MPI通信——点对点通信

来源：互联网发布：光盘数据循环冗余错误编辑：程序博客网时间：2024/05/18 23:52

一对进程之间的数据转换，也就是说一边发送数据另一边接收数据，点到点通信是MPI通信机制的基础，它分为同步通信和异步通信二种机制。

阻塞式函数

1. int MPI_send(void *buf,int count,MPI_Datatype datatype,int dest,int tag,MPI_Comm comm)

IN buf 所要发送消息数据的首地址

IN count 发送消息数组元素的个数

IN datatype 发送消息的数据类型

IN dest 接收消息的进程编号

IN tag 消息标签

IN comm 通信子

2. int MPI_Recv(void *buf,int count,MPI_Datatype datatype,int source,int tag,MPI_Comm comm,MPI_Status *status)

OUT buf 接收消息数据的首地址

IN Count 接收消息数组元素的最大个数

IN datatype 接收消息的数据类型

IN source 发送消息的进程编号

IN tag 消息标签

IN comm 通信子

OUT status 接收消息时返回的状态

3. int MPI_Get_Count(MPI_Status status,MPI_Datatype datatype,int *count)

IN status 接收消息时返回的状态

IN datatype 接收消息时返回的类型

OUT Count 接收消息时数组元素的个数

4. 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)

IN sendbuf 所要发送消息数据的首地址

IN sendcount 发送消息数组元素的个数

IN sendtype 发送消息的数据类型

IN dest 接收消息的进程编号

IN sendtag 发送消息标签

OUT recvbuf 接收消息数据的首地址

IN recvcount 接收消息数组元素的最大个数

IN recvtype 接收消息的数据类型

IN Source 发送消息的进程编号

IN recvtag 接收消息标签

IN comm 通信子

OUT status 接收消息时返回的状态

5. int MPI_Sendrecv_replace(void *sendbuf,int count,MPI_Datatype datatype,int dest,int sendtag,int source,int recving,MPI_Comm comm,MPI_Status *status)

OUT buf 发送和接收消息数据的首地址

IN Count 发送和接收消息数组元素的个数

IN dest 接收消息的进程编号

IN sendtag 发送消息标签

IN source 发送消息的进程编号

IN recvtag 接收消息标签

IN comm 通信子

OUT status 接收消息时返回的状态

6. int MPI_probe(int source,int tag,MPI_Comm comm,MPI_Status *status)

IN source 发送消息进程的编号

IN tag 接收消息的标签

IN comm 通信子

OUT status 返回到消息的状态

7. int MPI_Iprobe(int source,int tag,MPI_Comm comm,int *flag,MPI_Status *status)

IN source 发送消息进程的编号

IN tag 接收消息的标签

IN comm 通信子

OUT flag 如果指定消息已经到达，flag返回值为true

OUT status 返回到达消息的状态

非阻塞式函数

非阻塞式通信函数是指在通信过程中，不需要等待通信结束就返回，通常这种通信过程交由计算机的后台来处理，如果计算机系统提供硬件支持非阻塞式通信函数，就可以使计算与通信在时间上的重叠，从而提高并行计算的效率。

1. int MPI_Isend(void *buf,int count,MPI_Datatype datatype,int dest,int tag,MPI_Comm comm,MPI_Request *request)

IN buf 所要发送消息数据的首地址

IN count 发送消息数组元素的个数

IN datatype 发送消息的数据类型

IN dest 接收消息的进程编号

IN tag 消息标签

IN comm 通信子

OUT request 请求句柄一杯将来查询

2. int MPI_Irecv(void *buf,int count,MPI_Datatype datatype,int source,int tag,MPI_Comm comm,MPI_Request *request)

