Τφποι δεδομζνων MPI. Κώςτασ Διαμαντάρασ Τμιμα Πλθροφορικισ ΤΕΙ Θεςςαλονίκθσ

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Τφποι δεδομζνων MPI. Κώςτασ Διαμαντάρασ Τμιμα Πλθροφορικισ ΤΕΙ Θεςςαλονίκθσ"

Λεφτέρις Γλυκύς
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Τφποι δεδομζνων MPI Κώςτασ Διαμαντάρασ Τμιμα Πλθροφορικισ ΤΕΙ Θεςςαλονίκθσ

2 MPI datatypes Σκοπόσ MPI datatypes: θ ςυνεργαςία μεταξφ ετερογενών υπολογιςτών και αρχιτεκτονικών Η χριςθ μθ ςυνεχών κζςεων μνιμθσ. Δομζσ δεδομζνων και arrays με μθ μοναδιαίο βιμα Ο χριςτθσ μπορεί να ορίςει δικά του datatypes κατά το χρόνο εκτζλεςθσ (runtime) = derived datatypes 2 Κ. Διαμαντάρας MPI

3 Τφποι δεδομζνων Βαςικοί (elementary): Οριςμζνοι ςτθ γλώςςα MPI (πχ., MPI_INT ι MPI_DOUBLE_PRECISION ) Διανυςματικοί (vector): Στακερι απόςταςθ μεταξφ ςτοιχείων = «βιμα» (stride) Συνεχείσ (contiguous): Διάνυςμα με βιμα 1 Hvector: Διάνυςμα με βιμα ςε bytes Δείκτεσ (Indexed): Πίνακεσ δεικτών (για scatter/gather) Hindexed: Indexed, με δείκτεσ ςε bytes Struct: Γενικοί μικτοί τφποι (για C structs κλπ.) 3 Κ. Διαμαντάρας MPI

4 Βαςικοί τφποι C Τύπος MPI MPI_CHAR MPI_SHORT MPI_INT MPI_LONG MPI_UNSIGNED_CHAR MPI_UNISGNED_SHORT MPI_UNSIGNED MPI_UNSIGNED_LONG MPI_FLOAT MPI_DOUBLE MPI_LONG_DOUBLE MPI_BYTE MPI_PACKED 4 Κ. Διαμαντάρας MPI Τύπος C signed char signed short int signed int signed long int unsigned char unsigned short int unsigned int unsigned long int float double long double

5 Διανφςματα (vectors) (1) Κ. Διαμαντάρας MPI

6 Διανφςματα (2) Για να ορίςουμε αυτι τθ γραμμι ςτθ C χρθςιμοποιοφμε MPI_Type_vector( count, blocklen, stride, oldtype, &newtype ); MPI_Type_commit( &newtype ); Ο ακριβισ κώδικασ είναι MPI_Type_vector( 5, 1, 7, MPI_DOUBLE, &newtype ); MPI_Type_commit( &newtype ); 6 Κ. Διαμαντάρας MPI

7 MPI_Type_vector Δθμιουργεί ζνα τφπο δεδομζνων διανφςματοσ με βιμα (stride) #include "mpi.h" int MPI_Type_vector( int count, int blocklen, int stride, MPI_Datatype old_type, MPI_Datatype *newtype ) Παράμετροι Εισόδου count = πλικοσ blocks blocklength = πλικοσ ςτοιχείων ςε κάκε block stride = πλικοσ ςτοιχείων μεταξφ των αρχών διαδοχικών blocks oldtype = παλαιό datatype Παράμετροι Εξόδου newtype = νζο datatype 7 Κ. Διαμαντάρας MPI

8 Δομζσ (structs) Οι τφποι δομών (structs) περιγράφονται από 3 πίνακεσ Πίνακασ με το μικοσ των block (array_of_len) Πίνακασ με μετατοπίςεισ (array_of_displs) Πίνακασ τφπων δεδομζνων (array_of_types) MPI_Type_struct( count, array_of_len, array_of_displs, array_of_types, &newtype ); 8 Κ. Διαμαντάρας MPI

9 MPI_Type_struct Δθμιουργεί ζνα τφπο δεδομζνων struct #include "mpi.h" int MPI_Type_struct(int count, int blocklens[], MPI_Aint indices[], MPI_Datatype old_types[], MPI_Datatype *newtype ) Παράμετροι Εισόδου count = πλικοσ blocks blocklens = πλικοσ ςτοιχείων ςε κάκε block (πίνακασ) indices = μετατόπιςθ κάκε block (πίνακασ) old_types = τφποι δεδομζνων κάκε block (πίνακασ) Παράμετροι Εξόδου newtype = νζο datatype 9 Κ. Διαμαντάρας MPI

10 Παράδειγμα struct (1) struct { char display[50]; /* Name of display */ int maxiter; /* max # of iterations */ double xmin, ymin; /* lower left corner of rectangle */ double xmax, ymax; /* upper right corner */ int width; /* of display in pixels */ int height; /* of display in pixels */ } cmdline; 10 Κ. Διαμαντάρας MPI

