MPI通信相关函数-JZTXT

MPI环境操作

初始化

MPI_INIT

结束

MPI_FIANLIZE

MPI通信子操作

MPI_COMM_SIZE

MPI数据类型

通信函数

SEND()函数

格式

int MPI_Send( void* buf, int count, MPI_Datatype datatype,int dest, int tag, MPI_Comm comm )

- - - buf：发送数据buffer
    - count：发送数据长度
    - datatype：MPI数据类型
    - dest：发送的目的进程号
    - tag：发送数据的标记
    - comm：通信域

MPI_Isend()

Send的异步形式，多了个MPI_Request参数，用于异步返回消息的状态。

异步通信并不意味着异步发送消息后执行到MPI_Finailize()自动结束，而是在结尾等待这个异步的消息被接收，否则程序不会结束。

MPI_Recv()函数

格式

int MPI_Recv( void* buf, int count, MPI_Datatype datatype,int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status *status )

参数说明

- - - buf：发送数据buffer
    - count：接收数据长度
    - datatype：MPI数据类型
    - source：接收数据的进程号
    - tag：接收数据的标记
    - comm：通信域
    - status：通信状态

缺点

阻塞式通信，可能会导致死锁。

MPI_Irecv()函数

MPI_Recv()的异步形式，多了个MPI_Request参数，用于异步返回消息的状态。

Sendrecv()函数

格式

int MPI_Sendrecv( void *sendbuf, int sendcount,MPI_Datatype sendtype, int dest, int sendtag,void *recvbuf, int recvcount, MPI_Datatype recvtype,int source,int recvtag,MPI_Comm comm,MPI_Status *status)

参数说明:

- - - sendbuf：发送数据的buffer
    - sendcount：发送数据的长度，通常采用 sizeof() 计算
    - sendtype：发送数据的类型
    - dest：发送的目的地址
    - sendtag：发送数据的标签
    - recvbuf：接收数据的buffer
    - recvcount：接收数据的长度
    - recvtype：接收数据的类型
    - source：接收数据的地址
    - recvtag：接收数据的tag
    - comm：通讯域
    - status：状态

优点

不用管先发送还是先接收的问题，避免了死锁。

SENDRECV_REPLACE函数

格式

int MPI_Sendrecv_replace( void *buf, int count,MPI_Datatype type, int dest, int sendtag,int source,int recvtag,MPI_Comm comm,MPI_Status *status)

参数与Sendrecv基本一致，

缺少了接收数据的buffer，长度，类型。

作用

发送完用接收到的替换原本buffer。

缺点

只允许buffer一致。

效率低下，时间开销大，需要复制数据到buffer。

通配符

任意进程

source=MPI_ANY_SOURCE：接收来源于任意进程的消息

tag=MPI_ANY_TAG：接收任意tag的消息

空进程

MPI_PROC_NULL表示，并不是真正的接收或发送进程，解决边界进程阻塞通信的问题。

案例

0号进程接收所有进程的消息。


#include <iostream>
#include"mpi.h"
#include"string.h"
#define MESSAGESIZE 50
int main(int argc,char *argv[])
{
    MPI_Init(&argc,&argv);
    int id;
    int pronumber;
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&id);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &pronumber);

    if (id == 0) {
        char string[MESSAGESIZE];
        for (int i = 1;i < pronumber;i++) {
            MPI_Status status;
            MPI_Recv(string, MESSAGESIZE, MPI_CHAR, MPI_ANY_SOURCE, MPI_ANY_TAG, MPI_COMM_WORLD, &status);
            printf("%s\n", string);
        }
    }
    else {
        char string[] = "Bullshit! It is nonsense!";
        char thisid[MESSAGESIZE] = "From id:0：";
        thisid[8] = '0' + id;
        strcat_s(thisid, string);
        MPI_Request request;
        MPI_Isend(thisid, sizeof(thisid), MPI_CHAR, 0, id, MPI_COMM_WORLD, &request);
    }
    MPI_Finalize();
}

消息查询函数

MPI_PROBE

作用：探测source地址，标记为tag的消息。直到source地址发送了标记为tag的消息，否则一致阻塞在这一步。

格式：int MPI_Probe(int source, int tag, MPI_Comm comm,MPI_Status *status )

MPI_IPROBE

int MPI_Iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm,int* flag, MPI_Status *status )

Probe的异步形式

MPI_GET_COUNT

作用：获取消息的大小，从前文接收到消息后的status中获取，通常与Probe一起使用。

格式：int MPI_Get_count( MPI_Status *status, MPI_Datatype type,int *count )

消息请求完成函数

MPI_Wait()函数

作用：等待上一个未完成的操作完成。

格式：int MPI_Wait( MPI_Request *request, MPI_Status *status )

MPI_WaitAny()函数

作用：等待未完成的多个操作中，其中一个完成即可继续。

格式：int MPI_Waitany( int count, MPI_Request *requests,int *index, MPI_Status *status )

- - count：多个未完成操作的句柄MPI_Request集合的大小
  - requests：多个未完成操作的句柄MPI_Request集合
  - index：指向其中一个完成操作的下标，返回。

MPI_Waitall()函数

作用：等待所有未完成的操作完成。

格式：int MPI_Waitaall( int count, MPI_Request *requests, MPI_Status *status )

- - count：多个未完成操作的句柄MPI_Request集合的大小
  - requests：多个未完成操作的句柄MPI_Request集合
  - statuses：所有未完成操作的status集合

MPI_WaitSome()函数

作用：等待未完成的多个操作中，完成指定个数即可继续。

格式：int MPI_Waitany( int incount, MPI_Request *requests,int *outcount,int *indices, MPI_Status *statuses)

- - incount：多个未完成操作的句柄MPI_Request集合的大小
  - requests：多个未完成操作的句柄MPI_Request集合
  - outcount：等待完成操作的个数
  - indeices：已完成操作的索引数组
  - statuses：所有未完成操作的status集合