5.2 Передача упакованных данных

Функция MPI_Pack упаковывает элементы предопределенного или производного типа MPI, помещая их побайтное представление в выходной буфер.

C:

int MPI_Pack(void* inbuf, int incount, MPI_Datatype datatype,

void *outbuf, int outsize, int *position, MPI_Comm comm)

FORTRAN:

MPI_PACK(INBUF, INCOUNT, DATATYPE, OUTBUF, OUTSIZE,

POSITION, COMM, IERROR)

<type> INBUF(*), OUTBUF(*)

INTEGER INCOUNT, DATATYPE, OUTSIZE, POSITION, COMM, IERROR

IN	inbuf	-	адрес начала области памяти с элементами, которые требуется упаковать;
IN	incount	-	число упаковываемых элементов;
IN	datatype	-	тип упаковываемых элементов;
OUT	outbuf	-	адрес начала выходного буфера для упакованных данных;
IN	outsize	-	размер выходного буфера в байтах;
INOUT	position	-	текущая позиция в выходном буфере в байтах;
IN	comm	-	коммуникатор.

Функция MPI_Pack упаковывает incount элементов типа datatype из области памяти с начальным адресом inbuf. Результат упаковки помещается в выходной буфер с начальным адресом outbuf и размером outsize байт. Параметр position указывает текущую позицию в байтах, начиная с которой будут размещаться упакованные данные. На выходе из подпрограммы значение position увеличивается на число упакованных байт, указывая на первый свободный байт. Параметр comm при последующей посылке упакованного сообщения будет использован как коммуникатор.

Функция MPI_Unpack извлекает заданное число элементов некоторого типа из побайтного представления элементов во входном массиве.

C:

Int MPI_Unpack(void* inbuf, int insize, int *position, void *outbuf,

int outcount, MPI_Datatype datatype, MPI_Comm comm)

FORTRAN:

MPI_UNPACK(INBUF, INSIZE, POSITION, OUTBUF, OUTCOUNT,

DATATYPE, COMM, IERROR)

<type> INBUF(*), OUTBUF(*)

INTEGER INSIZE, POSITION, OUTCOUNT, DATATYPE, COMM, IERROR

IN	inbuf	-	адрес начала входного буфера с упакованными данными;
IN	insize	-	размер входного буфера в байтах;
INOUT	position	-	текущая позиция во входном буфере в байтах;
OUT	outbuf	-	адрес начала области памяти для размещения распакованных элементов;
IN	outcount	-	число извлекаемых элементов;
IN	datatype	-	тип извлекаемых элементов;
IN	comm	-	коммуникатор.

Функция MPI_Unpack извлекает outcount элементов типа datatype из побайтного представления элементов в массиве inbuf, начиная с адреса position. После возврата из функции параметр position увеличивается на размер распакованного сообщения. Результат распаковки помещается в область памяти с начальным адресом outbuf.

Для посылки элементов разного типа из нескольких областей памяти их следует предварительно запаковать в один массив, последовательно обращаясь к функции упаковки MPI_Pack. При первом вызове функции упаковки параметр position, как правило, устанавливается в 0, чтобы упакованное представление размещалось с начала буфера. Для непрерывного заполнения буфера необходимо в каждом последующем вызове использовать значение параметра position, полученное из предыдущего вызова.

Упакованный буфер пересылается любыми коммуникационными операциями с указанием типа MPI_PACKED и коммуникатора comm, который использовался при обращениях к функции MPI_Pack.

Полученное упакованное сообщение распаковывается в различные массивы или переменные. Это реализуется последовательными вызовами функции распаковки MPI_Unpack с указанием числа элементов, которое следует извлечь при каждом вызове, и с передачей значения position, возвращенного предыдущим вызовом. При первом вызове функции параметр position следует установить в 0. В общем случае, при первом обращении должно быть установлено то значение параметра position, которое было использовано при первом обращении к функции упаковки данных. Очевидно, что для правильной распаковки данных очередность извлечения данных должна быть той же самой, как и при упаковке.

Функция MPI_Pack_size помогает определить размер буфера, необходимый для упаковки некоторого количества данных типа datatype.

C:

int MPI_Pack_size(int incount, MPI_Datatype datatype,

MPI_Comm comm, int *size)

FORTRAN:

MPI_PACK_SIZE(INCOUNT, DATATYPE, COMM, SIZE, IERROR)

INTEGER INCOUNT, DATATYPE, COMM, SIZE, IERROR

IN	incount	-	число элементов, подлежащих упаковке;
IN	datatype	-	тип элементов, подлежащих упаковке;
IN	comm	-	коммуникатор;
OUT	size	-	размер сообщения в байтах после его упаковки.

Первые три параметра функции MPI_Pack_size такие же, как у функции MPI_Pack. После обращения к функции параметр size будет содержать размер сообщения в байтах после его упаковки.

Рассмотрим пример рассылки разнотипных данных из 0-го процесса с использованием функций MPI_Pack и MPI_Unpack.

char buff[100];

double x, y;

int position, a[2];

{

MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myrank);

if (myrank == 0)

{ /* Упаковка данных*/

position = 0;

MPI_Pack(&x, 1, MPI_DOUBLE, buff, 100, &position, MPI_COMM_WORLD);

MPI_Pack(&y, 1, MPI_DOUBLE, buff, 100, &position, MPI_COMM_WORLD);

MPI_Pack(a, 2, MPI_INT, buff, 100, &position, MPI_COMM_WORLD);

}

/* Рассылка упакованного сообщения */

MPI_Bcast(buff, position, MPI_PACKED, 0, MPI_COMM_WORLD);

/* Распаковка сообщения во всех процессах */

if (myrank != 0)

position = 0;

MPI_Unpack(buff, 100, &position, &x, 1, MPI_DOUBLE, MPI_COMM_WORLD);

MPI_Unpack(buff, 100, &position, &y, 1, MPI_DOUBLE, MPI_COMM_WORLD);

MPI_Unpack(buff, 100, &position, a, 2, MPI_INT, MPI_COMM_WORLD);

}