Параллельное и распределенное программирование на С++ - Хьюз Камерон

pvm_spawn(«agent_filters'argv++,l,«host 3»,30,&Task3);

6.3. Базовые меха н измы PVM 235

Сикопсис

# inc lude " pvm3 . h»

int pvm_spawn(char *task, char **argv, int flag,

char *location,int ntask,int *taskids); int pvmJcill(int taskid); int pvm_exit(void) ;

intpvn_addhosts(char **hosts,int nhosts,int *status); int pvm_delhosts(char **hosts,int nhosts,int *status); int pvm_halt(void) ;

Параметр task содержит имя программы, которую должна выполнить функция pvm_spawn (). Поскольку про г рамма, которая запускается посредством функции pvm_spawn (), является автоно м ной, ей мо г ут потребоваться аргументы командной строки. Поэтомудля их передачи используется пара м етр argv. Параметр location позволяет указать, на каком компьютере должна быть выполнена задача. Пара м етр taskids содержит либо идентификаторы порождае м ых задач, либо коды состояния, представляю щ ие любые ситуации сбоя, которые м огут возникнуть во вре м я порождения процесса. Параметр ntasks определяет, сколько экзе м п л яров задачи требуется создать. Функция pvm_kill() испо л ьзуется д л я анну л ирования задачи, указанной спо м о щ ью параметра taskid. С помо щ ью этой функции можно ан н у л ировать л юбую задачу, определенную пользователем в среде PVM, за иск л ючением вызываю щ ей. Эта функция отправляет си г нал SIGTERM PVM-задаче, по д лежа щ ей уничтожению. Функция pvm_exit () используетс я д л я выхо д а вызываю щ ей задачи из сре д ы PVM. Несмотр я на возможность выво д а за д ачи из сре д ы PVM, процесс, которому прина д лежит эта за д ача, может про д олжать выполнение. Слелует иметь в виду, что задача, выполн я ю щ ал вызовы РУМ^>ункций, может выполн я ть и д ру г ую работу, которая не св я зана со средой PVM. Функцию pvm_exit () должна вызывать Любая задача, которая больше не имеет отношения к специфике PVM-обработки. Функция pvm_addhosts () позволяет динамически вносить допол н ительные компьютеры в среду PVM. Обычно при вызове функции pvm_addhosts () передается список имен добавляемых компьютеров, например: int Status [3] ;

char *Hosts[ ] = {«porthos», «dartagnan»,«athos»}; pvm_addhosts («porthose», l,&Status) ;

//.. .

pvm_addhosts (Hosts, 3 , Status) ;

Параметр Hosts обычно содержит имена компьютеров (одно или несколько), перечисленных в файле .rhosts или .xpvm_hosts. Пара м етр nhost содержит количество компьютеров, подлежа щ их добавлению в среду PVM, а пара м етр status — значение, равное значению пара м етра nhosts при успешно м выполнении функции pvm_addhosts (). Ec*m при ее вызове не удалось добавить ни одно г о ко м пьютера, значение, возвра щ ае м ое функцией, будет м еньше числа 1. Если выполнение этой функции было лишь частично успешным, значение, возвра щ аемое функцией, будет равно количеству реально добавленных компьютеров. Функция pvm_delhosts () позволяет дина м ически извлечь из среды PVM один или несколько заданных ко м пьютеров. Пара м етр hosts содержит их список, а параметр nhosts — количество выводимых компьютеров, например: pvm _delhosts («dartagnan», 1) ;

При выполнении этой функции компьютер с именем dartagnan будет извлечен из среды PVM. Функции pvm_addhosts () и pvm_delhosts () можно вызывать во время выполнения приложения. Это позволяет программисту динамически изменять размеры среды PVM. Любая PVM-задача, выполняемал на компьютере, который удаляется из PVM-среды, будет аннулирована. Демоны, выполняю щ иеся на удаляемых компьютерах (pvmd), будут остановлены. В случае возникновения аварийной ситуации на каком-либо компьютере PVM-среда автоматически удалит е г о. Значения, возвра щ аемые функцией pvm_delhosts, совпадают со значениями, возвра щ аемыми функцией pvm_addhosts (). Функция pvm_halt () прекра щ ает работу всей системы PVM. При этом все задачи и демоны (pvmd) останавливаются.

