Односторонние обмены

Взаимодействие между группами процессов

MPI-2 допускает организацию обмена сообщениями между группами процессов, которые запущены независимо друг от друга. Это позволяет, например, "подключиться" к параллельной программе приложению, выполняющему обработку данных. Данная возможность полезна при создании клиент-серверных приложений и в других ситуациях.

Основные механизмы взаимодействия:

  • связь по имени;
  • связь через порт.

Программная реализация взаимодействия - в функциях:

  • MPI_Open_port
  • MPI_Close_port
  • MPI_Comm_accept
  • MPI_Publish_name
  • MPI_Unpublish_name
  • MPI_Lookup_name и других подпрограммах.

Односторонние обмены основаны на механизме удалённого доступа к памяти ( RMA -Remote Memory Access ) и позволяют процессу, инициировавшему обмен, самостоятельно задать параметры обмена как для источника, так и для адресата сообщения.

Односторонние обмены используются в том случае, когда процесс "знает", какие данные другого процесса он должен модифицировать, а процесс-адресат сообщения этого не знает.

Стандартная схема обмена сообщениями в этом случае требует согласования действий отправителя и получателя сообщения, для чего могут потребоваться дополнительные затраты времени (например, на пересылку параметров обмена). При этом объединены функции коммуникации и синхронизации.

В односторонних обменах эти функции разделены.

Односторонний обмен возможен, если процесс создаёт "окно", доступное всем остальным процессам (рис. 3.13).

Окно создаётся (коллективным) вызовом подпрограммы MPI_Win_create.

Создание окна

int MPI_Win_create(void *base, MPI_Aint size, int disp_unit,

MPI_Info info, MPI_Comm comm, MPI_Win *win)

 

MPI_Win_create(base, size, disp unit, info, comm, win, ierror)

Входные параметры:

  • base - адрес окна;
  • size - размер окна в байтах;
  • disp_unit - масштабный множитель для вычисления смещений;
  • info - информационный параметр;
  • comm - коммуникатор.

Выходной параметр - win - окно.


Рис. 3.13. Окно одностороннего обмена

Аннулировать окно можно вызовом подпрограммы:

int MPI_Win_free(MPI_Win *win) MPI_Win_free(win, ierror)

Три операции одностороннего обмена являются неблокирующими операциями:

  1. MPI_Put - передача данных от отправителя в окно;
  2. MPI_Get - передача данных из окна отправителю;
  3. MPI_Accumulate - обновление окна получателя.

Операция Put

int MPI_Put(void *origin_addr, int origin_count, MPI_Datatype origin_datatype,

int target_rank, MPI_Aint target_disp, int target_count,

MPI_Datatype target_datatype, MPI_Win win)

MPI_Put(origin_addr, origin_count, origin_datatype, target_rank,

target_disp, target_count, target_datatype, win, ierror)

Входные параметры:

  • origin_addr - адрес буфера отправки сообщения;
  • origin_count - количество элементов в буфере отправки;
  • origin_datatype - тип передаваемых данных;
  • target_rank - ранг адресата;
  • target_disp - смещение от начала окна приёма до буфера приёма;
  • target_count - количество принимаемых данных;
  • target_datatype - тип принимаемых данных;
  • win - окно приёма.

При выполнении этой операции данные размещаются в буфере приёма по адресу

адрес_окна + смещение х disp_unit

При вызове подпрограммы MPI_Get данные копируются в обратном направлении - из памяти адресата в память "источника".