Introduccion a MPI. Mayo 2010

1. MPI Message Passing Interface Unai Lopez

3. Introducción: Definiciones "MPI is library specification for message-passing, proposed as a standard by a broadly based committee of vendors, implementors, and users" ( http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpi ) "MPI es un estándar que define la sintaxis y la semántica de las funciones contenidas en una biblioteca de paso de mensajes diseñada para ser usada en programas que exploten la existencia de múltiples procesadores." (http://es.wikipedia.org/wiki/MPI)

4. Introducción: Historia · Diseñado por un conjunto de compañías (IBM,Intel,..), laboratorios y universidades (Michigan, Yale, Edinburgo,..) http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpi/whodidmpitab.html · Actualmente en la versión MPI-2 · Implementaciones: MPICH, OpenMPI, Intel,.. " "

5. Introducción: El paso de mensajes · Técnica de sincronización de procesos · Elementos: emisor, mensaje y receptor · Tipos: - Síncrono (rendezvous) - Asíncrono

6. Introducción: Donde se usa Orientada a sistemas SIN memoria compartida

7. Introducción: Dónde se usa

8. Funcionamiento: Conceptos · Aplicación -> formada por procesos · Comunicador (communicator): representa un conjunto de procesos. Ej: Comm. World=incluye todos los procesos · Rango (rank): id. de cada proceso

9. Funcionamiento: Tipos de funciones 1· Gestión: Inicializar, administrar, finalizar 2· Comunicación 1 a 1 3· Comunicación 1 a N 4· Definición de datos por el usuario

10. Funcionamiento: Tipo 1 · MPI_Init: Inicia una sesión mpi · MPI_Comm_size: total proc. del comunicador · MPI_Comm_rank: id del proceso actual · MPI_Finalize: Termina una sesión mpi

11. Funcionamiento: Tipo 2 Comunicación síncrona · MPI_Send: Envía un mensaje (bloqueante) · MPI_Receive: Recibe un mensaje (bloqueante) Comunicación asíncrona · MPI_Isend: Envía un mensaje (no bloqueante) · MPI_Irecv: Recibe un mensaje (no bloqueante) · MPI_Test: Verifica si se ha realizado la operación · MPI_Wait: Bloquea hasta operación completada

12. Funcionamiento: Tipo 3 · MPI_Bcast: Envío a procesos de un comunicador · MPI_Barrier: Barrera de sincronización · ...

13. Funcionamiento: Tipo 4 · MPI_Type_struct: Define un tipo de dato · MPI_Pack: Empaqueta un dato · ...

14. Demo: OpenMPI · Implementación Open Source de MPI-2 · Multiplataforma · Rápido en ejecución y fácil de utilizar · Alternativa a MPICH: el más extendido

15. Demo: OpenMPI - Instalación Instalación en GNU/Linux 1· Descargar tar de www.open-mpi.org 2· Descomprimir en directorio al gusto 3· ./configure - -prefix=**RUTA INSTALACION** 4· sudo make all install Instalación en Mac OSX: · Incluido en XCode

16. Demo: OpenMPI - Comandos Para compilar los programas: · C/C++: mpicc / mpic++ · Fortran: mpi77 / mpi90 Ejecutar: · mpirun -parámetros aplicación

17. Demo: OpenMPI - Acción

18. OpenMP: Definición · Modelo de programación paralela · Sólo para sistemas con memoria compartida

19. OpenMP: Funcionamiento · Directivas de preprocesador · Comunicación mediante variables compartidas · Paralelización de bloques de código · Complementario a MPI !

20. OpenMP: Ejemplo

21. OpenMP vs MPI

22. Apuntes finales · Facil y eficaz · Mas allá de lo visto: - 1 a 1: Sondeos - 1 a N: Recolección, distribución,... · Compatible con gestores de trabajos: PBS, SGE,.. · MPI2 en 1997 – MPI3 en.. ¿?

23. Turno de dudas A rellenar por los asistentes

24. MPI Message Passing Interface Unai Lopez