阻塞通信和非阻塞通信.pdfVIP

Lecture15 阻塞通信和非阻塞通信 1 、学习目标 了解并掌握MPI 的各种非阻塞通信形式及其作用， 并能运用 MPI 的非阻塞通信语句编写高级的并行程 序。 2 、重点和难点 　　非阻塞通信的语义特点，如何运用非阻塞通信 的特点来实现特定的功能和性能。 3 、学习方法 　　所有的阻塞调用形式都有其相应的非阻塞调用 形式，此外非阻塞调用还有其特殊的接口形式。虽 然非阻塞调用的形式很多，但是要把握它们，最根 本的一点就是非阻塞通信的基本语义：即调用的返 回并不意味着调用的完成，以此为主线，来学习和 掌握多种多样的非阻塞调用形式。 学习内容 思考问题（带着问题学习） 如果想实现计算与通信的重叠，你认为MPI应提供 怎样的功能？ 　　非阻塞通信 如果一个MPI调用仅仅是启动其执行而不表示其完 成，那么如何确保其完成呢？ 　　增加一个专门的完成语句 在学过的计算机知识中，具有这种先启动一个任 务让它执行，然后同时去做另外一件事情的是什 么功能？ 　　中断 非阻塞通信的一般概念 ● 由于通信经常需要较长的时间，在阻塞通信还没 有结束的时候，处理机只能等待，这样就浪费了 处理机的计算资源。 ● 非阻塞通信主要用于计算和通信的重叠，从而提 高整个程序执行的效率。 ● 对于非阻塞通信，不必等到通信操作完全完成便 可以返回，该通信操作可以交给特定的通信硬件 去完成，在该通信硬件完成该通信操作的同时， 处理机可以同时进行计算操作，这样便实现了计 算与通信的重叠。通过计算与通信的重叠，可以 大大提高程序执行的效率。和通过异步 I/O 实现 非阻塞通信的一般概念 非阻塞通信的一般概念 ● 非阻塞的发送操作，发送缓冲区必须等到发送完 成后才能释放，需要引入新的手段（非阻塞通信 完成对象）让程序员知道什么时候该消息已成功 发送； ● 非阻塞的接收操作，调用返回后并不意味着接收 消息已全部到达，必须等到消息到达后才可以引 用接收到的消息数据。 ● 对于阻塞通信，只需要一个调用函数即可以完 成，但是对于非阻塞通信，一般需要两个调用函 数，非阻塞通信的 启动 ，通信 完成 调用 接口。 标准非阻塞发送 ● MPI_ISEND(buf, count, datatype, dest, tag, comm, r equest) ● 　　 IN 　　 buf 　　　发送缓冲区的起始地址 ( 可选数据类型 ) ● 　　 IN 　　 count 　　　发送数据的个数 ( 整型 ) ● 　　 IN 　　 datatype 　 发送数据的数据类型 ( 句柄 ) ● 　　 IN 　　 dest 　　　 目的进程号 ( 整型 ) ● 　　 IN 　　　 tag 　　　　消息标志 ( 整型 ) ● 　　 IN 　　　 comm 　　　 通信域 ( 句柄 ) ● 　　 OUT 　　 request 　　返回的非阻塞通信对象 ( 句柄 ) ● int MPI_Isend(void* buf, int count, MPI_Datatype d atatype, int dest, int tag, MPI_Comm comm, M PI_Request *request) 标准非阻塞发送 ● MPI_ISEND 的功能是启动一个标准的非阻塞发