Onion Information

Page Clicks: 0

First Seen: 03/15/2024

Last Indexed: 10/23/2024

Domain Index Total: 397

Preskoči na sadržaj Python modul mpi4py: komunikacija točka-do-točke Ova značajka je dio standarda MPI-1 . U nastavku donekle slijedimo službeni mpi4py-ev tutorial . Blokirajuća komunikacija čeka na razmjenu poruka comm.send(obj, dest, tag) dest je rang procesa koji prima poruku tag je opcionalan broj u rasponu 0--32767 koji je oznaka poruke; služi za razdvajanje poruka različitog tipa obj = comm.recv(src, tag) src je rang procesa koji je poslao poruku # varijanta s Python objektima from mpi4py import MPI comm = MPI . COMM_WORLD rank = comm . Get_rank () size = comm . Get_size () if size < 2 : print ( "Potrebna su barem dva procesa za izvođenje" ) exit () if rank == 0 : sendmsg = 777 comm . send ( sendmsg , dest = 1 ) recvmsg = comm . recv ( source = 1 ) elif rank == 1 : recvmsg = comm . recv ( source = 0 ) sendmsg = [ "abc" , 3.14 ] comm . send ( sendmsg , dest = 0 ) else : print ( "Proces ranga" , rank , "ne razmjenjuje poruke" ) exit () print ( "Proces ranga" , rank , "poslao je poruku" , sendmsg ) print ( "Proces ranga" , rank , "primio je poruku" , recvmsg ) comm.Send(array, dest, tag) array je numpy polje koje šaljemo; mpi4py automatski prepoznaje tip podataka ( np.float32 , np.float64 , np.int32 , np.int64 , ...), ali moguće ga je i ručno specificirati dest je rang procesa koji prima poruku tag je opcionalan broj u rasponu 0--32767 koji je oznaka poruke; služi za razdvajanje poruka različitog tipa, što je korisno kod složenijih aplikacija comm.Recv(array, source, tag) array je numpy polje u koje se sprema rezultat; treba ga stvoriti unaprijed source je rang procesa koji je poslao poruku tag je isto kao i kod funkcije Send() # varijanta s NumPy poljima import numpy as np from mpi4py import MPI comm = MPI . COMM_WORLD rank = comm . Get_rank () size = comm . Get_size () if size < 2 : print ( "Potrebna su barem dva procesa za izvođenje" ) exit () if rank == 0 : sendmsg = np . array ([ 366 ], dtype = np . int32 ) comm . Send ( sendmsg , dest = 1 ) recvmsg = np . empty ( 1 , dtype = np . float32 ) comm . Recv ( recvmsg , source = 1 ) elif rank == 1 : recvmsg = np . empty ( 1 , dtype = np . int32 ) comm . Recv ( recvmsg , source = 0 ) sendmsg = np . array ([ 10.0 ], dtype = np . float32 ) comm . Send ( sendmsg , dest = 0 ) else : print ( "Proces ranga" , rank , "ne razmjenjuje poruke" ) exit () print ( "Proces ranga" , rank , "poslao je poruku" , sendmsg ) print ( "Proces ranga" , rank , "primio je poruku" , recvmsg ) Zadatak Modficirajte program tako da poruke razmjenjuju tri procesa, i to tako da proces 0 šalje podatak tipa po vašoj želji i vrijednosti po vašoj želji procesu 1, proces 1 šalje isti podatak procesu 2, a proces 2 podatak šalje procesu 0. Zadatak Napišite program koji se izvodi u tri procesa i koristi blokirajuću komunikaciju: proces ranga 1 računa zbroj i produkt parnih prirodnih brojeva manjih ili jednakih 10 i rezultat šalje procesu ranga 0 kao listu koja sadrži dva elementa tipa int ili numpy polje od dva elementa tipa numpy.int32 , proces ranga 2 računa zbroj i produkt prirodnih brojeva manjih ili jednakih 20 i rezultat šalje procesu ranga 0 kao listu koja sadrži dva elementa tipa int ili kao numpy polje od dva elementa tipa numpy.int64 , proces ranga 0 prima rezultate i ispisuje ih na ekran. Navođenje tipova podataka Kod funkcija Send() , Recv() i ostalih u nastavku koje primaju numpy polja može se navesti i tip podatka, ali ne mora; tada se umjesto array kao argument funkciji daje lista oblika [array, mpi_type] , pri čemu je mpi_type MPI tip podataka elemenata u polju i može