Δ.Π.Μ.Σ. Υπολογιστικής Μηχανικής

National Technical University of Athens (NTUA), Greece

Institute of Structural Analysis & Seismic Research (ISASR)

Προχωρημένες υπολογιστικές τεχνικές και αλγόριθμοι επίλυσης

Προγραμματισμός σε παράλληλη επεξεργασία

Δ.Π.Μ.Σ. Υπολογιστικής Μηχανικής





Λογισμικό MPI

Μεταφορά δεδομένων σε παράλληλα υπολογιστικά περιβάλλοντα

Συγχρονισμός μεταξύ παράλληλων διεργασιών



Λογισμικό MPI

Program MPIHelloWorldImplicit NoneInclude "fmpi.h"Integer :: iRank, iNoOfProcs, iErr, iSource, iDest, iTag=50Character, Len=50 :: cMessageType (MPI_Status) :: status

Call MPI_Init(iErr)Call MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, iRank, iErr)Call MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, iNoOfProcs, iErr)if (iRank.GT.0) theniDest = 0Write(cMessage, *) "Greetings from process:", iRankCall MPI_Send(cMessage, 50, MPI_CHARACTER, iDest, iTag, &

MPI_COMM_WORLD, iErr)elseDo iSource=1, iNoOfProcs – 1Call MPI_Recv(cMessage, 50, MPI_CHARACTER, iSource, &iTag, MPI_COMM_WORLD, status, iErr)Write(*, *) cMessageEnd Doend ifCall MPI_Finalize(iErr)

End Program

Πρόγραμμα “Hello world”



Λογισμικό MPIΕντολές αρχικοποίησης και πληροφοριών

Call MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, iRank, iErr)

Call MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, iNoOfProcs, iErr)

Call MPI_Init(iErr)

Call MPI_Finalize(iErr)



Λογισμικό MPIΕντολές λήψης και αποστολής δεδομένων

Call MPI_Send(cMessage, 50, MPI_CHARACTER, iDest, &iTag, MPI_COMM_WORLD, iErr)

Call MPI_Recv(cMessage, 50, MPI_CHARACTER, iSource, iTag, &MPI_COMM_WORLD, status, iErr)

Αντιστοιχία τύπων δεδομένων MPI με αυτούς της γλώσσας FORTRAN

Τύπος δεδομένων MPI (MPI_DATATYPE) Τύπος δεδομένων FORTRAN

MPI_COMPLEX COMPLEX

MPI_DOUBLE_COMPLEX DOUBLE COMPLEX

MPI_LOGICAL LOGICAL

MPI_REAL REAL

MPI_DOUBLE_PRECISION DOUBLE PRECISION

MPI_INTEGER INTEGER

MPI_CHARACTER CHARACTER



Λογισμικό MPIΕντολές συλλογικής επικοινωνίας

Call MPI_BCast(Message, iSize, MPI_DATATYPE, &iRoot, MPI_COMM_WORLD, iErr)

Call MPI_Reduce(Operand, Message, iSize, MPI_DATATYPE, &MPI_OPERAND, iRoot, MPI_COMM_WORLD, iErr)

Όνομα τελεστή (MPI_OPERAND)

Σημασία

MPI_MAX Μέγιστο

MPI_MIN Ελάχιστο

MPI_SUM Άθροισμα

MPI_PROD Γινόμενο

MPI_LAND Logical AND

MPI_BAND Bitwise AND

MPI_LOR Logical OR

MPI_BOR Bitwise OR

MPI_LXOR Logical Exclusive OR

MPI_BXOR Bitwise Exclusive OR



Λογισμικό MPIΗ μέθοδος συζυγών διανυσματικών κλίσεων

fuKfgu )0()0()0()0( ,0

)()(

)()(

kTk

kTk

kK

gg

)()()1( kk

kk uu

)()()1( kk

kk Kgg

)()(

)1()1(

1 kTk

kTk

kgg

gg

)(1)1()1( k

kkk g

Αρχικές τιμές:

Για k=0,1,... μέχρι σύγκλισης



Λογισμικό MPIΗ μέθοδος συζυγών διανυσματικών κλίσεων

Αρχικές τιμές

vvvvvv fuKfgu )0()0()0()0( ,0

)()()( kv

Tkv

kv ggn

v

a

ka

k nn1

)()(0

)()()( kv

Tkv

kv Kd

v

n

kn

k dd1

)()(0

)(0

)(0)(

0 k

kk

d

n

)()()()1( kv

kv

kv

kv uu

)()()()1( kv

kv

kv

kv Kgg

)1()1()( kv

Tkv

kv ggd

v

n

kn

k dd1

)()(0

)(0

)(0)1(

k

kk

vn

d

)(1)1()1( k

vkk

vk

v g

Για k=0,1,... μέχρι σύγκλισης

Άθροιση στον master


Στον master

και αποστολή σε όλες τις διαδικασίες


και αποστολή σε όλες τις διαδικασίες



Λογισμικό MPIΑποστολή σημειώσεων και κώδικα

[email protected]

Δ.Π.Μ.Σ. Υπολογιστικής Μηχανικής

Documents

Transcript of Δ.Π.Μ.Σ. Υπολογιστικής Μηχανικής