Документация

Введение

Конструкция языка множественных данных (spmd) одной программы позволяет плавное перемежение последовательного и параллельного программирования. The spmd оператор позволяет вам задать блок кода для одновременного выполнения на нескольких рабочих местах. Переменные, назначенные внутри spmd оператор рабочих процессов позволяет прямой доступ к их значениям от клиента путем ссылки через объекты Composite.

В этой главе поясняются некоторые характеристики spmd операторы и Composite объекты.

Когда использовать spmd

Аспект «одной программы» spmd означает, что идентичный код запускается на нескольких рабочих местах. Вы запускаете одну программу в MATLAB^® клиент, и те его части помечены как spmd блоки работают на рабочих. Когда блок spmd завершен, ваша программа продолжает выполняться в клиенте.

Аспект «нескольких данных» означает, что, хотя spmd оператор запускает идентичный код для всех работников, каждый работник может иметь различные, уникальные данные для этого кода. Таким образом, несколько наборов данных могут быть размещены несколькими работниками.

Типичные приложения, подходящие для spmd являются теми, которые требуют одновременного выполнения программы на нескольких наборах данных, когда между работниками требуется связь или синхронизация. Некоторые общие случаи:

Для получения дополнительной информации смотрите Выбор между spmd, parfor и parfeval.

Задайте оператора spmd

Общая форма spmd оператор следующий:

spmd
    <statements>
end

Блок кода, представленный <statements> выполняется параллельно всем работникам в параллельном пуле. Если вы хотите ограничить выполнение только фрагментом этих работников, укажите, сколько именно работников должно быть запущено:

spmd (n)
    <statements>
end

Этот оператор требует, чтобы n рабочие запускают spmd код. n должно быть меньше или равно количеству работников в открытом параллельном пуле. Если бассейн достаточно велик, но n работники недоступны, оператор ожидает, пока будет доступно достаточно работников. Если n равен 0, значение spmd оператор не использует рабочих процессов и запускается локально на клиенте, так же как если бы в данный момент не выполнялся пул.

Можно задать область значений для количества работников:

spmd (m,n)
    <statements>
end

В этом случае spmd оператор требует минимум m рабочих, и он использует максимум n рабочие.

Если важно контролировать количество работников, которые выполняют ваши spmd оператор, установите точное число в профиле кластера или с помощью spmd оператор, а не использование области значений.

Для примера создайте случайную матрицу для трех работников:

spmd (3)
    R = rand(4,4);
end

В отличие от parfor-цикл, рабочие, используемые для spmd каждый оператор имеет уникальное значение для labindex. Это позволяет вам задать код, который будет запускаться только для определенных работников или настроить выполнение, обычно с целью доступа к уникальным данным.

Для примера создайте массивы разных размеров в зависимости от labindex:

spmd (3)
    if labindex==1 
        R = rand(9,9);
      else
        R = rand(4,4);
    end
end

Загрузка уникальных данных на каждого работника в соответствии с labindexи используйте ту же функцию для каждого рабочего процесса, чтобы вычислить результат из данных:

spmd (3)
    labdata = load(['datafile_' num2str(labindex) '.ascii'])
    result = MyFunction(labdata)
end

Рабочие, выполняющие spmd оператор работает одновременно и осведомлен друг о друге. Как и в случае коммуникационного задания, вам разрешено непосредственно управлять коммуникациями между работниками, передавать данные между ними и использовать среди них кодовые распределенные массивы.

Для примера используйте codistributed массива в spmd оператор:

spmd (3)
    RR = rand(30, codistributor());
end

Каждый рабочий процесс имеет сегмент 30 на 10 кодируемого массива RR. Для получения дополнительной информации о codistributed arrays, смотрите Работа с Codistributed Arrays.

Отобразите вывод

При запуске spmd оператор в параллельном пуле, все выходные данные командной строки работников отображаются в Командном окне клиента. Поскольку рабочие Сеансы работы с MATLAB без отображений, любые графические выходы (для примера, окон рисунка) из пула вообще не отображаются.

Путь MATLAB

Все работники, выполняющие spmd оператор должен иметь тот же путь поиска файлов MATLAB, что и клиент, чтобы они могли выполнять любые функции, вызываемые в их общем блоке кода. Поэтому всякий раз, когда вы используете cd, addpath, или rmpath на клиенте, он также выполняется на всех рабочих, по возможности. Для получения дополнительной информации смотрите parpool страница с описанием. Когда работники работают на другой платформе, чем клиент, используйте функцию pctRunOnAll для правильной установки пути MATLAB для всех работников.

Обработка ошибок

Когда ошибка возникает у работника во время выполнения spmd оператор, об ошибке сообщается клиенту. Клиент пытается прервать выполнение на всех рабочих местах и выдает пользователю ошибку.

Ошибки и предупреждения, созданные для работников, аннотируются идентификатором работника (labindex) и отображается в Командном окне клиента в том порядке, в котором они получены клиентом MATLAB.

Поведение lastwarn не задан в конце spmd если используется в его теле.

Ограничения spmd

a = 'a';
myFunction(a)

function X = myFunction(a)
name = inputname(1);
spmd
    X.(name) = labindex;
end
X = [X{:}];
end
    

myFunction('a','b')

function myFunction(a,b)
nin = nargin;
spmd
    X = labindex*nin;
end
end