c - MPI 类型匹配

Question

我想知道为什么这个程序实际上可以在 MPI (openMPI 1.5/1.6.) 中运行

#include <stdio.h>
#include <mpi.h>

#define VECTOR_SIZE 100

int main(int argc,char ** argv) {
  int A[VECTOR_SIZE];
  int sub_size=2;
  int count=10;
  MPI_Datatype partial_array;
  int rank,size;
  MPI_Status status;

  MPI_Init(&argc,&argv);
  MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);
  MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size);

  MPI_Type_vector(count, sub_size,
          2*sub_size, MPI_INT, &partial_array);

  MPI_Type_commit(&partial_array);

  if (rank == 0) {
    int i;
    // server - initialize data and send
    for (i = 0; i< VECTOR_SIZE; i++) {   
      A[i] = i;
    }
    MPI_Send(&(A[0]), 1, partial_array, 1, 0, MPI_COMM_WORLD);
  } else if (rank==1) {
    int i;
    for (i = 0; i< VECTOR_SIZE; i++) {

        A[i] = 0;

    }
    // vector is composed by 20 MPI_INT elements
    MPI_Recv(&(A[0]),20, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, &status);

    printf("\n");

    for (i = 0; i<VECTOR_SIZE; i++) {
      printf("%d ",A[i]);

    }
    printf("\n");
  }

  MPI_Finalize();

}

而交换发送和接收原语的其他程序不会终止(接收永远不会完成):

#include <stdio.h>
#include <mpi.h>

#define VECTOR_SIZE 100

int main(int argc,char ** argv) {
    int A[VECTOR_SIZE];
    int sub_size=2;
    int count=10;
    MPI_Datatype partial_array;
    int rank,size;
    MPI_Status status;

    MPI_Init(&argc,&argv);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size);

    MPI_Type_vector(count, sub_size,
                    2*sub_size, MPI_INT, &partial_array);

    MPI_Type_commit(&partial_array);

    if (rank == 0) {
        int i;
        // server - initialize data and send
        for (i = 0; i< VECTOR_SIZE; i++) {

            A[i] = i;

        }
        MPI_Send(&(A[0]),20, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD);

    } else if (rank==1) {
        int i;
        // client - receive data and print
        for (i = 0; i< VECTOR_SIZE; i++) {

            A[i] = 0;

        }

        MPI_Recv(&(A[0]), 1, partial_array, 1, 0, MPI_COMM_WORLD, &status);

        printf("\n");

        for (i = 0; i<VECTOR_SIZE; i++) {
            printf("%d ",A[i]);

        }
        printf("\n");
    }

    MPI_Finalize();

}

如果我正确理解 MPI 类型的数学规则，则两者都不会完成。

Answer 1

显然在第二个程序中，rank 0 正在向自己发送消息，而 rank 1 也期待来自自己的消息:

MPI_Send(&(A[0]),20, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD);

目标排名应该是 1，而不是 0

MPI_Recv(&(A[0]), 1, partial_array, 1, 0, MPI_COMM_WORLD, &status);

源排名应该是 0，而不是 1。

否则你没有理解正确的MPI类型匹配。它只声明两端的类型映射中的基础原始类型应该匹配。您正在创建一个 vector ，其类型映射具有 20 个原始整数。如果您发送一个这种类型的元素，您的消息实际上将包含 20 个整数。在接收端，您至少提供了 20 个整数的空间，所以这是正确的。反之亦然。

如果您在第二个程序中仅发送 10 或 18 个整数是不正确的，因为它们不会构成 vector 类型的完整元素。然而，接收操作将完成，但如果您在状态上调用 MPI_Get_count()，则返回 MPI_UNDEFINED，因为从接收到的原始整数元素的数量无法构造整数 vector 元素的数量。混合原始类型也是不正确的，例如发送 MPI_DOUBLE(或 vector 、结构或任何其他具有 double 的类型)并将其作为 MPI_INT 接收。

另请注意，MPI 消息不携带它们的类型映射或类型 ID，因此大多数 MPI 实现不检查类型是否匹配。 可能发送 MPI_FLOAT 并将其接收为 MPI_INT(因为在大多数系统上两者都是 4 字节)但它是不正确的 这样做。