); int MPI_Irsend(void*buf, int count, MPI_Datatypetype, int dest, int tag, MPI_Commcomm, MPI_Request*request); int MPI_Irecv(void*buf, int count, MPI_Datatypetype, int source, int tag, MPI_Commcomm, MPI_Request*request);

Слайд 28

Описание слайда:

Параметры функций request - определяется функцией перед завершением выполнения и может использоваться для проверки в неблокирующей функции int MPI_Test( MPI_Request*request, int *flag, MPI_status*status), request-дескриптор операции, определенный при вызове неблокирующей функции, flag-результат проверки(true, если операция завершена), status-результат выполнения операции (только для завершенной операции)

Слайд 29

Описание слайда:

Пример Условная схема вычислений и выполнения неблокирующей операции передачи сообщения: MPI_Isend(buf, count, type, dest, tag, comm, &request); … do { … MPI_Test(&request,&flag,&status); } while(!flag);