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1、华南师范大学实验报告学生姓名学 号专 业计算机科学与技术年级、班级 08级二支部课程名称并行计算实验项目点对点通信实验类型验证设计综合 实验时间2010年5月24日 实验指导老师实验评分2.1 实验目的与要求1. 熟悉点对点通信2. 编写程序：使用MPI_SEND和MPI_RECEIVE实现进程0和进程1之间的通信，其中 一个进程“进程0”，向另一个进程“进程1”发送一条消息，该消息是一个字符串“Hello, process 1”进程 1 在接收到该消息后，将这一消息打印到屏幕上；3. 扩展练习：进程0发送整数10给进程1，进程1接收后加10发送给进程2，进程2接收后加 10 发送给进程 0，
2、进程 0 接收后输出 success。2.2 实验环境及软件单台PC机，Windows操作系统，Visual C+软件2.3 实验内容1、MPI 编程的基本概念；2、MPI 的原始数据类型；3、点对点通信函数和通信模式；4、点对点通信相关函数；5、编写程序；6、预习求并行程序执行时间。2.4 实验步骤1、 MPI 编程的基本概念进程process： MPI程序中一个独立参与通信的个体。一个MPI进程通常对应一个 普通进程或者线程。进程组：一个MPI程序中由部分或者全部进程构成的一个有序集合。通信器： MPI 程序中进程间的通信、同步等都是通过通信器进行的。一个通信器 由它所包含的进程组及与之有
3、关的一组属性（如进程间的拓扑连接关系） 构成。 MPI 程序中的所有通信都必须在特定的通信器中完成。 MPI 程序 启动时会自动创建两个通信器：一个称为MPI_C0MM_W0RLD，包含程序中的所有进程，一个称为MPI_COMM_SELF,使每个进程肚子构成的、仅包含自己的通信器。 通信： MPI 程序中进程间的通信通过消息收发或者同步操作完成。消息：指在进程间进行的一次数据交换。在MPI中，一个消息由通信器、源地址、 目的地址、消息标签和数据构成。单机内多个进程： 多个进程可以同时存在于单机内同一操作系统：由操作系统负责调度分时共享处 理机资源（CPU、内存、存储、外设等)；进程间相互独立(
4、内存空间不相交)：在操作系统调度下各自独立地运行，例如多 个串行应用程序在同一台计算机中运行； 进程间可以相互交换信息：例如数据交换、同步等待，消息是这些交换信息的基 本单位，消息传递是指这些信息在进程间的相互交换， 是实现进程间通信的唯一方式； 包含于通过网络联接的不同计算机的多个进程： 进程独立存在：进程位于不同的计算机，由各自独立的操作系统调度，享有独立 的 CPU 和内存资源；进程间相互信息交换：消息传递；消息传递的实现：基于网络socket机制，用户不必关心；2、MPI 的原始数据类型MPI 系统中数据的发送和接收操作都必须指定数据类型。对应于FORTRAN和C语言的内部数据类型(I
5、NTEGER, REAL，DOUBLE PRECISION，COMPLEX， LOGICAL， CHARACTER)，MPI 系统提供已定义好的对应数据类型( MPI_INTEGER， MPI_REAL ， MPI_DOUBLE_PRECISION， MPI_COMPLEX， MPI_LOGICAL， MPI_CHARACTER);3、点对点通信(point-to-point)定义：给定属于同一通信器内的两个进程，其中一个发送消息，一个接收消息； MPI 系统定义的所有通信方式均建立在点对点通信之上； 四种模式：标准模式、缓存区模式、同步模式、就绪模式；其中标准模式是指进程 可以随意地发送(接
6、收)消息，与是否存在匹配的消息接收(发送)进 程无关。两类： 阻塞式：消息发送函数返回，用户可以对消息缓存区进行处理，不会影响已发送的 消息数据；接受函数返回，用户可以使用接受到的消息数据；非阻塞式：发送和接受函数返回后，必须调用另一类函数来确保它们的正确完成。4、发送和接收函数int MPI_Send(void* buf，int count，MPI_Datatype datatype，int dest， int tag，MPI_Comm comm )IBUF， 所要发送消息数据的首地址.COUNT， 发送消息数组元素的个数.DATATYPE， 发送消息的数据类型.DEST， 接收消息的进程编
7、号.TAG， 消息标签.COMM， 通信子.MPI_Recv(void* buf,int count,MPI_Datatype datatype,int source,int tag,MPI_Comm comm,MPI_Status *status )BUF, 接收消息数据的首地址.COUNT, 接收消息数组元素的最大个数.DATATYPE, 接收消息的数据类型.SOURCE, 发送消息的进程编号.TAG, 消息标签.COMM, 通信子.STATUS, 接收消息时返回的状态.5、编写程序程序见实验二的第一个程序.cpp和实验二的第二个程序.cpp6. 程序分析MPI 消息包括信封和数据两个部分，信封指出了发送或接收消息的对象及相关信 息，而数据是本消息将要传递的内容 数据：起始地址，数据个数，数据类型信封：源/目，标识，通信域MPI Send(buf,count,datatype,dest,tag,comm)消息数据 A I 丨 /消息信封MPI_Recv消息数据pe,source,tag,comm,status)消息信封2.6 实验总结在这一次实验中我了解了 MPI编程的基本概念及其原始数据类型，还对点对点通信函 数和通信模式有所了解以及知道其相关函数。但是在编程过程中却经常出现错误。经过了调 试和同学、老师的指导，找出了错误，再参考相关函数的程序代码终于完成实验。
并行计算实验点对点通信
