mpi4py 中的 Status 对象

2023年1月31日 128次阅读 来源: 自可乐

在上一篇中我们介绍了 mpi4py 中的 info 和 assertion，下面我们将介绍 mpi4py 中的 Status 对象。

在 MPI-1 中，Status 对象仅用于点到点通信，而 MPI-2 则在通用化请求以及并行 I/O 中使用 Status 对象。因此新的 MPI.Status 对象在不同上下文环境下，可能存在有效域或无效域，特别是在通用化请求操作中，应用程序需要在回调函数中设置某些状态信息。为管理泛化后的 MPI.Status 对象，MPI-2 新增加了下列函数：MPI.Status.Set_elements 和 MPI.Status.Set_cancelled。

需要注意的是，Status 对象最好对应每个操作单独使用，而不推荐复用的方式。此外，如果在通用化请求中需要传递额外信息，则不应修改 Status 对象中各域的语义，而推荐借助 extra_status 参数传递信息。通用化请求将在下一篇中介绍。

下面给出 MPI.Status 对象的方法接口。

MPI.Status.Get_source(self)

获得并返回接收消息的源。也可以通过属性 source 获取。

MPI.Status.Set_source(self, int source)

设置接收消息的源。也可以通过属性 source 设置。

MPI.Status.Get_tag(self)

获得并返回接收消息的 tag。也可以通过属性 tag 获取。

MPI.Status.Set_tag(self, int tag)

设置接收消息的tag。也可以通过属性 tag 设置。

MPI.Status.Get_error(self)

获得接收消息的错误。也可以通过属性 error 获取。

MPI.Status.Set_error(self, int error)

设置接收消息的错误。也可以通过属性 error 设置。

MPI.Status.Get_count(self, Datatype datatype=BYTE)

返回接收到的元素个数（以 datatype 为单位计算）。如果 datatype 的 size 为 0，该方法也会返回 0；如果接收到的数据不是 datatype 的整数倍，则会返回 MPI.UNDEFINED。也可以通过属性 count 获取以 MPI.BYTE 为单位的计数。

MPI.Status.Get_elements(self, Datatype datatype)

返回 datatype 中的基本数据类型的个数。如果支持 MPI-3，mpi4py 实际调用的是 MPI_Get_elements_x 以支持大的计数。

MPI.Status.Set_elements(self, Datatype datatype, Count count)

设置 datatype 中的基本数据类型的个数。如果支持 MPI-3，mpi4py 实际调用的是 MPI_Status_set_elements_x 以支持大的计数。

MPI.Status.Is_cancelled(self)

检测某个通信请求是否被取消。也可用通过属性 cancelled 来查询。

MPI.Status.Set_cancelled(self, bool flag)

将取消状态设置为 flag。注意：该方法只能用于通用化请求的回调函数中。

例程

下面给出使用例程。

# status.py

"""
Demonstrates the usage of MPI.Status.

Run this with 2 processes like:
$ mpiexec -n 2 python status.py
"""

import numpy as np
from mpi4py import MPI


comm = MPI.COMM_WORLD
rank = comm.rank

status = MPI.Status()
print 'status.source == MPI.ANY_SOURCE:', status.source == MPI.ANY_SOURCE
print 'status.tag == MPI.ANY_TAG:', status.tag == MPI.ANY_TAG
print 'status.error == MPI.SUCCESS:', status.error == MPI.SUCCESS
print 'MPI.UNDEFINED = %d' % MPI.UNDEFINED

comm.Barrier()

if rank == 0:
    send_buf = np.arange(10, dtype='i')
    # send 10 MPI.INTs, 40 MPI.BYTEs
    comm.Send(send_buf, dest=1, tag=0)

    # create a datatype and send it (multiple of sizeof(int))
    send_type = MPI.Datatype.Create_struct([1, 16], [0, 4], [MPI.INT, MPI.CHAR])
    send_type.Commit()
    # send 1 MPI.INT, 16 MPI.CHARs (= 4 MPI.INTs), 1 + 16 basic elements
    comm.Send([send_buf, 1, send_type], dest=1, tag=1)
    send_type.Free()

    # create a datatype and send it (not a multiple of sizeof(int))
    send_type = MPI.Datatype.Create_struct([1, 17], [0, 4], [MPI.INT, MPI.CHAR])
    send_type.Commit()
    # send 1 MPI.INT, 17 MPI.CHARs (not a multiple of MPI.INT), 1 + 17 basic elements
    comm.Send([send_buf, 1, send_type], dest=1, tag=2)
    send_type.Free()
elif rank == 1:
    recv_buf = np.full(10, -1, dtype='i')
    # receive 10 ints
    status = MPI.Status()
    comm.Recv(recv_buf, source=0, tag=0, status=status)
    print
    print 'Get count with MPI.INT:', status.Get_count(MPI.INT)
    print 'Get elements with MPI.INT:', status.Get_elements(MPI.INT)
    print 'Get count with MPI.BYTE:', status.Get_count(MPI.BYTE)
    print 'Get elements with MPI.BYTE:', status.Get_elements(MPI.BYTE)
    print

    # create a datatype and receive it
    recv_type = MPI.Datatype.Create_struct([1, 36], [0, 4], [MPI.INT, MPI.CHAR])
    recv_type.Commit()
    status = MPI.Status()
    comm.Recv([recv_buf, 1, recv_type], source=0, tag=1, status=status)
    print 'Get count with MPI.INT:', status.Get_count(MPI.INT)
    print 'Get elements with MPI.INT:', status.Get_elements(MPI.INT)
    print 'Get count with recv_type:', status.Get_count(recv_type)
    print 'Get elements with recv_type:', status.Get_elements(recv_type)
    print

    status = MPI.Status()
    comm.Recv([recv_buf, 1, recv_type], source=0, tag=2, status=status)
    print 'Get count with MPI.INT:', status.Get_count(MPI.INT)
    print 'Get elements with MPI.INT:', status.Get_elements(MPI.INT)
    print 'Get count with recv_type:', status.Get_count(recv_type)
    print 'Get elements with recv_type:', status.Get_elements(recv_type)

    recv_type.Free()

运行结果如下：

$ mpiexec -n 2 python status.py
status.source == MPI.ANY_SOURCE: True
status.tag == MPI.ANY_TAG: True
status.error == MPI.SUCCESS: True
MPI.UNDEFINED = -32766
status.source == MPI.ANY_SOURCE: True
status.tag == MPI.ANY_TAG: True
status.error == MPI.SUCCESS: True
MPI.UNDEFINED = -32766

Get count with MPI.INT: 10
Get elements with MPI.INT: 10
Get count with MPI.BYTE: 40
Get elements with MPI.BYTE: 40

Get count with MPI.INT: 5
Get elements with MPI.INT: 5
Get count with recv_type: -32766
Get elements with recv_type: 17

Get count with MPI.INT: -32766
Get elements with MPI.INT: -32766
Get count with recv_type: -32766
Get elements with recv_type: 18

以上介绍了 mpi4py 中的 Status 对象，在下一篇中我们将介绍 mpi4py 中的通用化请求。

    原文作者：自可乐
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/7143f41ae44a
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