國(guó)家973項(xiàng)目高性能計(jì)算環(huán)境支持講座-閱讀頁(yè)
2025-07-14 22:44本頁(yè)面
【正文】 消息包含的數(shù)據(jù)所處的內(nèi)存空間；l 標(biāo)準(zhǔn)輸入：所有進(jìn)程的標(biāo)準(zhǔn)輸入read(*,*)均省缺為當(dāng)前終端屏幕，且只能由0號(hào)進(jìn)程執(zhí)行該操作，其他進(jìn)程需要這些輸入?yún)?shù)，只能由0號(hào)進(jìn)程執(zhí)行數(shù)據(jù)廣播操作；l 標(biāo)準(zhǔn)輸出：所有進(jìn)程可以獨(dú)立執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)輸出write（*，*），但其省缺為當(dāng)前終端屏幕；4．MPI函數(shù)格式：l FORTAN語(yǔ)言中，最后一個(gè)參數(shù)為該函數(shù)調(diào)用是否成功的標(biāo)志：0表示成功，其它表示各種可能的錯(cuò)誤；l C語(yǔ)言中，該標(biāo)志又函數(shù)參數(shù)返回；C ： ierr=MPI_Comm_rank(myrank)F : MPI_Comm_rank(myrank,ierr)5. MPI函數(shù)的使用查詢:l 由函數(shù)名查詢： man 函數(shù)名 （ MPI_Xxxx）, 注意大小寫,例如 man MPI_Comm_rank, man MPI_Send, man MPI_recv.6. MPI函數(shù)的學(xué)習(xí)與使用：l 注重MPI函數(shù)的各類功能，由應(yīng)用程序的通信需求出發(fā)，尋找匹配的函數(shù)類型，在查找具體函數(shù)名，采用man命令可以查詢?cè)摵瘮?shù)的具體參數(shù)含義和使用方法。 99999,MPI_COMM_WORLD,ierr )c發(fā)送20個(gè)整型數(shù)“b(20,40) : b(39,40)”到5號(hào)進(jìn)程call MPI_Send( b (20,40),20,MPI_DOUBLE_PRECISION,5, amp。 integer ierr : 函數(shù)調(diào)用返回錯(cuò)誤碼real *8 a(100,100)integer b(60,60)c從2號(hào)進(jìn)程接收50個(gè)雙精度數(shù)到“a(5,20) : a(54,20)”call MPI_Recv( a (5,20),50,MPI_DOUBLE_PRECISION,2, amp。 99999,MPI_COMM_WORLD,status,ierr )l 其他點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信函數(shù)：參考手冊(cè)；4．聚合通信（Collective Communication）l 定義：屬于同一通信器的所有MPI進(jìn)程均必須參與的通信操作；l 參與方式：調(diào)用同一聚合通信函數(shù)；l 函數(shù)類型：216。 全局通信函數(shù): 170。 收集：MPI_Gather(bufs,bufr,count,dtype,root,m,ierr)all 發(fā)送大小一致的數(shù)據(jù)塊 root接受并按序號(hào)連續(xù)存放170。 索引收集:MPI_Gatherv() all 發(fā)送大小不等的數(shù)據(jù)塊 root接受并按索引間斷存放 170。170。 索引分散: MPI_Scatterv()root 發(fā)送間斷的大小不一致數(shù)據(jù)塊 All 接受170。 索引全交換: MPI_Alltoallv()216。 規(guī)約: MPI_Reduce(sbuf,rbuf,count,dtype,op,root, m,ierr)。 例子: 求兩個(gè)向量的內(nèi)積,并將結(jié)果返回進(jìn)程0 subroutine par_blas1(m,a,b,c,m) real a(m),b(m) ! local slice of array real c ! result real sum integer m,m,i,ierrcc !local sum sum= do i=1,m sum=sum+a(i)*b(i) enddoc ! global sum call MPI_Reduce(sum,c,1,MPI_REAL,MPI_SUM,0, amp。 全規(guī)約: MPI_Allreduce(), 除要求將結(jié)果返回到所有進(jìn)程外,與MPI_Reduce()一致。 規(guī)約分散: MPI_Reduce_scatter(),將規(guī)約結(jié)果分散到各進(jìn)程；170。 提示：可在例1的基礎(chǔ)上修改，編制。 W =(0,1)u(0)=, u(1)=, f(x)= 算法: 均勻網(wǎng)格有限差分離散,Jacobi迭代求解。 nlp,nit, MPI_COMM_WORLD,ierr) call MPI_Send(uold(nlocal),1, MPI_DOUBLE_PRECISION, amp。 nrp,nit, MPI_COMM_WORLD,status,ierr) call MPI_Recv(uold(0),1, MPI_DOUBLE_PRECISION, amp。 MPI_COMM_WORLD,ierr) error=xauxi if() then do i=ist,nlocal uold(i)=u(i) enddo if() then nit=nit+1 if() print *,nit=,nit, error=,error goto 10 endif endifc if() then if() then write(*,100) nit 100 format(1x, “Successfully touch the exact solution after nit = ”, amp。 i4, “ iterations”) endif endifc888 call MPI_Finalize(ierr)c end1. 編譯 LINUX : mpif77 –o 2． 運(yùn)行 mpirun np 4 八、MPI環(huán)境的發(fā)展1． 版本更新：l V ：已完成，增加了并行I/O功能；l ：正進(jìn)行，將增加進(jìn)程數(shù)動(dòng)態(tài)可調(diào)、進(jìn)程間內(nèi)存數(shù)據(jù)直接訪問(wèn)、多個(gè)獨(dú)立的并行應(yīng)用程序之間的動(dòng)態(tài)互操作性等3項(xiàng)主要功能；2．相容共享存儲(chǔ)并行程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)OpenMP ：l 在共享存儲(chǔ)并行機(jī)上，進(jìn)程與線程相容； 進(jìn)程3進(jìn)程1進(jìn)程0線程1線程0線程1線程0線程1線程0l MPI與OpenMP的混合編程模式：216。 可能要求用戶成為MPI和OpenMP兩個(gè)方面的專家。 屏蔽消息傳遞，用戶只需調(diào)用一個(gè)函數(shù)即可完成；216。 對(duì)特定領(lǐng)域的具有公用性的問(wèn)題，研究成熟后，可形成高性能的特殊功能部件，集成到該框架中；216。 用戶只需集中于基于區(qū)域分解的并行計(jì)算方法設(shè)計(jì)，然后通過(guò)調(diào)用框架提供的功能部件來(lái)完成并行應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)，框架能保證該并行應(yīng)用程序的高性能、可擴(kuò)展；216。（公開(kāi)初步的源代碼, 但高性能的核心部件不提供）l 與MPI系統(tǒng)兼容。 2．求解二維規(guī)則區(qū)域上 Dirichlet 問(wèn)題 D u = f，有限差分離散，沿兩個(gè)方向的等網(wǎng)格區(qū)域分解，Jacobi迭代求
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