MPI笔记

MPI : Message Passing Interface
多线程编程中进程间消息传递

进程（process） 线程(thread)
threads 之间共享 process 的 address space 和resource

thread safe：线程安全，多个线程访问时不会出现race condition

两种common通信协议
Eager协议：发送进程主动发送，不考虑接收进程是否有能力接收，适合发送小消息
Rendezvous协议：在接收端协调缓存接收信息。适合发送较大消息

rank：每个进程的编号，通过指定rank进行进程间通信
displacement,lb,rb单位均为byte

#include "mpi.h"
MPI_Init(&argc, &argv); //初始化MPI
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank); // 获取rank
MPI_Get_processor_name(name, &namelen); // 节点hostname
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size); // process数量
MPI_Finalize();

MPI_Reduce：将多个进程的结果合并到主进程

MPI_Reduce(
    void* send_data,
    void* recv_data,
    int count,
    MPI_Datatype datatype,
    MPI_Op op,
    int root,
    MPI_Comm communicator)

send_data ：需要reduce的data，type为datatype
recv_data：rank root接收的信息，大小sizeof(datatype) * count
op : reduce操作符 e.g. : MPI_MAX, MPI_MIN ....

MPI_Allreduce 将多个进程结果reduce后传给每个进程

MPI_Allreduce(
    void* send_data,
    void* recv_data,
    int count,
    MPI_Datatype datatype,
    MPI_Op op,
    MPI_Comm communicator)

同reduce，不需要root

MPI_Iprobe：非阻塞对信息检验

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

在接收前检测接收的信息，不需要真正接收
使用MPI_Recv接收信息

MPI_Probe：阻塞的对信息检验

int MPI_Probe(
    int source, 
    int tag, 
    MPI_Comm comm, 
    MPI_Status *status)

同MPI_Iprobe，阻塞检验

MPI_Recv：阻塞接收信息

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

阻塞接收信息，在写完buf后返回，可以先于对应send返回

MPI_Send(&outMsg, msgLen. MPI_CHAR, receiver, tag, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Recv(&inMsg, msgLen, MPI_CHAR, sender, tag, MPI_COMM_WORLD, &stat);

MPI_Bcast 一对多广播

MPI_Bcast(
void* buffer, 
int count, 
MPI_Datatype datatype, 
int root, 
MPI_Comm comm)

count : 信息长度

MPI_Scatter 一对多发送不同消息
MPI_Gather 多对一收集不同消息
MPI_Scatterv 一对多发送不同长度消息
MPI_Gatherv 一对多接收不同长度消息
MPI_Scan 相当于结果为前缀和的all_reduce

MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Finalize();

open mpi

mpirun -n 16 sst emberLoad.py #指定mpi以16个rank执行