11 Παράδειγμα struct (2) /* 4 blocks */ int blockcounts[4] = {50,1,4,2}; MPI_Datatype types[4]; MPI_Aint displ[4]; MPI_Datatype cmdtype; /* initialize types and displacements with addresses of items */ MPI_Address( &cmdline.display, &displ[0] ); MPI_Address( &cmdline.maxiter, &displ[1] ); MPI_Address( &cmdline.xmin, &displ[2] ); MPI_Address( &cmdline.width, &displ[3] ); types[0] = MPI_CHAR; types[1] = MPI_INT; types[2] = MPI_DOUBLE; types[3] = MPI_INT; for (i = 3; i >= 0; i--) { displ[i] -= displ[0]; } MPI_Type_struct( 4, blockcounts, displ, types, &cmdtype ); MPI_Type_commit( &cmdtype ); 11 Κ. Διαμαντάρας MPI

12 Παράδειγμα struct (3) struct { int a; char b; } foo; blen[0] = 1; indices[0] = 0; oldtypes[0] = MPI_INT; blen[1] = 1; indices[1] = &foo.b - &foo; oldtypes[1] = MPI_CHAR; blen[2] = 1; indices[2] = sizeof(foo); oldtypes[2] = MPI_UB; MPI_Type_struct( 3, blen, indices, oldtypes, &newtype ); Τφποσ MPI_UB δθμιουργεί το απαραίτθτο padding 12 Κ. Διαμαντάρας MPI

13 Οι τφποι MPI_LB, MPI_UB Η ζκταςθ (extend) ενόσ τφπου δεδομζνων ορίηεται από τθν απόςταςθ μεταξφ του πρώτου και του τελευταίου δεδομζνου Μποροφμε να ορίςουμε τθν ζκταςθ ορίηοντασ δικά μασ MPI_LB, MPI_UB 13 Κ. Διαμαντάρας MPI

14 Τφποσ Διάνυςμα-γραμμι int blen[2], displ[2]; MPI_Datatype types[2], rowtype; blen[0] = 1; blen[1] = 1; displ[0] = 0; displ[1] = number_in_column * sizeof(double); types[0] = MPI_DOUBLE; types[1] = MPI_UB; MPI_Type_struct( 2, blen, displ, types, &rowtype ); MPI_Type_commit( &rowtype ); 14 Κ. Διαμαντάρας MPI

15 Τφποσ struct ξανά /* initialize types and displs with addresses of items */ MPI_Address( &cmdline.display, &displ[0] ); MPI_Address( &cmdline.maxiter, &displ[1] ); MPI_Address( &cmdline.xmin, &displ[2] ); MPI_Address( &cmdline.width, &displ[3] ); MPI_Address( &cmdline+1, &displ[4] ); types[0] = MPI_CHAR; types[1] = MPI_INT; types[2] = MPI_DOUBLE; types[3] = MPI_INT; types[4] = MPI_UB; for (i = 4; i >= 0; i--) { displ[i] -= displ[0]; } MPI_Type_struct( 5, blockcounts, displ, types, &cmdtype ); MPI_Type_commit( &cmdtype ); 15 Κ. Διαμαντάρας MPI

16 Interleaving Θζλω να ςτείλω 0-3, 8-11, 16-19, ςτθ διεργαςία 0 4-7, 12-15, 20-23, ςτθ διεργαςία 1 16 Κ. Διαμαντάρας MPI

17 Interleaving (2) /* define a block of this matrix. */ MPI_Type_vector( 4, 4, 8, MPI_DOUBLE, &vec ); /* define a block whose extent is just 1 entry */ blen[0] = 1; blen[1] = 1; types[0] = vec; types[1] = MPI_UB; displ[0] = 0; displ[1] = sizeof(double); MPI_Type_struct( 2, blen, displ, types, &block ); 17 Κ. Διαμαντάρας MPI

18 MPI_Scatterv Τεμαχίηει ζνα buffer και τον μοιράηει ςτισ διεργαςίεσ ενόσ communicator #include "mpi.h" int MPI_Scatterv ( void *sendbuf, int *sendcnts, int *displs, MPI_Datatype sendtype, void *recvbuf, int recvcnt, MPI_Datatype recvtype, int root, MPI_Comm comm ) Παράμετροι Εισόδου sendbuf = διεφκυνςθ του send buffer sendcounts = array που ορίηει το πλικοσ των ςτοιχείων που κα ςτείλουμε ςε κάκε διεργαςία displs = array του οποίου το ςτοιχείο i ορίηει τθ μετατόπιςθ του δεδομζνου που κα ςταλεί ςτθ διεργαςία i sendtype = τφποσ δεδομζνων των ςτοιχείων του sendbuff recvcount = πλικοσ ςτοιχείων ςτον receive buffer recvtype = τφποσ δεδομζνων των ςτοιχείων του receive buffer root = rank τθσ διεργαςίασ αποςτολζα comm = communicator Παράμετροι Εξόδου recvbuf = διεφκυνςθ του receive buffer 18 Κ. Διαμαντάρας MPI

19 Interleaving και Scatterv scdispl[0] = 0; scdispl[1] = 4; scdispl[2] = 32; scdispl[3] = 36; MPI_Scatterv( sendbuf, sendcounts, scdispl, block, recvbuf, nx * ny, MPI_DOUBLE, 0, MPI_COMM_WORLD ); 19 Κ. Διαμαντάρας MPI

Σχετικά έγγραφα

MPI: Message Passing Interface

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχ. και Μηχανικών Υπολογιστών Εργαστήριο Υπολογιστικών Συστημάτων MPI: Message Passing Interface 9ο Εξάμηνο Αρχιτεκτονική κοινής μνήμης Οι επεξεργαστές έχουν