Python modul mpi4py: osnove

• module mpi4py nudi MPI sučelje za Python, dizajnirano po uzoru na već spomenuti Boost.MPI za C++

  • uključuje gotovo sve funkcije iz MPI standarda; radi na OpenMPI i MPICH2 platformama
  • napisan u kombinaciji Pythona i C-a; sučelje visoke razine koje nudi brzinu izvođenja blisku C-u

• podržava značajke standarda MPI-1

  • komunikaciju točka-to-točke: send()/recv(), isend()/irecv(), test()/wait()
  • kolektivnu komunikaciju: barijere, broadcast(), scatter(), gather(), reduce(), scan()
  • grupe procesa i komunikacijske domene

• podržava značajke standarda MPI-2

  • dinamičko upravljanje procesima: spawn(), connect()/accept()
  • pristup udaljenoj memoriji: put()/get()/accumulate()
  • paralelni ulaz/izlaz: read()/write()

• za objekte u komunikaciji nude se dvije mogućnosti

  • Python objekti -- serijalizira i deserijalizira ih modul pickle -- može biti zahtjevno u terminima CPU i memorijskih resursa za veće skupove podataka (time se bavimo na Operacijskim sustavima 2)
  • NumPy polja -- nema potrebe za serijalizacijom i deserijalizacijom -- puno brže, brzina bliska C-u (time se bavimo na Distribuiranim sustavima)

• hello world primjer

  • uočite da nema dijeljene memorije, ali da određene varijable imaju različite vrijednosti, slično kao os.fork()

  from mpi4py import MPI
  
  name = MPI.Get_processor_name()
  comm = MPI.COMM_WORLD
  rank = comm.Get_rank()
  size = comm.Get_size()
  
  print("Pozdrav sa domaćina", name, "od procesa ranga", rank, "od ukupno", size, "procesa")
  
  if rank == 0:
      vendor = MPI.get_vendor()
      print("Podaci o implementaciji MPI-a koja se koristi:", vendor[0], vendor[1])
  

• spremimo li navedeni kod u datoteku hello.py pokretanje u 2 procesa se izvodi naredbom

  $ mpirun -np 2 python3 hello.py
  

Author: Vedran Miletić