共有カウンターを実装することは簡単ではありませんが、一度それを実行し、それをどこかのライブラリーに入れると、それを使って多くのことができるようになります。
このようなものを実装する場合に手渡さなければならない「MPI-2の使用」の本では、例の1つ（コードはオンラインで入手可能）は共有カウンターです。「スケーラブルでない」プロセスは、数十のプロセスでうまく機能するはずです。カウンターは、ランクごとに1つずつ、整数の0..size-1の配列であり、「次の作業項目を取得＃」操作は次のように構成されます。ウィンドウをロックし、カウンターへの他の全員の貢献度（この場合、彼らが取ったアイテムの数）を読み取り、自分のアイテムを更新し（++）、ウィンドウを閉じ、合計を計算します。これはすべて、受動的な片側操作で行われます。（より適切なスケーリングでは、1-d配列ではなくツリーを使用します）。
したがって、ランク0でカウンターをホストし、作業がなくなるまで、全員が作業単位を実行し、次のカウンターを取得するためにカウンターを更新し続けるという使用法になります。次に、障壁か何かで待って、ファイナライズします。
このようなもの（共有値を使用して次の作業単位を利用可能にする）が機能するようになったら、より洗練されたアプローチに一般化できます。したがって、suzterpattが示唆しているように、最初に作業単位の「共有」を取っている人は誰でもうまく機能しますが、一部が他よりも早く終了した場合はどうすればよいでしょうか。現在の通常の答えは仕事を盗むことです。全員が作業単位のリストをデキューに保持し、作業がなくなると、残りの作業がなくなるまで、他の誰かのデキューのもう一方の端から作業単位を盗みます。これは実際には完全に分散されたバージョンのmaster-workerであり、単一のマスターパーティショニング作業はもうありません。単一の共有カウンターが機能するようになったら、それらからミューテックスを作成し、そこからデキューを実装できます。
更新： わかりました、これが共有カウンターを実行するためのハッキーな試みです-MPI-2本の単純なものの私のバージョン：は機能しているようですが、それよりもはるかに強力なことは何も言いません（長い間このようなもの）。単純なカウンター実装（MPI-2ブックの非スケーリングバージョンに対応）があり、2つの単純なテストがあります。1つはおおよそあなたの作業ケースに対応します。各アイテムは、カウンターを更新して作業アイテムを取得してから、「作業」を実行します（ランダムな時間スリープします）。各テストの最後に、各ランクが実行した増分の数であるカウンターデータ構造が出力されます。
#include <mpi.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
struct mpi_counter_t {
MPI_Win win;
int hostrank ;
int myval;
int *data;
int rank, size;
};
struct mpi_counter_t *create_counter(int hostrank) {
struct mpi_counter_t *count;
count = (struct mpi_counter_t *)malloc(sizeof(struct mpi_counter_t));
count->hostrank = hostrank;
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &(count->rank));
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &(count->size));
if (count->rank == hostrank) {
MPI_Alloc_mem(count->size * sizeof(int), MPI_INFO_NULL, &(count->data));
for (int i=0; i<count->size; i++) count->data[i] = 0;
MPI_Win_create(count->data, count->size * sizeof(int), sizeof(int),
MPI_INFO_NULL, MPI_COMM_WORLD, &(count->win));
} else {
count->data = NULL;
MPI_Win_create(count->data, 0, 1,
MPI_INFO_NULL, MPI_COMM_WORLD, &(count->win));
}
count -> myval = 0;
return count;
}
int increment_counter(struct mpi_counter_t *count, int increment) {
int *vals = (int *)malloc( count->size * sizeof(int) );
int val;
MPI_Win_lock(MPI_LOCK_EXCLUSIVE, count->hostrank, 0, count->win);
for (int i=0; i<count->size; i++) {
if (i == count->rank) {
MPI_Accumulate(&increment, 1, MPI_INT, 0, i, 1, MPI_INT, MPI_SUM,
count->win);
} else {
MPI_Get(&vals[i], 1, MPI_INT, 0, i, 1, MPI_INT, count->win);
}
}
MPI_Win_unlock(0, count->win);
count->myval += increment;
vals[count->rank] = count->myval;
val = 0;
for (int i=0; i<count->size; i++)
val += vals[i];
free(vals);
return val;
}
void delete_counter(struct mpi_counter_t **count) {
if ((*count)->rank == (*count)->hostrank) {
MPI_Free_mem((*count)->data);
}
MPI_Win_free(&((*count)->win));
free((*count));
*count = NULL;
return;
}
void print_counter(struct mpi_counter_t *count) {
if (count->rank == count->hostrank) {
for (int i=0; i<count->size; i++) {
printf("%2d ", count->data[i]);
}
puts("");
}
}
int test1() {
struct mpi_counter_t *c;
int rank;
int result;
c = create_counter(0);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
result = increment_counter(c, 1);
printf("%d got counter %d\n", rank, result);
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
print_counter(c);
delete_counter(&c);
}
int test2() {
const int WORKITEMS=50;
struct mpi_counter_t *c;
int rank;
int result = 0;
c = create_counter(0);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
srandom(rank);
while (result < WORKITEMS) {
result = increment_counter(c, 1);
if (result <= WORKITEMS) {
printf("%d working on item %d...\n", rank, result);
sleep(random() % 10);
} else {
printf("%d done\n", rank);
}
}
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
print_counter(c);
delete_counter(&c);
}
int main(int argc, char **argv) {
MPI_Init(&argc, &argv);
test1();
test2();
MPI_Finalize();
}