В.Д. Корнеев - Параллельное программирование в MPI (1162616), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Эта функция коллективная. Как в случае с другими коллективными функциями, вызов ее должен быть синхроннзован во всех процессах. Если геоге)ег = 1а1ве, тогда ранг каждого процесса в новой группе идентичен ее рангу в старой группе. Иначе функция может переупорядочивать процессы (возможно, чтобы выбрать хорошее отображение виртуальной топологии на физическую топологию). Если полный размер декартовой сетки меньше, чем размер группы сома о1е1, то некоторые процессы возвращают МР1 СОИМ ИШЛ., по аналогии с МР1 СОММ ЯРЕ1Т. Запрос ошибочен, если он определяет сетку, которая является большей, чем размер группы сома о16.
4, Вирпщальиые топологии МРХ 01МЯ СКЕАТЕ(ММООЕЯ, М01МЯ, 01МЯ, 1ЕККОК) 1МТЕСЕК ИИО0ЕЯ, М01МЯ, 01МЯ(и), 1ЕККОК Элементы в массиве 41вз представляют описание декартовой сетки с размерностями пбйвз и общим количеством узлов ппобез. Размерности устанавливаются так, чтобы быть близко друг к другу насколько возможно, используя соответствующий алгоритм делимости. Пользователь может ограничивать действие этой функции, определяя элементы массива 41вз. Если в 41вз Ы уже записано число, то функция не будет изменять количество узлов в измерении 1; функция модифицирует только нулевые элементы в массиве, т.е.
где 41 Ы =О. Отрицательные значения элементов ойвз (1) ошибочны. Ошибка будет выдаваться, если ппобез не кратно П бйшз(1]. (1,Жив[1)40) Лля 41шз ьЦ установленных функцией, 41вз (11 будут упорядочены в монотонно уменьшающемся порядке. Массив о)шз подходит для использования, как вход к функции МР1 САКТ СКЕАТЕ. Функция МР1 01МЯ СКЕАТЕ локальная. Отдельные типовые запросы показываются в примере 4.1. Пример 4.1. 4.5.3. Декартовы информационные функции Если декартова топология создана, может возникнуть необходимость запросить информа- цию относительно этой топологии.
Эти функции даются ниже и все они локальные. МР1 САКТ01М ОЕТ(сошш, пайве) 1М сопвп коммуникатор с декартовой топологией ООТ пййвз размерность декартовой топологии йпс МР1 Сагсс)1в иес(МР1 Соппп сопвп, 1пс ипойшз) МР1 САКТ01М ОЕТ(СОММ, М01МЯ, 1ЕККОК) 1МТЕОЕК СОММ, М01МЯ, 1ЕККОК МР1 САКТ ОЕТ(совш, вахбтвз, айвз, регйоцз, соогйз) 1М сопвп коммуникатор с декартовой топологией 1М вахй Авз максимальный размер массивов с)1вз, регйооз, и соогбз в вызываюшей программе СОТ 41вз массив значений, указывавших количество процессов в кажном измерении массив значений, указывавших периодичность (сгцеПа1зе) в каялом измерении ООТ соогдз координаты вызвавшего пропесса в лекартовой топологии ООТ регйойз МР1 САКТ01М ОЕТ возвращает число измерений декартовой топологии, связанной с коммуникатором сопвп.
Она может использоваться для обеспечения других декартовых функций надлежащим размером массивов. Коммуникатор с топологией на рис. 4.1 возвратил бы пайве = 2. «б Финкчии декартовых топологий 47 1пс МР1 Сагс нес(МР1 Сова сова, зпс вахпзвз, 1пс «озвз, 1пс «регзобз, зпс «соогоз) МР1 САЕТ ОЕТ(СОММ, МАХ01МЯ, 01ИЯ, РЕК100Я, СОСКОБ, 1ЕКЮВ) 1МТЕОЕВ СОМИ, ИАХ01ИЯ, 01МБ(«), СООЮБ(«), 1ЕВВОК 1001СА1, РЕК1ООБ(«) МР1 САЕТ ОЕТ возвращает информацию относительно декартовой топологии, связанной с коммуникатором сова.
вахе)1вз должен быть, по крайней мере, равен по1вз, как возвращает ИР1 САВТ01М СЕТ. Для примера на рис. 4.1, охав = (3,4), а в процессе б функция возвратит соогйз = (1,2). 4.5.4. Декартовы функции транслировании Функции, приведенные в зтом пункте здесь переводят на/из ранга в декартовы координаты топологии. Эти запросы локальные. МР1 САКТ ВАМК(соппп, соогйз, гапК) 1М соппп коммуникатор с декартовой топологией 1М соогйз целочисленный массив, определявший координаты нужного процесса в декартовой топологии ранг нужного процесса 00Т гапК 1пс МР1 Сагс гапК(МР1 Сова сова, 1пс «свогое, хпс «гапК) МР1 САРТ КАМК(СОМИ, СООВОЯ, КАИК, 1ЕВВОК) 1МТЕСЕК СОКИ, СООЮБ(«), КАМК, 1ЕВКОК Для группы процессов с декартовой структурой функция МР1 САЕТ КАМК переводит логические координаты процессов в ранги, поскольку ранги используются в ро(пс-со-ро1пп операциях.