Упаковка и отправка сообщений

Гейст Бигулин (Geist Beguelin) и его колле г и так описывают модель сооб щ ений PVM-среды:

PVM-демоны и задачи могут формировать и отправлять произвольной длины сообщения, содержащие типизированные данные. Если содержащиеся в сообщениях данные имеют несовместимые форматы, то при передаче между компьютерами их можно преобразовать, используя стандарт XDR1. Сообщения помечаются во время отправки с помощью определенного пользователем целочисленного кода и мотуг быть отобраны для приема посредством адреса источника, или тега. Отправитель сообщения не ожидает от получателя подтверждения приема (квитирования), а продолжает работу сразу после отправки сообщения в сеть. Затем буфер сообщений может быть очищен или вновь использован по назначению. Сообщения буфери-зируются до тех пор, пока не будут приняты получателем. PVM-система надежно доставляет сообщения адресатам, если таковые существуют. При оправке сообщений от каждого отправителя каждому получателю их порядок сохраняется. Это означает, что если отправителем было послано несколько сообщений, они будут получены адресатом в том же порядке, в котором были отправлены.

Библиотека PVM содержит семейство функций, используемых для упаковки данных различных типов в буфер оправки. В это семейство входят функции упаковки, предназначе нн ые для символьных массивов, значений типа double, float, int, long, byte и т.д. Список рллт_рк-функций представлен в табл. 6.3.

Таблица 6.3. Фу н кции упаковки

Байты:

int pvm_pkbyte(char *cp, int count, int std) ;

Комплексные числа (комплексные числа типа double):

int pvm_pkcplx(float *xp, int count, int std) ; int pvm_pkdcplx(double *zp, int count, int std) ;

Значения типа double:

int pvm_pkdouble(double *dp, int count, int std) ;

' XDR (eXternal Data Representation) - стандарт для аппаратно-независимых структур данных, pM' работанный фирмой Sun Microsystems.

6.3. Базовые механизмы PVM 237

Окончание табл. 6.3

Значения типа f 1 о а t :

int pvm_pkfloat(float *fp, int count, int std); Значения типа int:

int pvm_pkint(int *np, int count, int std) ; Значения типа long.

int pvm_pklong(long *np, int count, int std) ; Значения типа short:

int pvm_pkshort(short *np, int count, int std) ; Строки:

int pvm_pkstr(char *cp) ;

Все функции упаковки, перечисленные в табл. 6.3, используются для сохранения массиваданных в буфере отправки. Обратите вни м ание на то, что каждая PVM-задача (см. рис.6.6) должна и м еть по крайней м ере один буфер отправки и один буфер приема. Каждал функция упаковки прини м ает указатель на м ассив соответствую щ его типаданных. Все функции упаковки, за исключением функции pvm_pkstr (), принимают общее количество элементов, подлежащих сохранению в массиве (а не количество байтов!). Для функции pvm_pkstr() предполагается, что символьный массив, с которым она работает, завершается значение м NULL. Каждал функция упаковки, за исключением функции pvm_pkstr(), в качестве последнего пара м етра прини м ает значение, которое представляет способ обхода элементов исходного массива при их упаковке в буфер отправки. Этот параметр часто называют шагом по индексу (stride). Например, если этот шаг равен четырем, то в буфер упаковки будет помещен каждый четвертый элемент исходного массива. Важно отметить, что до отправки каждого сообщения необходимо использовать функцию pvm_initsend (), которая очищает буфер и готовит его к пересылке следующего сообщения. Функция pvm_initsend() готовит буфер к пересылке сообщения в одном из трех форматов: XDR, Raw или In Place.