Любая прикладная MPI-программа должна начинаться с вызова функции инициализации MPI: функции MPI_Init. В результате выполнения этой функции создается группа процессов, в которую помещаются все процессы приложения, и создается область связи, описываемая предопределенным коммуникатором MPI_COMM_WORLD. Эта область связи объединяет все процессы-приложения. Процессы в группе упорядочены и пронумерованы от 0 до groupsize-1, где groupsize равно числу процессов в группе. Кроме этого, создается предопределенный коммуникатор MPI_COMM_SELF, описывающий свою область связи для каждого отдельного процесса.

Синтаксис функции инициализации MPI_Init: MPI_INIT(IERROR) INTEGER IERROR

В программах на языке FORTRAN параметр IERROR является выходным и возвращает код ошибки.

Функция завершения MPI программ MPI_Finalize

• MPI_FINALIZE(IERROR)
• INTEGER IERROR

Функция закрывает все MPI-процессы и ликвидирует все области связи.

Функция определения числа процессов в области связи MPI_Comm_size

• MPI_COMM_SIZE(COMM, SIZE, IERROR)
• INTEGER COMM, SIZE, IERROR

Тип	Параметр	Описание
IN	comm	коммуникатор
OUT	size	число процессов в области связи коммуникатора comm

Функция возвращает количество процессов в области связи коммуникатора comm.

До создания явным образом групп и связанных с ними коммуникаторов единственно возможными значениями параметра COMM являются MPI_COMM_WORLD и MPI_COMM_SELF, которые создаются автоматически при инициализации MPI. Подпрограмма является локальной.

Функция определения номера процесса MPI_Comm_rank

• MPI_COMM_RANK(COMM, RANK, IERROR)
• INTEGER COMM, RANK, IERROR

Тип	Параметр	Описание
IN	comm	коммуникатор
OUT	rank	номер процесса, вызвавщего функцию

Функция возвращает номер процесса, вызвавшего эту функцию. Номера процессов лежат в диапазоне 0..size-1 (значение size может быть определено с помощью предыдущей функции). Подпрограмма является локальной.

В минимальный набор следует включить также две функции передачи и приема сообщений.

Функция передачи сообщения MPI_Send

• MPI_SEND(BUF, COUNT, DATATYPE, DEST, TAG, COMM, IERROR)
• <type> BUF(*)
• INTEGER COUNT, DATATYPE, DEST, TAG, COMM, IERROR

Тип	Параметр	Описание
IN	buf	адрес начала расположения пересылаемых данных
IN	count	число пересылаемых элементов
IN	datatype	тип посылаемых элементов
IN	dest	номер процесса-получателя в группе, связанной с коммуникатором comm
IN	tag	идентификатор сообщения (аналог типа сообщения функций nread и nwrite PSE nCUBE2)
IN	comm	коммуникатор области связи

Функция выполняет посылку count элементов типа datatype сообщения с идентификатором tag процессу dest в области связи коммуникатора comm. Переменная buf - это, как правило, массив или скалярная переменная. В последнем случае значение count = 1.

Функция приема сообщения MPI_Recv

• MPI_RECV(BUF, COUNT, DATATYPE, SOURCE, TAG, COMM,
• STATUS, IERROR)
• <type> BUF(*)
• INTEGER COUNT, DATATYPE, SOURCE, TAG, COMM,
• STATUS(MPI_STATUS_SIZE), IERROR

Тип	Параметр	Описание
OUT	buf	адрес начала расположения принимаемого сообщения
IN	count	максимальное число принимаемых элементов
IN	datatype	тип элементов принимаемого сообщения
IN	source	номер процесса-отправителя
IN	tag	идентификатор сообщения
IN	comm	коммуникатор области связи
OUT	status	атрибуты принятого сообщения

Функция выполняет прием count элементов типа datatype сообщения с идентификатором tag от процесса source в области связи коммуникатора comm.

Более детально об операциях обмена сообщениями мы поговорим в следующем разделе, а в заключение этого раздела рассмотрим функцию, которая не входит в очерченный нами минимум, но которая важна для разработки эффективных программ. Речь идет о функции получения отсчета времени - таймере. С одной стороны, такие функции имеются в составе всех операционных систем, но, с другой стороны, существует полнейший произвол в их реализации. Опыт работы с различными операционными системами показывает, что при переносе приложений с одной платформы на другую первое (а иногда и единственное), что приходится переделывать - это обращения к функциям учета времени. Поэтому разработчики MPI, добиваясь полной независимости приложений от операционной среды, определили и свои функции отсчета времени.

Функция отсчета времени (таймер) MPI_Wtime

• DOUBLE PRECISION MPI_WTIME()

Функция возвращает астрономическое время в секундах, прошедшее с некоторого момента в прошлом (точки отсчета). Гарантируется, что эта точка отсчета не будет изменена в течение жизни процесса. Для хронометража участка программы вызов функции делается в начале и конце участка и определяется разница между показаниями таймера.