51. Metody komunikacji nieblokującej.

51. Metody komunikacji nieblokującej.
Funkcje nieblokujace różnia sie od wersji blokujacych przedrostkiem „I” (immediate)
w nazwie oraz jednym dodatkowym argumentem:
request, który jest używany do sprawdzenia, czy dana operacja została zakończona
Wysyłanie nieblokujące
• Funkcja MPI Isend: (standardowa)
int MPI Isend( void *buf,
int count,
MPI Datatype datatype,
int dest,
int tag,
MPI Comm comm,
MPI Request *request)
• Funkcja MPI Ibsend: (buforowana)
int MPI Ibsend( void *buf,
int count,
MPI Datatype datatype,
int dest,
int tag,
MPI Comm comm,
MPI Request *request)
• Funkcja MPI Issend: (synchroniczna)
int MPI Issend( void *buf,
int count,
MPI Datatype datatype,
int dest,
int tag,
MPI Comm comm,
MPI Request *request)
• Funkcja MPI Irsend: (natychmiastowa)
int MPI Irsend( void *buf,
int count,
MPI Datatype datatype,
int dest,
int tag,
MPI Comm comm,
MPI Request *request)
Odbiór nieblokujący
Funkcja MPI Irecv:
– nie ma argumentu MPI Status
– może odbierać także komunikaty wysyłane w spospób blokujący
(i vice-versa)
int MPI Irecv( void *buf,
int count,
MPI Datatype datatype,
int source,
int tag,
MPI Comm comm,
MPI Request *request)
Funkcja MPI Wait:
– pozwala czekać na zakończenie nieblokującej operacji(wysyłania, odbierania)
wskazanej przez argument request
– pod adresem status wpisuje status zakończonej operacji
– po zakończeniu funkcja wpisuje pod adresem request wartość MPI REQUEST NULL
int MPI Wait(MPI Request *request, MPI Status *status)
Funkcja MPI Test:
– jeżeli operacja o uchwycie wskazywanym przez request skończyła się, to
funkcja działa jak MPI Wait i dodatkowo pod adresem flag wpisuje wartość
true
– jeżeli operacja się nie zakończyła, funkcja pod adresem flag wpisuje false
i powraca
int MPI Wait(MPI Request *request, int *flag, MPI Status *status)
Jeśli funkcje MPI Wait i MPI Test sygnalizują zakończenie operacji, to następuje
zwolnienie zajmowanych przez nią zasobów.
Jawnie można zwolnić zasoby funkcją int MPI Request free(MPI Request *request)
Funkcja MPI Waitany:
– czeka na zakończenie jakiejkolwiek z count operacji na uchwytach przkazanych
w tablicy array of requests
– indeks (z array of requests) zakończonej operacji jest zapisywany pod adresem
index
– status operacji zapisywany pod adresem status
– jeśli kilka operacji się zakończyło, funkcja wybiera tylko jedną z nich (dla
pozostałych można wywołać ją ponownie)
– zasoby są zwalniane, a w odpowiednią pozycję tablicy array of requests
wpisywane MPI REQUEST NULL
int MPI Waitany( int count,
MPI Request *array of requests,
int *index,
MPI Status *status)
Pozostałe funkcje:
• Funkcja MPI Testany
int MPI Testany( int count,
MPI Request *request,
int *index,
int *flag,
MPI Status *status)
• Funkcja MPI Waitall
int MPI Waitall( int count,
MPI Request *array of requests,
MPI Status *array of statuses)
• Funkcja MPI Testall
int MPI Testall( int count,
MPI Request *array of requests,
int *flag,
MPI Status *array of statuses)
Anulowanie komunikacji:
int MPI Cancel(MPI Request *request)
– pozwala przerwać oczekującą nieblokującą komunikację
– nie oznacza to zwolnienia zasobów (należy użyć MPI Request Free, MPI Wait
lub MPI Test)
– użycie tej funkcji może znacznie spowalniać wykonanie, nie należy jej
nadużywać
– sprawdzenie czy anulowanie się powiodło umożliwia funkcja MPI Test cancelled
int MPI Test cancelled(MPI Status *status, int *flag)
/jeśli flag=true to status jest nieokreślony/
Sprawdzanie rozmiaru bufora
Funkcja MPI Iprobe
/wersja nieblokująca (flag=true jeśli komunikat jest gotowy do odbioru)/
int MPI Iprobe( int source,
int tag,
MPI Comm comm ,
int *flag,
MPI Status *status)
52. Komunikacja łączona.
• Operacja Send-Receive łączy w jednym wywołaniu wysyłanie komunikatu
do określonego odbiorcy oraz odbiór od określonego nadawcy innego komunikatu.
