MPI – Cara Menggunakan MPI Dalam Aplikasi Anda Dengan Tutorial Percuma Ini

Pendedahan: Sokongan anda membantu mengekalkan laman web ini! Kami memperoleh bayaran rujukan untuk beberapa perkhidmatan yang kami cadangkan di halaman ini.


MPI, atau Message Passing Interface, adalah sistem penyampaian mesej standard yang dikembangkan pada awal 1990-an oleh gabungan jurutera dan akademik sains komputer. Ini menyediakan protokol standard untuk pelbagai program komputer atau sistem komputer untuk saling berinteraksi dengan menyampaikan mesej berulang-ulang, berdasarkan konsep yang wujud dalam Pengaturcaraan Berorientasikan Objek (OOP).

MPI adalah standard dominan untuk penghantaran mesej dalam persekitaran pengkomputeran selari. Untuk memahami MPI, ada baiknya kita memahami:

  • penghantaran mesej secara umum
  • pengkomputeran selari

Mesej Lulus

Penyampaian mesej adalah cara bagi program untuk menggunakan tingkah laku, atau menjalankan program. Ini berbeza dari metode konvensional untuk memanggil program, pengiriman pesan berdasarkan pada model objek, yang memisahkan keperluan fungsional umum dari pelaksanaan tertentu. Program yang memerlukan fungsi memanggil objek, dan objek itu menjalankan program.

Manfaat utama teknik ini adalah berkaitan dengan konsep OOP Encapsulation. Logik menentukan pelaksanaan tertentu yang akan digunakan tersisa pada objek, dan bukan pada program pemakaian, merangkumi banyak aspek yang berbeza dari satu fitur menjadi satu objek.

Contohnya: Sistem komputer mungkin mempunyai objek Print Manager, dan beberapa Pencetak individu. Setiap program yang mungkin ingin menggunakan pencetak tidak perlu memiliki implementasi masing-masing pencetak, bersama dengan logik yang kompleks menentukan pencetak mana yang akan digunakan dalam situasi apa. Mana-mana program yang perlu mencetak sesuatu hanya dapat mengirim pesan cetak ke Print Manager, yang mengambil pesan dan kemudian mengirimkan pesan ke Printer tertentu.

Komputer moden menggunakan bentuk pesanan antara sistem ini untuk (hampir) setiap aspek pengkomputeran. Beberapa contoh bagaimana ini mempengaruhi pengalaman harian anda dalam pengkomputeran:

  • anda melihat Antarmuka Pengguna (UI) hampir sama setiap kali anda membuka atau menyimpan fail, tanpa mengira aplikasi yang anda gunakan untuk mengakses fail – ini kerana semua aplikasi yang berbeza menghantar mesej akses fail ke Pengurus Fail yang sama
  • apabila anda menambah perkakasan baru (pengimbas, tetikus, dll.), setiap aplikasi yang dapat menggunakannya dapat mengaksesnya dengan segera – anda tidak’Perlu menambahkan pemacu untuk perkakasan ke setiap aplikasi individu yang mungkin menggunakannya, setiap program hanya dapat menyampaikan mesej ke pengawal bebas

Ini adalah contoh tahap penghantaran mesej yang tinggi. MPI berfungsi pada tahap yang lebih rendah, yang membolehkan penghantaran mesej antara pelbagai sistem dalam persekitaran pengkomputeran yang selari.

Pengkomputeran Selari

Pengkomputeran selari adalah paradigma pengkomputeran di mana tugas (pengiraan, proses, dan lain-lain) dibahagikan kepada tugas yang lebih kecil yang dapat diselesaikan secara selari (pada masa yang sama), dan bukan secara bersiri (satu demi satu).

Secara amnya, teras pemprosesan komputer hanya dapat melakukan satu perkara pada satu masa, satu pengiraan. Secara harfiah, ia hanya dapat memindahkan sedikit data pada satu masa. CPU kontemporari beroperasi dengan begitu cepat sehingga kaedah pengiraan satu-satu-satu-waktu ini dapat mencapai tahap prestasi yang agak tinggi, tetapi ia masih berjalan melalui setiap pengiraan kecil secara bersiri – satu demi satu. Terdapat had seberapa pantas ini – had praktikal berdasarkan hari ini’teknologi, dan had teoritis mutlak berdasarkan undang-undang fizik.

Untuk meningkatkan kelajuan sistem komputer, pemprosesan selari dan pengkomputeran selari diciptakan. Ini memecah tugas yang dihitung secara bersiri dan membolehkannya diselesaikan secara selari – pada masa yang sama – oleh pemproses yang berasingan.

MPI – Penghantaran Mesej dalam Pengkomputeran Selari

Agar pengkomputeran selari berfungsi, pelbagai komputer perlu dapat berkomunikasi antara satu sama lain – untuk menyampaikan mesej berulang-ulang. MPI – Antaramuka Melintas Mesej – dibuat untuk memudahkan komunikasi ini.

MPI adalah protokol bebas bahasa yang menyediakan API (Antaramuka Pengaturcaraan Aplikasi) kepada pemproses dan perkakasan lain (nyata atau maya) yang dapat diakses oleh sistem lain. MPI perlu dilaksanakan oleh vendor perkakasan, dan setiap perkakasan yang memiliki implementasi MPI dapat diakses oleh sistem yang terhubung melalui protokol MPI.

MPI menyediakan dua kaedah komunikasi:

  • point-to-point – satu sistem menghantar mesej terus ke yang lain
  • kolektif, atau siaran – satu sistem menyampaikan mesej ke kumpulan

Sumber MPI dalam talian

Tutorial MPI

Tutorial pengenalan ini akan membantu anda belajar menggunakan MPI untuk pengkomputeran selari.

  • Tutorial MPI oleh Wes Kendall – Ini adalah pengenalan MPI yang sangat teliti, salah satu yang terbaik dalam talian.
  • Tutorial mengenai MPI: Muka Melintas Mesej – Satu lagi sumber yang sangat teliti, oleh William Gropp, dari Bahagian Matematik dan Sains Komputer Makmal Nasional Argonne.
    • William Grop juga menyiapkan persembahan PDF ini mengenai MPI, yang merangkumi sebahagian besar bahan yang sama.
  • Pengenalan kepada Interface Passing Message (MPI) menggunakan C – tutorial MPI khusus bahasa.
  • Tutorial MPI oleh Blaise Barny – dari Makmal Nasional Lawrence Livermore

Pelaksanaan

MPI adalah standard, bukan teknologi khusus. Ia bergantung pada pelaksanaan dari pelbagai vendor. Ini adalah beberapa pelaksanaan MPI yang lebih kerap digunakan (ada banyak lagi).

  • MPICH
  • Buka MPI
  • MPI Microsoft
  • OpenMP

Komuniti dan Perbincangan

Salah satu kaedah terbaik untuk memulakan MPI, dan menyelesaikan masalah setelah anda’beroperasi semula, adalah untuk berbincang dengan pakar dan pengaturcara MPI lain.

  • Forum Kumpulan Berita MPI di Kumpulan Google – Kumpulan berita Usenet yang dikhaskan untuk perbincangan mengenai MPI
  • Daftar Mel Forum MPI – Sejumlah senarai mel yang berbeza dari Forum MPI rasmi
  • Buka Surat Mel MPI – Daftar mel untuk pelaksanaan Open MPI.
  • Mesyuarat Forum MPI – Maklumat mengenai kapan Forum MPI bermesyuarat.
  • Buka Forum MP
  • MPI di StackOverflow – Soalan dan Jawapan MPI.

Video

MPI adalah topik kuliah dan perbincangan pengembangan profesional yang kerap, jadi terdapat banyak video yang meneroka pelbagai aspek MPI.

  • Pengenalan kepada Pengaturcaraan selari – Antaramuka Mesej (MPI)
  • Pengenalan Pengaturcaraan MPI
  • Pengkomputeran Berprestasi Tinggi – Memperkenalkan MPI
  • Apa itu MPI

  • Buka Saluran MPI di YouTube – Banyak video berkaitan MPI yang hebat di sini.

Rujukan

Beberapa halaman rujukan penting berkaitan MPI untuk menanda buku dan kembali lagi dan lagi.

  • MPI: Piawaian Antaramuka Pemesejan Mesej – Ini adalah Laporan Teknikal 1994 yang asli dari Forum Antaramuka Mesej.
  • Dokumen MPI – Standard MPI semasa, serta semua versi dokumen standard sebelumnya.
  • Dokumentasi MPI Terbuka – Sebilangan bahan ini khusus untuk pelaksanaan MPI Terbuka, tetapi kebanyakannya adalah umum untuk standard MPI.

Buku mengenai MPI

Oleh kerana MPI agak maju, kebanyakan maklumat yang sangat terperinci lebih mudah dicari dalam buku bercetak daripada dalam tutorial dalam talian. Berikut adalah beberapa buku tutorial dan rujukan terbaik mengenai MPI.

  • MPI Permulaan (Pengenalan dalam C) – Oleh Wes Kendall, yang juga menulis tutorial # 1 yang disyorkan mengenai MPI.
  • Pengaturcaraan Selari dengan MPI – Satu lagi teks pengantar yang baik.
  • Menggunakan MPI – Edisi ke-2: Pengaturcaraan Selari Mudah Alih dengan Muka Lintas Mesej (Pengiraan Ilmiah dan Kejuruteraan) – Juga agak perkenalan, tetapi dengan penekanan penggunaan MPI dalam analisis Sains dan Matematik.
  • Pengaturcaraan Selari dalam C dengan MPI dan OpenMP – Tutorial pengaturcaraan untuk pelaksanaan bahasa dan MPI tertentu
  • MPI: Rujukan Lengkap – Rujukan meja MPI penting untuk pengaturcara selari yang serius.

Soalan Lazim

Apa itu MPI?

MPI adalah Antaramuka Melintas Mesej. Ini adalah protokol komunikasi yang membolehkan sistem komputer bercakap antara satu sama lain dalam persekitaran pengkomputeran yang selari.

Yang menggunakan MPI?

MPI digunakan oleh hampir semua orang yang menulis aplikasi yang akan memanfaatkan sistem pengkomputeran selari atau berkelompok.

Siapa yang menguruskan standard MPI?

Piawaian MPI diterbitkan oleh Forum Antaramuka Mesej, kumpulan jurutera dan akademik sains komputer yang terbuka dan sentiasa berkembang.

Adakah saya perlu belajar MPI?

Itu bergantung pada jenis pekerjaan pembangunan yang anda lakukan, dan apakah matlamat anda.

Sekiranya anda menulis terutamanya aplikasi web dalam bahasa skrip peringkat tinggi seperti Ruby, Python, atau PHP (dan anda terutamanya ingin terus melakukannya), maka MPI bukanlah standard penting untuk belajar.

Sekiranya anda ingin lebih terlibat dengan pembangunan sistem asas, terutamanya dalam persekitaran pengkomputeran berkelompok atau selari (seperti pengkomputeran awan, komputer super, atau data besar), MPI adalah perkara penting yang perlu diketahui.

Jeffrey Wilson Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me