集体对角邻里交流答案

【问题标题】：Collective diagonal neighborhood communication集体对角邻里交流
【发布时间】：2019-04-25 09:17:25
【问题描述】：

我有一个 3D 笛卡尔过程拓扑。但是，我用 2D 来描述我的问题以简化它。

对于集体最近邻通信（左图），我使用MPI_Neighbor_alltoallw()，它允许发送和接收不同的数据类型。但是，此函数不适用于 对角邻居（右图），我需要另一个函数用于对角邻居。

左：最近的邻居是绿色邻居。右：红色网格是最近的对角线邻居。

实现对角邻居通信的想法是：

int main_rank;           // rank of the gray process
int main_coords[2];      // coordinates of the gray process
MPI_Comm_rank (comm_cart, &main_rank);
MPI_Cart_coords (comm_cart, main_rank, 2, main_coords);

// finding the rank of the top-right neighbor
int top_right_rank;
int top_right_coords[2] = {main_coords[0]+1, main_coords[1]+1};
MPI_Cart_rank (comm_cart, top_right_coords, &top_right_rank);

// SEND DATA: MPI_Isend(...);    
// RECEIVE DATA: MPI_Irecv(...);
// MPI_Waitall(...);

// REPEAT FOR OTHER DIAGONAL NEIGHBORS

问题

MPI 标准中是否有集体对角邻域通信？
什么是高效且不易出错的实施方式？
您有什么建议可以让我的实现更好吗？

【问题讨论】：

您可以创建一个图形拓扑，其中对角线连接是边并继续使用MPI_Neighbor_alltoallw。
@Zulan 感谢您的回复。这肯定是我所要求的有效解决方案。

标签： mpi

【解决方案1】：

这是一个常见的问题，即如何在 MPI 中更新幽灵单元/光晕......事实上，这个问题有一个优雅的解决方案......不需要对角线通信 :-)。

那么如何在没有那些痛苦的对角线的情况下做到这一点:-)...

让我们做一个 2-torus (2x2) 的简单示例，它有 4 个进程和 1 个大小的光环。

x x x  x x x
x 1 x  x 2 x
x x x  x x x

x x x  x x x
x 3 x  x 4 x    
x x x  x x x

首先让我们在垂直方向上工作：在这里，我们只将数据发送到幽灵单元之外。

x 3 x  x 4 x
x 1 x  x 2 x
x 3 x  x 4 x

x 1 x  x 2 x
x 3 x  x 4 x
x 1 x  x 2 x

现在让我们算出水平方向...但是这次我们也发送幽灵细胞...

x 3 x    3   x 4 x
x 1 x -> 1 ->x 2 x
x 3 x    3   x 4 x

所以我们得到：

4 3 4  3 4 3
2 1 2  1 2 1
4 3 4  3 4 3

4 1 2  1 2 1
4 3 4  3 4 3
2 1 2  1 2 1

这是一种优雅（也是最有效）的方式......对角线通信被 2 通信取代（无论如何在此过程中都需要）......

【讨论】：