MPI并行计算中的自定义数据类型

"该资源是关于IAI电缸Acon控制器的中文说明书，涉及MPI（Message Passing Interface）在Fortran编程中的应用，特别是导出数据类型（Derived Data Types）的使用，包括MPI_TYPE_VECTOR、MPI_TYPE_CONTIGUOUS、MPI_TYPE_INDEXED和MPI_TYPE_STRUCT。这些数据类型允许程序员自定义需要的复杂数据结构，以适应不同的并行计算需求。" MPI（Message Passing Interface）是一种用于编写并行程序的标准接口，尤其适用于分布式内存系统。在Fortran编程中，MPI提供了一组丰富的数据类型和通信函数，以支持不同类型的并行计算任务。 7.1 导出的资料类别（Derived Data Types）是MPI的一大特色，它允许程序员根据需求定义新的数据类型。这些类型包括： 1. **MPI_TYPE_VECTOR**：用于定义具有固定步长（Constant Stride）的数组元素序列。这种类型在处理非连续存储的数据时非常有用。 2. **MPI_TYPE_CONTIGUOUS**：用于表示连续内存区域的一串数据，适合于连续数组。它可以简化数据传输操作，提高效率。 3. **MPI_TYPE_INDEXED**：允许程序员指定每个元素在数组中的起始位置，创建不连续的数据结构。 4. **MPI_TYPE_STRUCT**：这是最通用的数据类型，可以组合多种基础类型或者之前定义的导出类型，类似于C语言的struct或Fortran90的TYPE指令。 在Fortran90中，通过`TYPE`指令可以定义自定义的数据结构，例如`LOAD`类型包含两个实数`A`和`B`以及一个整数`N`。在MPI程序中，需要使用`MPI_TYPE_STRUCT`来创建这样的数据类型，调用格式如下： ```fortran CALL MPI_TYPE_STRUCT(COUNT, LENGTH, DISP, OLDTYPE, NEWTYPE, IERR) CALL MPI_TYPE_COMMIT(NEWTYPE, IERR) ``` 其中，`COUNT`是结构体中的元素数量，`LENGTH`是每个元素的长度，`DISP`是元素相对于数组起始位置的偏移量，`OLDTYPE`是原始数据类型，`NEWTYPE`是新定义的数据类型。 为了获取每个元素的绝对地址并计算相对位移（Displacement），可以使用`MPI_ADDRESS`函数： ```fortran CALL MPI_ADDRESS(DATA, ADDRESS, IERR) ``` 这份文档可能来自一本名为《MPI并行计算程式设计》的书籍，作者郑守成，书中详细介绍了如何在Fortran中使用MPI进行并行计算，包括在不同计算机系统（如IBM和PCCluster）上的编译和执行步骤，以及各种并行编程技术，如无边界数据交换、有边界数据交换和处理格点数不整除的情况。书中的例子和章节涵盖了MPI的基本指令、数据交换、并行程序设计模式，对于理解和实现MPI并行程序具有很高的参考价值。