如何使向量MPI数据类型与计数无关？

问题描述

例如，我有跨度为2的数据，并且我想通过多个不同长度的消息发送此数据。

如果（到count的元素数量是固定的，我可以简单地create a vector type 包括计数。这有效：

    int stride = 2;
    MPI_Datatype type;
    MPI_Type_vector(count,1,stride,MPI_INT,&type);
    MPI_Type_commit(&type);
    MPI_Send(buffer,type,123,MPI_COMM_WORLD); // or Recv

（请注意，我正在将1传递给MPI_Send。）

但是，如果count是可变的（例如，在更改固定步幅= 2的循环中），我将必须为每个长度创建并提交数据类型。

我以为我可以定义一个具有单位计数的单一类型，并将该计数放入消息发送函数本身中，但是在我的测试中结果是不同的：

    int stride = 2;
    MPI_Datatype type;
    MPI_Type_vector(1,count,MPI_COMM_WORLD); // or Recv

上面的代码与第一个代码不同，因此我推断出计数在数据类型和消息调用中具有不同的含义。

如何创建与计数无关的步幅数据类型？

此代码更接近目标方案。如果我将count放入数据类型创建中并将所有代码放入循环中，则此方法有效。

    int stride = 2;
    MPI_Datatype type;
    MPI_Type_vector(1,&type);
    MPI_Type_commit(&type);
    for(int count = 1; count != N; ++count){
        MPI_Send(buffer + count*10,MPI_COMM_WORLD); // or Recv
    }

解决方法

TL; DR您需要使用MPI_Type_create_resized来调整向量数据类型的大小，以在末尾包含stride - 1个元素。

首先，您以错误的顺序输入了类型构造器的参数-步长位于块长度之后，即应为MPI_Type_vector(1,1,stride,MPI_INT,&type)。但是，解决此问题不足以使其能够与多个块一起使用，并且必须对MPI数据类型有所了解。

MPI数据类型只是原始类型及其对应偏移量的列表，称为类型映射。当您告诉MPI从位置type发送类型buffer的元素时，库将在类型映射上进行迭代，并从相对于buffer指定的位置读取每个原始类型的值相应的偏移量。例如，类型映射为{(int,0),(char,6)}的数据类型导致MPI从位置int读取buffer + 0，从位置char读取buffer + 6（这些是字节偏移量）。偏移量既可以是正数，也可以是负数。诸如MPI_INT之类的预定义MPI数据类型具有类型映射，该映射由单个条目组成，并将相应语言类型的值放在偏移量0处，即{(int,0)}。

每种MPI数据类型都有两个基本属性-下限（LB）和范围。下限是类型映射中的最低偏移量。范围是（最高偏移量+位于此处的原始数据类型的大小+对齐填充）与下限之间的差。可以使用任意值覆盖LB和范围，从而更改数据类型的外观。在发送/接收数据类型的数组时，后者很重要，因为MPI使用buffer + i * extent作为要读取/写入的 i 个元素的位置，因此，正确的扩展范围至关重要。 / p>

在创建具有给定步幅的向量类型时，MPI会以某种方式设置类型映射的元素，以便在块之间留有适当的间隙，但在末尾不会留有间隙最后一块。即使步幅为MPI_INT，步幅为stride，块计数为1，块长度为1的向量MPI_INT与stride完全相同大于1。确实，如果您读了MPI standard（第4.7节，第87页），则对于任何MPI_Type_vector(1,count,n,oldtype,&newtype)而言，MPI_Type_contiguous(count,&newtype)都等效于n。

要使其真正起作用，您需要告诉MPI人为地扩大范围以在末尾包括差距。这是使用MPI_Type_create_resized完成的。如果块的长度为1，则可以按照Gilles的注释所示简单地调整原始预定义数据类型的大小：

MPI_Datatype type;
MPI_Type_create_resized(MPI_INT,stride * sizeof(int),&type);
MPI_Type_commit(&type);

否则，您需要首先创建向量类型，然后调整其大小：

MPI_Datatype type1,type;
MPI_Type_vector(1,&type1);
MPI_Type_create_resized(type1,&type);
MPI_Type_free(&type1);
MPI_Type_commit(&type);

您现在可以使用type至MPI_Send / MPI_Recv进行任意发送/接收计数。

c mpi types