MPI基本函数

MPI基本函数

MPI 编程规范

• 所有的常量，变量和函数以MPI_开始编写

• MPI的C接口是一个函数(值传递）

• 除下划线外，所有常量均以大写字母定义

• 功能和数据类型的定义，

    MPI_后跟的第一个字母为大写，其余为小写，形式为MPI_Xxxx_XXx
  

• MPI程序从MPI_Init开始

• MPI程序以MPI_Finalize结尾
  （分别初始化和终止MPI）

• 除MPI Wtime和MPI Wtick之外的所有函数调用都返回一个错误信息代码

• 由于 C 语言的函数调用机制是值传递，所以 MPI 的所有 C 函数中的输出参数用的都是指针

基本的MPI程序

#include "mpi.h" 
int main (int argc,char **argv)
{
	int rank,size,tag=1;//进程号，进程个数，进程标记
	int senddate,recvdata;//发送数据，接受数据
	MPI_Status status;//通信状态
	MPI_Init(&argc,&argv);//MPI 初始化
	MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);//进程的编号
	MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size)//进程数
	if(rank==0){
		senddata=9999;
		MPI_Send(&senddata,1,MPI_INT,1,tag,MPI_COMM_WORLD);
		//发送地址 ，发送数据类型 ，发送标志，哪个范围内发送
	}
	if(rank==1){
		MPI_Recv(&recvdata,1,MPI_INT,0,tag,MPI_COMM_WORLD,&status);
	}
	MPI_Finalize();
	return 0;
}

MPI_Init

• 告诉系统进行初始化操作该函数初始化 MPI并行程序的执行环境。例如，系统可能需要为消息缓冲区分配存储空间，为进程指定进程号等。
• 它必须在调用所有其它MPI函数之前被调用（除MPI_INITIALIZED）
• 在一个MPI程序中，只能被调用一次

#返回一个int型错误码（大部分时候忽略）
int MPI_Init(
     #指向argc的指针，不使用设置为NULL
     int *  argc_p /*in/out*/,
     #指向argv的指针，不使用设置为NULL
     char *** argv_p /*in/out*/ )

MPI_Finalize

int MPI_Finalize(void)
该函数清除 MPI环境的所有状态
它被调用后，所有MPI 函数都不能再调用，包括 MPI_INIT
标志并行代码的结束,结束除主进程外其它进程。
之后串行代码仍可在主进程(rank = 0)上运行(如果必须).

communicator（通信器/通信子）

a collection of processes that can send messages to each other
(一组可以互相发送消息的进程集合)

MPI 程序启动时自动建立两个通信器：
MPI_COMM_WORLD ：包含程序中所有MPI进程
MPI_COMM_SELF：由单个进程独自构成，仅包含自己

进程号是在通信器被创建时赋予的,相对通信器而言;
同一进程在不同的通信器中可以有不同的进程号;

MPI_Comm_rank

• 作用：获得进程号(我是在哪一个进程）
  Get the number of the current process in the specified communication domain
  （获取指定通信域中当前进程的编号）
  used to distinguish itself from other programs
  （用于区别其他程序）
  它的函数形式：
  int MPI_Comm_rank(MPI_Comm_comm(自定的群）, int * rank )
  进程号与通信器相关

MPI_Comm_size

解决问题：任务由多少个进程来进行并行计算
获得特定通信器的进程个数p
函数格式：

int MPI_Comm_size(
          MPI_Comm_comm     /*in*/,
          int*      size     /*out*/);

MPI_Send

mpi send(buf,counter,datatype,dest,tag,comm)：
buf：发送缓冲区的起始地址，可以是数组或结构指针；
count：非负整数，发送的数据个数；
datatype：发送数据的数据类型；
dest：整型，目的的进程号；
tag：整型，消息标志；//用来表示不同的需求
comm：MPI进程组所在的通信域

MPI_Recv