соогоз — массив размером пе(1шз как возвращает МР1 САВТ01М СЕТ. Для примера на рис. 4.1 процесс с свогое= (1, 2) возвратил бы гапК = б. Для измерения з с регзое)з(з) = сгие, если координата, соогйз(з), находится вне диапазона, т. е. соогоз(з) < О или свогое(з) >и озвз(х), она перемешается назад к интервалу О <= свогое(х) < охав(х) автоматически. Если топология на рис.
4.1 периодическая в обеих размерностях, то процесс с соогйз = (4,6) также возвратил бы гапК = б. Для непериодических размерностей диапазон вне координат ошибочен. МР1 САКТ СООКОЯ(сова, гапК, вахбхвз, соогиз) 1М соппп коммуникатор с декартовой топологией 1М гапК ранг процесса в топологии сова 1М аахйхвз максимальный размер массивов йхвз, регзооз, н сооге1з в вызываюшей программе ОУТ соогбз целочисленный массив, определяющий координаты нужного процесса в декартовой топологии дпс МР1 Сагс соогоз(МР1 Соппп сова, зпс гапК, зпс аахпзвз, хпс «соогбз) МР1 САЕТ СООВОЯ(СОИМ, КАМК, ИАХ01МБ, СООЮБ, 1ЕВЮК) 1МТЕСЕК СОИМ, ВАМК, МАХ01МБ, СООЮБ(«), 1ЕВКОК МР1 САВТ СООКОЯ переводит ранг процесса в координаты процесса в топологии.
Это обратное отображение ИР1 САКТ КАМК. аахозвз можно взять, например, равным пйзаз, возврашенным МР1 САКТ01МЛЕТ. Для примера на рис. 4.1, процесс с гапК = б возвратил бы соогйз = (1,2). 4. Виртуальиыг топологии 4.5.5. Декартова функция смещения Если в декартовой топологии используется функция МР1 ЯЕИОВЕСЧ для смещения данных вдоль направления какой либо координаты, то входным аргументом ХР1 ЯЕИОВЕСЧ берется ранг пропесса зопгсе (процесса источника) для приема данных и ранг процесса безп (процесса назначения) для передачи данных.
Операция смещения в декартовой топологии определяется координатой смещения н размером шага смещения (положительным или отрицательным). Функция МР1 САВТ ЯН1ГТ возвращает информацию для входных спецификаций, требуемых в вызове МР1 БЕИОВЕСЧ. Функция МР1 САНТ.ЯН1ГТ локальная. МР1 САВТ ЯН1ГТ(соппп, бтгесптоп, бтзр, гапК зопгсе, гапК безп) 1М соппп коммуникатор с декартовой топологией 1И бзгеспзоп номер изнерения (в топологии), где делается смешение 1М бтзр направление смешения (> О сиешение в сторону увеличения поперев координаты быессзоп, < О смешение в сторону уменьшения нонеров координаты бтгесстоп) ранг процесса источника ранг процесса назначения СОТ гапК зопгсе СОТ гапК безп тпс МР1 Сагп„зЬ|Хп(МР1 Сошш сошш, тлп бзгесстоп, ппс бззр, тпс ггапК зопгсе, тпп ггапК безй) МР1 САНТ ЯН1РТ(СОИМ, 01ВЕСТ1ОИ, 01ЯР, ВАИК ЯООВСЕ, ВАИК ОЕЯТ, 1ЕВЮВ) 1ИТЕОЕВ СОНМ, 01ВЕСТ10И, 01ЯР, ВАИК ЯООВСЕ, ВАИК ОЕЯТ, 1ЕВЮВ Пример 4.2.
Коммуникатор сошш имеет 3 х 4 периодическую, декартову топологию, связанную с ним. Двумерный массив вещественных чисел содержит по одному элементу в процессе, в переменной а. Требуется перекосить этот массив, перемещая колонку т (вертикально, т. е.
вдоль колонки) т шагов. /г Фрагмент програниы */ зпп соппп 2б, зтзе, гапК, соогбз(2), зопгсе, безп, зпп быпз(2), 1ойтса1 геогбег, регтобз[23, 11оап а, Ь, /г Кажная ветвь определяет размер системы, если он больше 12, то завершение г/ МР1 Соппп зтхе(МР1 СОММ НОВЬО, Азтие), т1(итие > 12) МР1 АЬогп(ИР1 СОНМ ИОВЫ, МР1 ЕВВ ОТНЕВ), Аргумент бзгессзоп указывает измерение, в котором осуществляется смещение данных.
