MPI中的非阻塞通信

谁践踏了优雅 2022-04-10 14:15 250阅读 0赞

<table style="font-family:'Times New Roman'"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> <p><strong></strong> </p> 
    <table style="font-family:'Times New Roman'"> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> <p>　<strong>　MPI中的非阻塞通信</strong></p> </td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table> <br> <br> 　　前面已经介绍了阻塞通信和非阻塞通信的区别。下面我们介绍MPI中对非阻塞通信的支持，和通常的调用模式。<br> <br> 　　上面的四种通信模式都有对应的非阻塞通信模式。他们对应的函数如下：<p></p> <p>　　标准通信模式： MPI_ISEND MPI_IRECV<br> 　　缓冲通信模式： MPI_IBSEND<br> 　　同步通信模式： MPI_ISSEND<br> 　　就绪通信模式： MPI_IRSEND</p> <p>　　和它们的阻塞方式相比，基本上只是由阻塞变为了非阻塞，其他的通信行为相同。<br> <br> 　　下面来看标准的非阻塞通信的函数。</p> <p>　　MPI_ISEND( buf, count, datatype, dest, tag, comm, request )<br> 　　IN buf<br> 　　IN count<br> 　　IN datatype<br> 　　IN dest<br> 　　IN tag<br> 　　IN comm<br> 　　OUT request 返回的非阻塞通信对象（用于TEST/WAIT使用）</p> <p>　　int MPI_Isend( void* buf, int count, MPI_Datatype datatype,&nbsp;<br> 　　int dest, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Request *request)</p> <p>　　消息接收</p> <p>　　MPI_IRECV( buf, count, datatype, source, tag, comm, request )<br> 　　OUT buf<br> 　　IN count<br> 　　IN datatype<br> 　　IN source<br> 　　IN tag<br> 　　IN comm<br> 　　OUT request 返回的非阻塞通信对象（用于TEST/WAIT使用）</p> <p>　　int MPI_Irecv( void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int source<br> 　　int tag, MPI_Comm comm, MPI_Request *request )</p> <p>　　比较它们和MPI_SEND/MPI_RECV的形式，可以发现非阻塞通信对象多出了一个MPI_Request参数。这个参数是提供给后面的非阻塞通信检测/等待函数用的，它的意义很象文件操作中的文件句柄，它用来唯一的标识不同的非阻塞通信任务。<br> <br> 　　由于非阻塞通信在调用后不用等待通信完全结束就可以返回，所以非阻塞通信的返回并不意味着通信的完成。在返回后，用户还需要检测甚至等待通信的完成。MPI提供了下面的函数来完成这些目的。<br> 　<br> 　　功能描述（使用情形） 状态检测 等待完成<br> 　　单个非阻塞通信调用 MPI_TEST MPI_WAIT<br> 　　一组非阻塞通信中任意一个 MPI_TESTANY MPI_WAITANY<br> 　　多个非阻塞通信 MPI_TESTSOME MPI_WAITSOME<br> 　　所有非阻塞通信 MPI_TESTALL MPI_WAITALL<br> </p> 
    <table> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div> 
         <strong>功能描述（使用情形）</strong> 
        </div> </td> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div> 
         <strong>状态检测</strong> 
        </div> </td> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div> 
         <strong>等待完成</strong> 
        </div> </td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div>
          单个非阻塞通信调用 
        </div> </td> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div>
          MPI_TEST 
        </div> </td> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div>
          MPI_WAIT 
        </div> </td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div>
          一组非阻塞通信中任意一个 
        </div> </td> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div>
          MPI_TESTANY 
        </div> </td> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div>
          MPI_WAITANY 
        </div> </td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div>
          多个非阻塞通信 
        </div> </td> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div>
          MPI_TESTSOME 
        </div> </td> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div>
          MPI_WAITSOME 
        </div> </td> 
      </tr> 
      <tr> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div>
          所有非阻塞通信 
        </div> </td> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div>
          MPI_TESTALL 
        </div> </td> 
       <td style="font-family:宋体; line-height:22px"> 
        <div>
          MPI_WAITALL 
        </div> </td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table> <p>　　其中TEST用来检测对应的非阻塞通信是否已经完成，注意，它只给出状态，而不会阻塞等待对应的非阻塞通信完成。而WAIT是一个阻塞调用，用来等待对应的非阻塞通信完成，只有当某些条件满足时，它才会退出。MPI_TEST的形式如下。</p> <p>　　MPI_TEST( request, flag, status )<br> 　　INOUT request 非阻塞通信对象<br> 　　OUT flag 操作是否完成（标志变量）<br> 　　OUT status 返回状态<br> 　　int MPI_Test( MPI_Request *request, int *flag, MPI_Status *status )；</p> <p>　　<span style="color:#000000">最简单的非阻塞通信模式。先看一个简单的ISEND的例子（来自于MPICH-1.2.3软件包所附的例子isendtest.c）。</span></p> <p><span style="color:#000000">　　// isendtest.c<br> 　　#include &lt;stdio.h&gt;<br> 　　#include "mpi.h"<br> 　　#define SIZE 100</span></p> <p><span style="color:#000000">　　int main( int argc, char *argv[])<br> 　　{ <br> 　　　int num_procs,my_id,flag;<br> 　　　int buf[SIZE][SIZE];<br> 　　　MPI_Status status;<br> 　　　MPI_Request handle;</span></p> <p><span style="color:#000000">　　　MPI_Init(&amp;argc,&amp;argv);<br> 　　　MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&amp;num_procs);<br> 　　　MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&amp;my_id);<br> <br> 　　//两个进程，进程1非阻塞发送<br> 　　if ( my_id == 1 ) { <br> 　　　MPI_Isend (buf, SIZE*SIZE, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, &amp;handle );</span></p> <p><span style="color:#000000">　　flag = 0;<br> 　　//采用循环等待的方法等待非阻塞发送的完成<br> 　　while (flag == 0) { <br> 　　　　MPI_Test (&amp;handle, &amp;flag, &amp;status);<br> 　　　　printf("%d Wait for completition flag = %d handle = %ld ....\n",<br> 　　　　my_id, flag, (long) handle);<br> 　　　　}<br> 　　}<br> 　　else if (my_id == 0 ) { <br> 　　//进程0阻塞接收<br> 　　　MPI_Recv (buf, SIZE*SIZE, MPI_INT, 1, 0, MPI_COMM_WORLD, &amp;status );<br> 　　}</span></p> <p><span style="color:#000000">　　printf("%d Done ....\n",my_id);</span></p> <p><span style="color:#000000">　　MPI_Finalize();<br> 　　return 0;<br> 　　}</span></p> <p>　　MPI为非阻塞通信提供了非常丰富的函数调用，本文中不对具体的调用做更多的介绍，请参见MPI标准中相关的说明。</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>