OUT buf 接收消息数据的首地址

IN Count 接收消息数组元素的个数

IN datatype 接收消息的数据类型

IN source 发送消息的进程编号

IN tag 消息标签

IN comm 通信子

OUT request 请求句柄以北将来查询

MPI_Isend和MPI_Irecv不需要等待发送或接收消息完成就可以执行其他任务

3. Int MPI_wait(MPI_Request *request,MPI_Status *status)

INOUT request 请求句柄

OUT status 发送或接收消息的状态

如果request所指的操作已经完成，MPI_Wait将结束等待状态

4. Int MPI_Test(MPI_Request *request,int *flag,MPI_Status *status)

INOUT request 请求句柄

OUT flag request所指的操作已经完成返回值为true

OUT status 发送或接收消息的状态

5. Int MPI_Request_free(MPI_Request *request)

INOUT request 请求句柄，返回值为MPI_Request_null

对单个request进行查询

6. Int MPI_Waitany(int count,MPI_Request *array_of_requests,int *index,MPI_Status *status)

IN count 请求句柄的个数

INOUT array_of_requests 请求句柄数组

OUT index 已经完成通信操作的句柄指标

OUT status 消息的状态

当所有请求句柄中至少有一个已经完成通信操作，就返回，如果有多于一个请求句柄已经完成，MPI_waitany将随机选择其中的一个并立即返回

7. Int MPI_Testany(int Count,MPI_Request *array)

IN count 请求句柄个数

INOUT array_of_requests 请求句柄数组

OUT index 已经完成通信操作的句柄指标

OUT flag 如果有一个已经完成，则flag=true

OUT status 消息的状态

无论有没有通信操作完成都将立即返回

8. Int MPI_Waitall(int Count,MPI_Request *array_of_requests)

IN count 请求句柄的个数

INOUT array_of_requests 请求句柄数组

INOUT array_of_status 所有消息的状态数组

所有通信操作完成之后才返回，否则将一直等待

9. Int MPI_Testall(int Count,MPI_Request *array_of_requests,int *flag,MPI_Status *array_of_status)

IN count 请求句柄的个数

INOUT array_of_requests 请求句柄数组

OUT flag 如果有一个没完成，则flag=false

INOUT array_of_status 所有消息的状态数组

无论所有通信操作是否完成都立即返回

10. Int MPI_Cancel(MPI_Request *request)

INOUT request 请求句柄

取消一个发送或接收操作

11. Int MPI_Test_cancelled(MPI_Status *status,int *flag)

IN status 消息的状态

OUT flag 如果已经取消，则flag=true

最后附上一个测试的例子：

#include "mpi.h"  #include <stdio.h>  #include <math.h>  #include <malloc.h>      void main(int argc,char **argv){      int rank,bsize,*buf,recv;      MPI_Comm comm=MPI_COMM_WORLD;      MPI_Status status;      int nums[4]={0,1,2,3};      MPI_Init(&argc,&argv);      MPI_Comm_rank(comm,&rank);      if(rank==0){          MPI_Send(&nums[rank],1,MPI_INT,4,0,comm);      }      else if(rank==1){          MPI_Pack_size(1,MPI_INT,comm,&bsize);          bsize+=2*MPI_BSEND_OVERHEAD;          buf=(int *)malloc(bsize);          MPI_Buffer_attach(buf,bsize+MPI_BSEND_OVERHEAD);          MPI_Bsend(&nums[rank],1,MPI_INT,5,0,comm);          MPI_Buffer_detach(&buf,&bsize);          free(buf);      }else if(rank==2){          MPI_Rsend(&nums[rank],1,MPI_INT,6,0,comm);      }else if(rank==3){          MPI_Ssend(&nums[rank],1,MPI_INT,7,0,comm);      }else if(rank==4){          MPI_Recv(&recv,1,MPI_INT,0,0,comm,&status);          printf("Process %d Recv Mes from process %d: %d\n",rank,status.MPI_SOURCE,recv);      }else if(rank==5){          MPI_Recv(&recv,1,MPI_INT,1,0,comm,&status);          printf("Process %d Recv Mes from process %d: %d\n",rank,status.MPI_SOURCE,recv);      }else if(rank==6){          MPI_Recv(&recv,1,MPI_INT,2,0,comm,&status);          printf("Process %d Recv Mes from process %d: %d\n",rank,status.MPI_SOURCE,recv);      }else if(rank==7){          MPI_Recv(&recv,1,MPI_INT,3,0,comm,&status);          printf("Process %d Recv Mes from process %d: %d\n",rank,status.MPI_SOURCE,recv);      }      MPI_Finalize();  }

输出结果如下：

Process 4 Recv Mes from process 0: 0  Process 6 Recv Mes from process 2: 2  Process 5 Recv Mes from process 1: 1  Process 7 Recv Mes from process 3: 3

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