Благодаря использованию рангов и коммуникаторов MPI-задачи легко идентифицировать и различать. Ранг и коммуникатор позволяют структурировать программу как SPMD- или MPMD-модель либо как некоторую их комбинацию. Для упрощения кода MPI-программы мы используем ранг и коммуникатор в сочетании с параметризованным программированием и объектно-ориентированными методами. Шаблоны можно использовать не только при м енительно к аспекту различных данных SIMD-модели, но и к заданию различных типов данных. Это значительно упрощает структуру многих приложений, требующих выполнения большого объема одинаковых вычислений, но с различными типами данных. Для реализации модели MPMD (MIMD) мы рекоменлуем использовать динамический полиморфизм (поддерживаемый объектами), параметрический полиморфизм (поддерживаемый шаблонами), объекты-функции и предикаты. Для разделения всего объема работы MPI-приложения эти методы используются в сочетании с рангами и коммуникаторами MPI-процессов. При использовании объектно-ориентированного подхода работа программы делится между семействами объектов. Все семейства объектов связываются с различными коммуникаторами. Соответствие семейств объектов различным коммуникаторам способствует модульности проекта MPI-приложения. Такой способ разделения также помогает понять, как следует применить параллелизм. Мы убедились, что объектно-ориентированный подход делает MPl-программы более открытыми для расширения, атакже простыми для поддержки, отладки и тестирования.
|Таблица 9.1. Функции, используемыедля работы с коммуникаторами
Функции |
Описание |
int MPI_Intercomm_create(MPI_Comm LocalComm,int LocalLeader, MPI_Comm PeerComm, int remote_leader, int MessageTag, MPI_Comm *CommOut); |
Создает inter-коммуникатор из двух intraкоммуникаторов |
int MPI_Intercomm_merge(MPI_Comm Comm, int High, MPI_Comm *CommOut); |
Соз д ает intra-коммуникатор из inter- коммуникатора |
int MPI_Cartdim_get(MPI_Comm Comm,int *NDims); |
Возвращает декартову топологическую информацию, связанную с коммуникатором |
int MPI_Cart_create(MPI_Comm CommOld, int NDims, int *Dims, int *Periods, int Reorder, MPI_Comm *CommCart) |
Создает новый коммуникатор, к которому присоединяется топологическая информация |
int MPI_Cart_sub(MPI_Comm Comm, int *RemainDims, MPI_Comm *CommNew); |
Делит коммуникатор на подгруппы, которые образуют декартовы подсистемы более низкой размерности |
int MPI_Cart_shift(MPI_Comm Comm, int Direction, int Display,int *Source,int *Destination); |
Считывает смещенные ранги источника и приемника при заданном направлении и величине смещения |
int MPI_Cart_map(MPI_Comm CommOld, int NDims, int *Dims, int *Periods, int *Newrank); |
Преобразует процесс в декартову топологическую информацию |
int MPI_Cart_get(MPI_Comm Comm, int MaxDims, int *Dims, int *Periods, int *Coords); |
Возвращает декартову топологическую информацию, связанную с коммуникатором |
int MPI_Cart_coords(MPI_Comm Comm, int Rank, int MaxDims, int *Coords); |
Вычисляет координаты процесса в декартовой топологии при заданном ранге в группе |
int MPI_Comm_create(MPI_Comm Comm, MPI_Group Group, MPI_Comm *CommOut) ; |
Создает новый коммуникатор |
int MPI_Comm_rank(MPI_Comm Comm, int *Rank ) ; |
Вычисляет и возвращает ранг вызывающего процесса в коммуникаторе |
int MPI_Cart_rank(MPI_Comm Comm, int *Coords, int *Rank ); |
Вычисляет и возвращает ранг процесса в коммуникаторе при заданном декартовом местоположении |
int MPI_Comm_compare(MPI_Comm Comm1, MPI_Comm Comm2, int *Result); |
Сравнивает два коммуникатора Comm1 и Comm2 |
int MPI_Comm_dup( MPI_Comm CommIn, MPI_Comm *CommOut) ; |
Дублирует уже существующий коммуникатор со всей его кашированной информацией |
int MPI_Comm_free( MPI_Comm *Comm) ; |
Отмечает объект коммуникатора как освобожденный |
int MPI_Comm_group( MPI_Comm Comm, MPI_Group *Group); |
Получает доступ к группе, связанной с заданным коммуникатором |
int MPI_Comm_size( MPI_Comm Comm, int *Size); |
Вычисляет и возвращает размер группы, связанной с заданным коммуникатором |
int MPI_Comm_split(MPI_Comm Comm, int Color,int Key,MPI_Comm *CommOut) ; |
Создает новые коммуникаторы на основе цветов и ключей |
int MPI_Comm_test_inter( MPI_Comm Comm, int *Flag); |
Определяет, является ли коммуникатор inter-коммуникатором |
int MPI_Comm_remote_group( MPI_Comm Comm, MPI_Group *Group); |
Получает доступ к удаленной группе, связанной с заданным inter-коммуникатором |
int MPI_Comm_remote_size( MPI_Comm Comm, int *Size); |
Вычисляет и возвращает размер удаленной |
|
группы, связанной с заданным inter- |
|
коммуникатором |