入门并行编程MPI(二)

MPI数据类型

• 消息中的数据由一个三联体描述：（地址，计数，数据类型），其中数据类型被递归定义为：
•         与基础语言中的数据类型相对应的预定义基础类型（例如MPI_INT，MPI_DOUBLE_PRECISION）。
•         MPI类型的连续阵列
•         矢量类型
•         索引类型
•         任意的结构
• MPI包括建立自定义数据类型的函数，例如，描述对（int, float）的数据类型。

基本数据类型

MPI datatype	C datatype
MPI_CHAR	signed char
MPI_SHORT	signed short int
MPI_INT	signed int
MPI_LONG	signed long int
MPI_UNSIGNED_CHAR	unsigned char
MPI_UNSIGNED_SHORT	unsigned short int
MPI_UNSIGNED	unsigned int
MPI_UNSIGNED_LONG	unsigned long int
MPI_FLOAT	float
MPI_DOUBLE	double
MPI_LONG_DOUBLE	long double

标签的概念

• 一条信息伴随着一个用户定义的属性，以识别正在接收的信息。
• 发送方和接收方的信息标签必须是一致的。
• 可以指定一个MPI_ANY_TAG常量作为标签值。
• 一些非MPI消息传递系统将标记称为消息类型。
• MPI引入了标签的概念，以避免与MPI数据类型相混淆。

MPI函数格式

error = MPI_Xxxxx(parameter,...);
   MPI_Xxxxx(parameter,...);

返回值是错误代码。由MPI_SUCCESS常数定义

	int error;
	......
	error = MPI_Init(&argc, &argv));
	if (error != MPI_SUCCESS)
	{
		fprintf (stderr, “ MPI_Init error \n”);	
		return 1; 

	}

运行一个MPI程序

在启动时，指定所需的处理器数量np和程序的名称 
    mpirun –np 3 prog

在选定的计算节点上运行指定程序的np拷贝。

 每个程序副本得到两个值。
         np
         rank的范围[0 ... np-1]

任何两个程序都可以使用消息传递函数直接交换数据

C: MPI helloworld.c

#include <mpi.h>
main(int argc, char **argv)
{
	int numtasks, rank;
	MPI_Init(&argc, &argv);
	MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, & numtasks);
	MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
	printf("Hello World from process %d of %d\n“, rank, numtasks);
	MPI_Finalize();
}

环境定义函数

int MPI_Init(int *argc, char ***argv)
	应该是第一个调用，只调用一次

int MPI_Comm_size(MPI_Comm comm, int *size)
   通讯器中的进程数

int MPI_Comm_rank(MPI_Comm comm, int *rank)
   通讯器中的进程编号（从0开始编号）

int MPI_Finalize()
   完成进程的操作

int MPI_Abort (MPI_Comm comm, int*errorcode)
	终止程序

int MPI_Initialized(int *flag)
如果在MPI_Init过程之后调用，flag参数返回1，否则返回0

int MPI_Finalized(int *flag)
如果在 MPI_Finalize ，否则为0
这些程序可以在MPI_Init之前和MPI_Finalize之后调用

int MPI_Get_processor_name(char *name, int *len)
在名称字符串中返回调用进程所运行的节点的名称。变量len返回名称中的字符数，不超过MPI_MAX_PROCESSOR_NAME常数

计时器操作函数

double MPI_Wtime(void)
	为每个被触发的进程返回自过去某个时间点以来所经过的天文时间，单位为秒（双精度实数）。用作参考点的时间时刻在过程的有效期内不会改变

double MPI_Wtick(void)
	返回定时器的分辨率，单位是秒

使用定时器

#include <stdio.h>
#include "mpi.h"
#define NTIMES 1000
int main(int argc, char **argv)
{
   double time_start, time_finish, tick;
   int rank, i;
   int len;
   char *name;
   name = (char*)malloc(MPI_MAX_PROCESSOR_NAME*sizeof(char));
   MPI_Init(&argc, &argv);
   MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
   MPI_Get_processor_name(name, &len);
   tick = MPI_Wtick();
   time_start = MPI_Wtime();
   for (i = 0; i<NTIMES; i++)time_finish = MPI_Wtime();
   printf ("node %s, process %d: tick= %lf, time= %lf\n",
        name, rank, tick, (time_finish-time_start)/NTIMES);
   MPI_Finalize();
}

报文状态信息

包含：
源： status.MPI_SOURCE
标签： status.MPI_TAG
错误代码：status.MPI_ERROR
计数：MPI_Get_count

未完待续~