imati vrijednosti MPI.INT -- pandan numpy.int32 MPI.LONG -- pandan numpy.int64 MPI.FLOAT -- pandan numpy.float32 MPI.DOUBLE -- pandan numpy.float64 U većini slučajeva mpi4py automatski prepoznaje tip i nema potrebe za eksplicitnim navođenjem. import numpy as np from mpi4py import MPI comm = MPI . COMM_WORLD rank = comm . Get_rank () size = comm . Get_size () if size < 2 : print ( "Potrebna su barem dva procesa za izvođenje" ) exit () if rank == 0 : sendmsg = np . array ([ 366 ], dtype = np . int32 ) comm . Send ([ sendmsg , MPI . INT ], dest = 1 ) recvmsg = np . empty ( 1 , dtype = np . float32 ) comm . Recv ([ recvmsg , MPI . FLOAT ], source = 1 ) elif rank == 1 : recvmsg = np . empty ( 1 , dtype = np . int32 ) comm . Recv ([ recvmsg , MPI . INT ], source = 0 ) sendmsg = np . array ([ 10.0 ], dtype = np . float32 ) comm . Send ([ sendmsg , MPI . FLOAT ], dest = 0 ) else : print ( "Proces ranga" , rank , "ne razmjenjuje poruke" ) exit () print ( "Proces ranga" , rank , "poslao je poruku" , sendmsg ) print ( "Proces ranga" , rank , "primio je poruku" , recvmsg ) Neblokirajuća komunikacija ne čeka na razmjenu poruka, izvođenje se nastavlja request = comm.isend(obj, dest, tag) -- obj , dest i tag imaju isto značenje kao kod comm.send() request.Wait() čeka na završetak izvršenja zahtjeva za slanjem ( comm.irecv() za sada nije implementiran) # varijanta s Python objektima from mpi4py import MPI comm = MPI . COMM_WORLD rank = comm . Get_rank () size = comm . Get_size () if size < 2 : print ( "Potrebna su barem dva procesa za izvođenje" ) exit () if rank == 0 : sendmsg = 777 target = 1 elif rank == 1 : sendmsg = "abc" target = 0 else : exit () # procesi ranga 0 i 1 izvode ovaj dio koda # uočite različite vrijednosti sendmsg i target request = comm . isend ( sendmsg , dest = target ) recvmsg = comm . recv ( source = target ) request . Wait () MPI.Request.Waitall() prima listu zahtjeva za slanjem na koje mora čekati prije nastavka izvođenja # varijanta s Python objektima from mpi4py import MPI comm = MPI . COMM_WORLD rank = comm . Get_rank () size = comm . Get_size () sendmsg = [ rank ] * 3 right = ( rank + 1 ) % size left = ( rank - 1 ) % size req1 = comm . isend ( sendmsg , dest = right ) req2 = comm . isend ( sendmsg , dest = left ) lmsg = comm . recv ( source = left ) rmsg = comm . recv ( source = right ) MPI . Request . Waitall ([ req1 , req2 ]) print ( "'Lijeve' poruke su jednake" , lmsg == [ left ] * 3 ) print ( "'Desne' poruke su jednake" , assert rmsg == [ right ] * 3 ) request = comm.Isend(array, dest, tag) -- array , dest , tag su isti kao i kod funkcije Send() request = comm.Irecv(array, source, tag) -- array , source , tag su isti kao i kod funkcije Recv() request.Wait() čeka na izvršenje zahtjeva za slanjem ili primanjem; kada ova funkcija napravi return polje u varijabli array je poslano, ili je u varijablu array spremljeno primljeno polje MPI.Request.Waitall([request1, request2]) čeka na izvršenje zahtjeva request1 i request2 ; praktično za kraći zapis kod velikog broja zahtjeva # varijanta s NumPy poljima import numpy as np from mpi4py import MPI comm = MPI . COMM_WORLD rank = comm . Get_rank () size = comm . Get_size () if size < 2 : print ( "Potrebna su barem dva procesa za izvođenje" ) exit () if rank == 0 : sendmsg = np . array ([ 10.0 ], dtype = np . float64 ) request1 = comm . Isend ( sendmsg , dest = 1 ) recvmsg = np . empty ( 1 , dtype = np . int64 ) request2 = comm . Irecv ( recvmsg , source = 1 ) request1 . Wait () request2 . Wait () elif rank == 1 : recvmsg = np . empty ( 1 , dtype = np . float64 ) request2 = comm . Irecv ( recvmsg , source = 0 ) sendmsg = np . array ([ 366 ], dtype = np . int64 ) request1 = comm . Isend ( sendmsg , dest = 0 ) MPI . Request . Waitall ([ request1 , request2 ]) else : exit () print ( "Proces ranga" , rank , "poslao je poruku" , sendmsg ) print ( "Proces ranga" , rank , "primio je poruku" , recvmsg ) Zadatak Napišite program koji se izvodi u tri procesa i koristi neblokirajuću komunikaciju: proces ranga 1 računa zbroj i produkt parnih prirodnih brojeva manjih ili jednakih 10 i rezultat šalje procesu ranga 0 kao listu koja sadrži dva elementa tipa int , ili kao numpy polje od dva elementa tipa numpy.int32 ; proces ranga 2 računa zbroj i produkt prirodnih brojeva manjih ili jednakih 20 i rezultat šalje procesu ranga 0 kao listu koja sadrži dva elementa tipa int , ili kao numpy polje od dva elementa tipa numpy.int64 ; proces ranga 0 prima rezultate i ispisuje ih na ekran. Primjeri primjene komunikacije točka-do-točke Zbroj vektora sekvencijalni kod je vrlo jednostavan # varijanta s Python objektima a = [ 1 , 2 , 3 , 9 ] b = [ 4 , 5 , 6 , 7 ] zbroj = [ 0 , 0 , 0 ] for i in range ( 4 ): zbroj [ i ] = a [ i ] + b [ i ] # varijanta s NumPy poljima a = np . array ([ 1.0 , 2.0 , 3.0 , 9.0 ]) b = np . array ([ 4.0 , 5 , 0 , 6.0 , 7.0 ]) zbroj = np . empty ( 4 ) for i in range ( 4 ): zbroj [ i ] = a [ i ] + b [ i ] # zbroj = a + b kod postaje izrazito složen, s puno ponavljanja, kada se koristi komunikacija točka-do-točke; primjer za 4 procesa u kojem proces ranga 0 inicijalizira vektore, računa zbroj elemenata vektora s indeksom 0 i šalje ostale elemente vektorima odgovarajućim procesima koristimo rane spomenute tag -ove kod slanja i primanja da razdvojimo elemente vektora a od komponenata vektora b # varijanta s Python objektima from mpi4py import MPI comm = MPI . COMM_WORLD rank = comm . Get_rank () size = comm . Get_size () if rank == 0 : a = [ 1 , 2 , 3 , 9 ] # Zadatak: povećajte vektore na 4 komponente b = [ 4 , 5 , 6 , 7 ] zbroj = [ 0 , 0 , 0 ] zbroj [ 0 ] = a [ 0 ] + b [ 0 ] comm . send ( a [ 1 ], dest = 1 , tag = 0 ) comm . send ( b [ 1 ], dest = 1 , tag = 1 ) zbroj [ 1 ] = comm . recv ( source = 1 ) comm . send ( a [ 2 ], dest = 2 , tag = 0 ) comm . send ( b [ 2 ], dest = 2 , tag = 1 ) zbroj [ 2 ] = comm . recv ( source = 2 ) comm . send ( a [ 3 ], dest = 3 , tag = 0 ) comm . send ( b [ 3 ], dest = 3 , tag = 1 ) zbroj [ 3 ] = comm . recv ( source = 3 ) print ( "Zbroj je" , zbroj ) elif rank == 1 : komponenta_od_a = comm . recv ( source = 0 , tag = 0 ) komponenta_od_b = comm . recv ( source = 0 , tag = 1 ) zbroj = komponenta_od_a + komponenta_od_b comm . send ( zbroj , dest = 0 ) elif rank == 2 : komponenta_od_a = comm . recv ( source = 0 , tag = 0 ) komponenta_od_b = comm . recv ( source = 0 , tag = 1 ) zbroj = komponenta_od_a + komponenta_od_b comm . send ( zbroj , dest = 0 ) elif rank == 3 : komponenta_od_a = comm . recv ( source = 0 , tag = 0 ) komponenta_od_b = comm . recv ( source = 0 , tag = 1 ) zbroj = komponenta_od_a + komponenta_od_b comm . send ( zbroj , dest = 0 ) else : exit () # varijanta s NumPy poljima import numpy as np from mpi4py import MPI comm = MPI . COMM_WORLD rank = comm . Get_rank () size = comm . Get_size () if rank == 0 : a = np . array ([ 1 , 2 , 3 , 9 ], dtype = np . float32 ) b = np . array ([ 4 , 5 , 6 , 7 ], dtype = np . float32 ) zbroj = np . zeros ( 4 , dtype = np . float32 ) zbroj [ 0 : 1 ] = a [ 0 : 1 ] + b [ 0 : 1 ] comm . Send ( a [ 1 : 2 ], dest = 1 , tag = 0 ) comm . Send ( b [ 1 : 2 ], dest = 1 , tag = 1 ) comm . Send ( a [ 2 : 3 ], dest = 2 , tag = 0 ) comm . Send ( b [ 2 : 3 ], dest = 2 , tag = 1 ) comm . Send ( a [ 3 : 4 ], dest = 3 , tag = 0 ) comm . Send ( b [ 3 : 4 ], dest = 3 , tag = 1 ) comm . Recv ( zbroj [ 1 : 2 ...