• Użyteczna w cyklicznych operacjach przesunięć:
odporna na powstawanie blokad(deadlock)
• Funkcja MPI Sendrecv: (blokująca)
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)
53. Stosowanie typów pochodnych.
• Typ pochodny można zdefiniować za pomocą specjalnej funkcji
(patrz następne pytania)
• Po zdefiniowaniu nowego typu
należy
go ustanowić (skompilować)
przed
użyciem typu do przesyłania komunikatów
ale
nie koniecznie przed definiowaniem kolejnych typów pochodnych
• Po zakończeniu używania typu należy zwolnić przydzielone mu zasoby
54. Mapowanie typów.
Określa rozłożenie w pamięci obiektów tworzących dany typ danych
• Typemap - mapa typu - jest to sekwencja par:
( typ podstawowy, przesunięcie w pamieci/w bajtach/ )
typemap={(type0 , disp0 ), ..., (typen−1 , dispn−1 )}
• Sygnatura typu - lista typów zawarytch w typemap:
type signature={type0 , ..., typen−1 }
• lb - dolne ograniczenie przesunięć:
lb(typemap) = minj (dispj )
• ub - górne ograniczenie przesunięć:
ub(typemap) = maxj (dispj +sizeof(typej ))
• extent - zakres (różnica ub-lb powiększona o wyrównanie):
extent(typemap) = ub(typemap) - lb(typemap) + pad
55. Tworzenie typów pochodnych i ich rodzaje.
Ustanowienie typu:
int MPI Type commit (MPI Datatype *datatype)
• ustanawia wskazany typ do komunikacji
• ustanowiony typ może dalej służyć do tworzenia dalszych typów pochodnych
• system może dokonać kompilacji wewnętrznej reprezentacji typu pod kątem
optymalizacji komunikacji go wykorzystujących
Zwolnienie typu:
int MPI Type free (MPI Datatype *datatype)
• zwalnia zasoby zaalokowane przez wskazny typ
• ustawia wskazanie datatype na MPI DATATYPE NULL
• zaległ komunikacje wykorzystujące typ będą dokończone normalnie (opoźnienie
dealokacji)
• funkcja nie wpływa na stan typów pochodnych od datatype
Rodzaje:
1.Tablica typów
int MPI Type contiguous (int count,
MPI Datatype oldtype,
MPI Datatype *newtype)
• najprostszy konstruktor typu pochodnego
• argument count określa liczbę elementów w tablicy
• argumant oldtype określa typ składowy
• wynikowy identyfikator typu jest umieszczany pod adresem newtype
• przesunięcia powiększane o zakres typu składowego
2.Wektor
int MPI Type vector ( int count,
int blocklength,
int stride,
MPI Datatype oldtype,
MPI Datatype *newtype)
• definiuje typ składający się z count bloków, zawierających blocklength
elementów typu oldtype każdy
• między początkami bloków występują odstępy o długości stride elementów
oldtype
3.Wektor heterogeniczny
int MPI Type hvector ( MPI Aint count,
int blocklength,
int stride,
MPI Datatype oldtype,
MPI Datatype *newtype)
• argument stride określa przesunięcia wyrażone w bajtach, a nie w długościach
zakresu elementu oldtype
• typ podstawowy MPI Aint odnosi się do adresów (liczba całkowita przechowująca
adres na danej architekturze)
4.Wektor indeksowany
int MPI Type indexed ( int count,
int *array of blocklengths,
int *array of displacements,
MPI Datatype oldtype,
MPI Datatype *newtype)
• tablica array of blocklengths określa ilości powieleń count bloków o zakresach
odpowiadających zakresowi typu oldtype
• dla każdego powielenia przesunięcie wyrażone w jednostkach zakresu typu
oldtype jest pobierane z odpowiedniego pola tablicy array of displacements
• argument count określa także rozmiar tablic array of blocklengths i array of displacements
5.Wektor indeksowany heterogeniczny
int MPI Type hindexed ( int count,
int *array of blocklengths,
MPI Aint *array of displacements,
MPI Datatype oldtype,
MPI Datatype *newtype)
• przesunięcia w tablicy array of displacements wyrażone są w bajtach
6.Struktura
int MPI Type struct ( int count,
int *array of blocklengths,
MPI Aint *array of displacements,
MPI Datatype *array of types,
MPI Datatype *newtype)
• definiuje najogólniejszą postać typu pochodnego
• typ newtype składa się z count bloków, każdy o innym typie i długości
zakresu
• typy poszczególnych bloków określa tablica array of types, a ich długości
(wyrażone liczbą elementów składowych) tablica array of blocklengths
• elementy tablicy array of displacements określają przesunięcie bloków względem
początku
Funkcje pomocnicze
• int MPI Address (void *location, MPI Aint *address)
zwraca adres położenia w pamięci
• int MPI Type extent (MPI datatype datatype, MPI Aint *extent)
zwraca długość zakresu danego typu
• int MPI Type size (MPI datatype datatype, int *size)
zwraca całkowitą wielkość(w bajtach) elementów składowych typu
• stała MPI BOTTOM oznacza początek obszaru pamięci adresowanego
absolutnie np. z użyciem MPI Address
Przykład: