MPI点对点标准通信

逃离我推掉我的手 2022-05-23 03:28 249阅读 0赞

# MPI点对点标准通信 #

### 1.先来熟悉一下MPI运行环境以及进程分配 ###

/*
     * MPI hello
     * MPI_COMM_WORLD
     * MPI_Init & MPI_Finalize & MPI_Comm_size & MPI_Comm_rank
     *
     */
    
    #include<stdio.h>
    #include<mpi.h>
    
    int main()
    {
        // 用来标记当前进程号
        int my_rank;
        // 用来表示通信进程集和总数
        int comm_size;
        // 初始化mpi执行环境
        MPI_Init(NULL,NULL);
        // MPI_COMM_WORLD为进程集和，由MPI_Init()函数创建，它的大小由启动参数决定
        // 如mpiexec -n 10 ./exec,则通信集和的大小为为10
        // 获取当前进程号
        MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&my_rank);
        // 获取启动进程总数
        MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&comm_size);
    
        if(my_rank==0)
            printf("总共有%d个进程\n",comm_size);
        printf("你好，我是%d号进程。\n",my_rank);
    
        // 释放mpi运行环境所占的资源
        MPI_Finalize();
        return 0;
    }

### 2.MPI点对点标准阻塞通信 ###

/*
     * MPI点对点通信
     * 标准模式，阻塞式
     * MPI_Send & MPI_Recv
     */
    
    #include<stdio.h>
    #include<mpi.h>
    
    int main()
    {
        int my_rank;
        int comm_size;
        MPI_Init(NULL,NULL);
        MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&comm_size);
        MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&my_rank);
    
        // 关键函数
        // MPI_Send(要发送消息的地址，消息的大小，消息的类型，指定接受的进程号，消息的标志，通信集和)
        // MPI_Recv(用来保存消息的地址，消息的大小，消息的类型，发送消息的进程号，消息的标志，通信集和，状态信息)
    
        // 其它进程向0号进程发送消息
        if(my_rank!=0)
        {
            // 发送消息给0号进程，消息内容为当前进程号
            MPI_Send(&my_rank,1,MPI_INT,0,0,MPI_COMM_WORLD);
        }
        // 0号进程接收消息
        else
        {
            // 若启动了一个进程，则没有消息传送
            if(comm_size==1)
            {
                printf("只有我这一个进程，没有进程向我发消息\n");
            }
            else
            {
                int i;
                // 用来存放消息来源进程号
                int other_rank;
                for(i=1;i<comm_size;i++)
                {
                    // 0号进程接收消息，根据消息内容（其它进程号）判断是哪个进程发来的消息，打印信息
                    MPI_Recv(&other_rank,1,MPI_INT,i,0,MPI_COMM_WORLD,MPI_STATUS_IGNORE);
                    printf("进程%d发来消息\n",other_rank);
                 }
            }
        }
    
        MPI_Finalize();
        return 0;
    }

### 3.MPI点对点标准非阻塞通信 ###

/*
     * MPI点对点非阻塞通信
     *
     * 阻塞与非阻塞的区别（简单描述）
     * 举个例子，你要烧一壶水，在烧水的过程中你可以去做其它的事情，那么就算非阻塞的
     * 若你一直在水壶旁等水烧开，那就是阻塞的
     * 再比若MPI函数发送消息，消息量可能很大，可能会很耗时间，
     * 若进程一直等待，直到消息发送完才去做其它事情，那就是阻塞的
     * 若进程开始发送消息后，不等消息发送完，就可以去做其它事情，那就是非阻塞的
     *
     * MPI_Isend & MPI_Irecv & MPI_Wait & MPI_Test & MPI_Request & MPI_Status
     *
     * MPI_Isend() 与 MPI_Send(),MPI_Irecv() 与 MPI_Recv() 大致相同
     * 多了一个MPI_Request参数
     * MPI_Isend( , , , , , ,MPI_Request)
     * 少了一个MPI_Status参数，多了一个MPI_Request参数
     * MPI_Irecv( , , , , , ,MPI_Request)
     *
     * 阻塞式
     * 等待请求完成
     * MPI_Wait(MPI_Request*, MPI_Status*)
     * 非阻塞式
     * 测试请求是否完成
     * MPI_Test(MPI_Request*, int* flag, MPI_Status*)
     * if flag==1 则请求已完成
     *
     */
    
    #include<stdio.h>
    #include<mpi.h>
    
    int main()
    {
        int comm_size;
        int my_rank;
        MPI_Init(NULL,NULL);
        MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&comm_size);
        MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&my_rank);
    
        MPI_Request request;
        MPI_Status status;
    
        //0号进程向1号进程发送消息
        if(my_rank==0)
        {
            // MPI把一次非阻塞消息发送看作一次请求（可能是把这项任务交给操作系统去做，不太清楚），请求信息保存在request中
            MPI_Isend(&my_rank,1,MPI_INT,1,0,MPI_COMM_WORLD,&request);
        }
        // 1号进程接收0号进程发送来的消息，并打印
        else if(my_rank==1)
        {
            int tmp;
            // MPI把一次非阻塞消息接收也看作一次请求，请求信息保存在request中
            MPI_Irecv(&tmp,1,MPI_INT,0,0,MPI_COMM_WORLD,&request);
            // 阻塞式函数，等待消息发送请求完成
            // status是请求进度的状态信息
            MPI_Wait(&request,&status);
            // int flag=0;
            // MPI_Test(&request,&flag,&status);
            // if(flag){ printf("接收完成"); }
            printf("message:%d\n",tmp);
        }
    
    
        MPI_Finalize();
        return 0;
    }

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