MPI Fonksiyonları ve Parametreleri Açıklaması

Bu örneklerde paralel programlama için MPI (Message Passing Interface) kullanılmıştır. Aşağıda kullanılan temel MPI fonksiyonları ve parametreleri açıklanmıştır.

---

#include <mpi.h>

MPI fonksiyonlarını kullanabilmek için gerekli olan kütüphane dosyasıdır.

---

MPI_Init(&argc, &argv);

• İşlev: MPI ortamını başlatır.
• Parametreler:
  • &argc, &argv: Komut satırı argümanları. MPI'nin başlatılması için gereklidir.
• Not: Tüm MPI programları bu fonksiyonla başlamalıdır.

---

MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);

• İşlev: Mevcut işlemcinin (process) sırasını (rank) öğrenir.
• Parametreler:
  • MPI_COMM_WORLD: Tüm işlemleri kapsayan iletişim grubu.
  • &rank: İşlemcinin rank bilgisinin saklanacağı değişken.
• Not: Rank, işlemcinin benzersiz ID'sidir ve 0'dan başlar.

---

MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);

• İşlev: Toplam işlemci (process) sayısını öğrenir.
• Parametreler:
  • MPI_COMM_WORLD: İletişim grubu.
  • &size: Toplam işlemci sayısını tutan değişken.

---

MPI_Bcast(&number, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);

• İşlev: Bir işlemciden (genellikle 0. rank) tüm işlemcilere veri yayar (broadcast).
• Parametreler:
  • &number: Yayılacak veri adresi.
  • 1: Gönderilecek eleman sayısı.
  • MPI_INT: Veri tipi (int).
  • 0: Veriyi gönderen işlemcinin rank'ı.
  • MPI_COMM_WORLD: İletişim grubu.

---

MPI_Scatter(A, rows_per_proc * N, MPI_DOUBLE, sub_A, rows_per_proc * N, MPI_DOUBLE, 0, MPI_COMM_WORLD);

• İşlev: Ana işlemcideki büyük diziyi (A) parçalara bölerek her işlemciye parça gönderir.
• Parametreler:
  • A: Gönderilecek veri dizisi (ana işlemcide).
  • rows_per_proc * N: Her işlemciye gönderilecek eleman sayısı.
  • MPI_DOUBLE: Veri tipi (double).
  • sub_A: Alıcı işlemcinin alacağı veri dizisi.
  • rows_per_proc * N: Alınacak eleman sayısı.
  • MPI_DOUBLE: Veri tipi (double).
  • 0: Veriyi gönderen işlemcinin rank'ı.
  • MPI_COMM_WORLD: İletişim grubu.

---

MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

• İşlev: Tüm işlemcilerin bu noktada senkronize olmasını sağlar.
• Parametreler:
  • MPI_COMM_WORLD: İletişim grubu.
• Not: Bu fonksiyon çağrılana kadar hiçbir işlemci ilerlemez.

---

MPI_Gather(C, rows_per_proc * N, MPI_DOUBLE, result, rows_per_proc * N, MPI_DOUBLE, 0, MPI_COMM_WORLD);

• İşlev: Her işlemciden alınan parçaları ana işlemcide (0. rank) birleştirir.
• Parametreler:
  • C: Gönderilecek veri (her işlemcide).
  • rows_per_proc * N: Gönderilecek eleman sayısı.
  • MPI_DOUBLE: Veri tipi (double).
  • result: Ana işlemcide toplanacak veri dizisi.
  • rows_per_proc * N: Alınacak eleman sayısı.
  • MPI_DOUBLE: Veri tipi (double).
  • 0: Verileri toplayan işlemcinin rank'ı.
  • MPI_COMM_WORLD: İletişim grubu.
  • İşlemci 0: 3.14
  • İşlemci 1: 2.71
  • İşlemci 2: 1.41
  • MPI_Gather sonrası root işlemcide şöyle bir dizi olur: [3.14, 2.71, 1.41]

---

MPI_Reduce(&mypi, &pi, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD);

• İşlev: Tüm işlemcilerdeki mypi değerlerini toplar (MPI_SUM) ve sonucu ana işlemciye (rank 0) gönderir.
• Parametreler:
  • &mypi: Gönderilecek yerel değer.
  • &pi: Toplanan sonucun depolanacağı değişken (sadece rank 0 için anlamlı).
  • 1: Eleman sayısı.
  • MPI_DOUBLE: Veri tipi.
  • MPI_SUM: Toplama işlemi.
  • 0: Sonucun gönderileceği işlemci rank'ı.
  • MPI_COMM_WORLD: İletişim grubu.
  • Gather örneğindeki değerler için : MPI_Reduce sonrası root işlemcide sadece toplamları yani 7.26 olur.

---

MPI_Wtime();

• İşlev: MPI ortamındaki gerçek zamanı (wall clock time) saniye cinsinden döndürür.
• Kullanım: Performans ölçümü için başlangıç ve bitiş zamanı alarak hesaplama süresi bulunabilir.

---

MPI_Finalize();

• İşlev: MPI ortamını sonlandırır.
• Not: Programın sonunda çağrılmalıdır, bu fonksiyon sonrası MPI fonksiyonları kullanılamaz.