Коллективные обмены

Презентацию к данной лекции Вы можете скачать здесь.

Общая характеристика коллективных обменов

В операции коллективного обмена вовлечены не два, а большее число процессов

Общая характеристика коллективных обменов:

• коллективные обмены не могут взаимодействовать с двухточечными. Коллективная
• передача не может быть перехвачена двухточечной подпрограммой приема;
• коллективные обмены могут выполняться как с синхронизацией, так и без нее;
• все коллективные обмены являются блокирующими для инициировавшего их обмена;
• теги сообщений в коллективных обменах назначаются системой.

Виды коллективных обменов:

• широковещательная передача  - выполняется от одного процесса ко всем;
• распределение данных;
• сбор данных;
• обмен с барьером - это форма синхронизации работы процессов, когда обмен сообщениями происходит только после того, как к соответствующей процедуре обратилось определенное число процессов;
• операции сканирования;
• операции приведения. Входными являются данные нескольких процессов, а результат  одно значение, которое становится доступным всем процессам, участвующим в обмене.

Широковещательная рассылка

Широковещательная рассылка выполняется подпрограммой

int MPI_Bcast(void *buffer, int count, MPI_Datatype datatype, int root, MPI_Comm comm)

MPI_Bcast(buffer, count, datatype, root, comm, ierr)

  

Параметры этой процедуры одновременно являются входными и выходными:

• buffer - адрес буфера;
• count - количество элементов данных в сообщении;
• datatype - тип данных MPI;
• root - ранг главного процесса, выполняющего широковещательную рассылку;
• comm - коммуникатор.

Пример

#include "mpi.h"
#include <stdio.h>
int main(int argc,char *argv[])
{
char data[24];
int myrank, count = 25;
MPI_Status status;
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myrank);
if (myrank == 0)
{
 strcpy(data, "Hi, Parallel Programmer!");
 MPI_Bcast(&data, count, MPI_BYTE, 0, MPI_COMM_WORLD);
 printf("send: %s\n", data);
}
else
{
 MPI_Bcast(&data, count, MPI_BYTE, 0, MPI_COMM_WORLD);
 printf("received: %s\n", data);
}
 MPI_Finalize();
return 0;
}
    

Пример

#include "mpi.h"
#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
 int myrank;
 int root = 0;
 int count = 1;
 float a, b;
 int n;

 MPI_Init(&argc, &argv);
 MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myrank);
 if (myrank == 0)
printf("Enter a, b, n\n");
scanf("%f %f %i", &a, &b, &n);
MPI_Bcast(&a, count, MPI_FLOAT, root, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Bcast(&b, count, MPI_FLOAT, root, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Bcast(&n, count, MPI_INT, root, MPI_COMM_WORLD);
}
else
{
MPI_Bcast(&a, count, MPI_FLOAT, root, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Bcast(&b, count, MPI_FLOAT, root, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Bcast(&n, count, MPI_INT, root, MPI_COMM_WORLD);
printf("%i Process got %f %f %i\n", myrank, a, b, n);
}
 MPI_Finalize();
 return 0;
}