MPI之持久化通信句柄与非持久化通信句柄

news2024/12/23 17:36:26

MPI_Isend & MPI_Send 创建临时通信句柄

在前面的文章中举了例子，我们使用MPI_Isend接口发送数据时，有个传出参数request，该参数是创建的通信句柄，
实际上该句柄是一个临时句柄，即只用于一次性发送数据的场景，如不能在循环体中多次使用：

int main(int argc, char *argv[])
{
    int err = MPI_Init(&argc,&argv);
    int rank,size;
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
    int data = 100;
    //将在发送进程的MPI_Isend创建初始化，数据接收进程中使用该句柄
    MPI_Request request;
    MPI_Status status;

    if(rank > 0)
    {   
        MPI_Irecv(&data,1,MPI_INT,rank-1,0,MPI_COMM_WORLD,&request);
        std::cout << "rank = " << rank << " recived data is :  " << data << std::endl;
        MPI_Wait(&request, &status);
        std::cout << "rank = " << rank << " recived data is :  " << data << std::endl;
    }
    if(rank < size - 1)
    {
        data = rank;
        MPI_Isend(&data,1,MPI_INT, (rank + 1)%size, 0 ,MPI_COMM_WORLD, &request);
        MPI_Wait(&request, &status);
    }
    
    err = MPI_Finalize();
    return 0;
}

一个多次使用临时通信句柄的错误案例

//错误案例
MPI_Request request;
MPI_Status status;
int buf[100];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    MPI_Recv(buf, 100, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, &status, &request);
    // 这里可能会出现 MPI_ERR_REQUEST 错误
}


//如果要多次使用临时句柄，那就要多个临时句柄
MPI_Request requests[10];
MPI_Status statuses[10];
int buf[10][100];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    MPI_Recv(buf[i], 100, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, &statuses[i], &requests[i]);
}
MPI_Waitall(10, requests, statuses);

MPI_Send_init 创建持久性句柄

int MPI_Send_init(const void *buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dest, int tag, 
			MPI_Comm comm, MPI_Request *request)

buf：void* 类型，发送缓冲区起始地址;
count：int 类型，发送缓冲区中元素的个数;
datatype：MPI_Datatype 类型，发送元素的 MPI 数据类型;
dest：int 类型，接收消息的进程编号;
tag：int 类型，消息标识;
comm：MPI_Comm 类型，消息通信域;
request：MPI_Request* 类型，通信请求句柄（持久化）。

使用该接口生成的持久化句柄，需要使用专用接口进行资源释放MPI_Request_free()

代码使用案例

#include <stdio.h>
#include <mpi.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
    int size, rank;
    MPI_Init(&argc, &argv);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);

    //发送操作的缓冲区和发送目标
    int send_data = rank;
    int dest = (rank + 1) % size;

    //创建持久化通信请求句柄
    MPI_Request request;
    MPI_Send_init(&send_data, 1, MPI_INT, dest, 0, MPI_COMM_WORLD, &request);
	
	//可以重复的使用该句柄，前提是重复相同的数据，如果不同，则创建使用临时句柄
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        //启动发送消息
        MPI_Start(&request);
        printf("Rank %d is sending data to Rank %d\n", rank, dest);
        //等待发送完成
        MPI_Wait(&request, MPI_STATUS_IGNORE);
        printf("Rank %d has sent data to Rank %d\n", rank, dest);
    }

    //释放持久化通信请求句柄
    MPI_Request_free(&request);

    MPI_Finalize();
    return 0;
}