Координаты маркируются от О до пбзшз-1, где пбтшз — число размерностей. В зависимости от периодичности декартовой топологии в указанном направлении координат, МР1 САНТ ЯН1РТ обеспечивает идентификаторы гапК зопгсе и гапК безп для кругового или епб-о смешения. В случае епб-о смешения в гапК зопгсе и/или гапК безс может быть возвращено значение МР1 РЮС ИУЬЬ, указывая, что процесс источника и/или процесс назначения для смешения находится вне диапазона.
Это имеющий силу входной аргумент к функции МР1 БЕИОВЕСЧ. Ни МР1 САВТ БН1РТ, ни МР1.БЕИОВЕСЧ вЂ” не коллективные функции. Не требуется, чтобы все процессы в декартовой сетке одновременно вызвали МР1 САВТ ЯН1ГТ с теми же самыми бтгессзоп и бтзр аргументами, но только тот процесс, который посылает, соответственно получает в последующих запросах к МР1.ЯЕИОВЕСЧ. Пример 4.2 показывает такое использование МР1 САНТ ЯН1ГТ, где каждая колонка 2П сетки перемещена в разном количестве.
Рис. 4.3, 4.4 показывают результат на 12 процессорах. «.5. Фуияиии деиартоеыг шопояоеие /» Каждая ветвь определяет свой ранг «/ МР1 Сопев гап)с(МР1 СОИМ ЫОН10, ягап)г); /» Инициализация массивов «/ з. = гзд)г; Ь = -1; /* Создание топологии с копичествон процессов 12 «/ 41юз~0) = 3; 61из~1) = 4; рег1обзГ01 = сгпе; рег1обзг1) = сгие; геогс)ег = Ха1зе; МР1 Сагс сгеасе(МР1 СОММ МОЕ10, 2, 41вз, рег1ос(з, геогбег, йсоппп 2с)); /» Первые 12 процессов из МР1 СОНМ 'йОИ.О объепиняются в группу сова 26, » с рангами как в МР1 СОММ НОМЕР »/ /» Находим декартовы координаты «/ МР1 Сагс соогдз(соппп 2с), гапй, 2, соогс)з); /» Вычисляем смешение зоцгсе и безсгпас1оп »/ мр1 сагг зь11с(соню 24, О, соогбзГ11, йзоигсе, йоезг); /» Пересылаем с перекаииванием а в Ь «/ МР1 Бепс)гесп(а, 1, МР1 РЕОАТ, безс, 13, Ь, 1, МР1 РЬОАТ, зоцгсе, 13, сони 24, язсасцз); Возврашается МР1РНОС МОЧЬ, когда зоцгсе вне диапазона.
Измерение 1 Рис. 4.3. 20 периодическая топология (тор) на 12 процессах. Слева в клетках верхний номер представляет ранг процесса, средние значения (строка, колонка) — координаты, нижние — еоигсе/оеес для НР1 ЯЕНВНЕСП операции. Значение в клетках справа — результаты в Ь после того, как МР1 ЯЕНПНЕСЧ закончил работу Измерение 1 о Рис.
4.4. Подобен рис. 4.3 за исключением 2О декартовой топологии, которая здесь не периодическая (прямоугольник). Смешения нет, когда значения регзобв(1) и рег1оов(2) равны та1зе. "-'" или значение оеее в воигсе указывает, что МР1 САНТ.ЯН1РТ возврашает МР1 РНОСПКЛ. 50 4. Виртуальные топологии Замечание. В РогСгап'е измерение, обозначенное 01ВЕСТ1ОМ = з, имеет Р1МЯ(1+1) процессов, где 01МЯ вЂ” массив, который использовался, чтобы создать сетку. На языке С измерение, обозначенное 4згессгоп = г, — это измерение, указанное 41вв Ы. 4.5.6.
декартова функция разбиения МР1 САЕТ ЯОВ(сова, гевагп бгвв, пеысовв) 1М сова соввцпгсасог дпя декартовой топологии 1М гевагп бзвв г-й элемент гевагп «)гшв определяет соответствуюшую г-ю размерность включаемую в подрешетку (сгце) или не включаемую (1а1ве) совшцпзсасог созданных попрешеток ОРТ пеысошш гпс МР1 Саге вцЬ(МР1 Соппп сова, 1пс ьгевазп 4гшв, МР1 Совв ьпеысопап) МР1 САЯТ ЯОВ(СОММ, ВЕМА1М 01МЯ, МЕнСОММ, 1ЕВЮВ) 1ИТЕСЕВ СОММ, МЕнСОММ, 1ЕВЮВ ).ОС1СА1 ВЕМАХМ 01МЯ(ь) Если декартова топология была создана функцией МР1 САРТ СВЕАТЕ, может использоваться функция МР1 САЕТ ЯОВ, чтобы разбить группу, связанной коммуникатором, на подгруппы, которые формируют декартовы подсетки меньшей размерности, и строить для каждой такой подгруппы коммуникатор, связанный с подсеткой декартовой топологии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
