MPI-2远程存储访问:窗口与pjlink协议解析
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更新于2024-08-10
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"MPI并行程序设计 - 远程存储访问 - pjlink协议"
在并行编程领域,MPI(Message Passing Interface)是一种广泛使用的标准接口,它允许程序员在分布式内存环境中编写高效、灵活的并行程序。MPI-2扩展了MPI-1的功能,引入了远程存储访问,使得进程可以直接对非本地的存储空间进行操作,无需对方进程的参与,这大大简化了特定算法和通信模型的并行程序编写。
远程存储访问是通过MPI中的“窗口”机制实现的。窗口是一个逻辑概念,它映射到进程的本地存储空间,允许其他进程通过这个窗口对本地数据进行读取、写入或累计操作。这三种基本操作分别是:
1. **读**:从远程进程的窗口中获取数据,不修改远端数据。
2. **写**:将本地数据写入远程进程的窗口,修改远端窗口的内容。
3. **累计**:对远程窗口的数据和本地数据进行指定运算,然后将结果写回远程窗口,这是一种更复杂的操作。
为了保证并发访问时的正确性和一致性,MPI-2提供了窗口管理功能,包括三种同步策略:
- **栅栏方式**(fence):所有窗口操作必须位于一对栅栏函数(MPI_FENCE)之间,确保在栅栏结束后,窗口操作完成。
- **握手方式**(start/complete):通过MPI_WIN_START和MPI_WIN_COMPLETE来开始和完成访问,与远端进程的MPI_WIN_POST和MPI_WIN_WAIT配合,保证操作顺序。
- **锁方式**:使用锁机制进行互斥访问,可以选择共享锁来实现多个进程同时访问同一窗口。
《高性能计算之并行编程技术 - MPI并行程序设计》这本书详细介绍了这些概念,并通过实例和代码展示了如何在实际编程中应用。不仅适合计算机专业学生,也适用于有FORTRAN或C编程经验的并行计算和高性能计算用户。通过学习,读者不仅可以掌握编写MPI并行程序的技能,还能培养并行求解的思维方式,将并行方法应用到实际问题解决中。
本书涵盖了MPI-1的所有调用以及MPI-2的关键扩展,如动态进程管理、远程存储访问和并行文件读写等,提供了丰富的图表和示例程序,帮助读者深入理解并行编程的核心概念和技术。
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张_伟_杰
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