Теория и практика параллельных вычислений
Одновременное выполнение передачи и приема
Одной из часто выполняемых форм информационного взаимодействия в параллельных программах является обмен данными между процессами, когда для продолжения вычислений процессам необходимо отправить данные одним процессам и в то же время получить сообщения от других. Простейший вариант этой ситуации состоит, например, в обмене данными между двумя процессами. Реализация таких обменов при помощи обычных парных операций передачи данных может быть неэффективна, кроме того, такая реализация должна гарантировать отсутствие тупиковых ситуаций, которые могут возникать, например, когда два процесса начинают передавать сообщения друг другу с использованием блокирующих функций передачи данных.
Достижение эффективного и гарантированного одновременного выполнения операций передачи и приема данных может быть обеспечено при помощи функции MPI:
int MPI_Sendrecv(void *sbuf,int scount,MPI_Datatype stype, int dest, int stag, void *rbuf,int rcount,MPI_Datatype rtype, int source,int rtag, MPI_Comm comm, MPI_Status *status),
где
- sbuf, scount, stype, dest, stag — параметры передаваемого сообщения;
- rbuf, rcount, rtype, source, rtag — параметры принимаемого сообщения;
- comm — коммуникатор, в рамках которого выполняется передача данных;
- status — структура данных с информацией о результате выполнения операции.
Как следует из описания, функция MPI_Sendrecv передает сообщение, описываемое параметрами (sbuf, scount, stype, dest, stag), процессу с рангом dest и принимает сообщение в буфер, определяемый параметрами (rbuf, rcount, rtype, source, rtag), от процесса с рангом source.
В функции MPI_Sendrecv для передачи и приема сообщений применяются разные буферы. В случае же когда отсылаемое сообщение больше не нужно на процессе-отправителе, в MPI имеется возможность использования единого буфера:
int MPI_Sendrecv_replace(void *buf, int count, MPI_Datatype type, int dest, int stag, int source, int rtag, MPI_Comm comm, MPI_Status* status),
где
- buf, count, type — параметры передаваемого сообщения;
- dest — ранг процесса, которому отправляется сообщение;
- stag — тег для идентификации отправляемого сообщения;
- source — ранг процесса, от которого выполняется прием сообщения;
- rtag — тег для идентификации принимаемого сообщения;
- comm — коммуникатор, в рамках которого выполняется передача данных;
- status — структура данных с информацией о результате выполнения операции.
Пример использования функций для одновременного выполнения операций передачи и приема приведен в лекции 7 при разработке параллельных программ матричного умножения.
