MC-SD04-I
Introdução Programação MPI
Professor: Carla Osthoff (LNCC)

Horarios: Quarta 13/01 de 08:00h às 12:00h

Objetivo: O objetivo deste curso é ensinar aos programadores que não estão familiarizados com programação paralela as noções básicas para desenvolver e executar programas paralelos de acordo com as normas do padrão MPI. Para isto iremos apresentar durante o curso apenas as rotinas básicas para se trabalhar com o padrão MPI. MPI é um padrão que vem sendo largamente utilizado para o desenvolvimento de programas paralelos em arquitetura de sistemas distribuídos, tais como clusters de PCs, A norma do padrão MPI foi implantada a mais de 25 anos e existe hoje muito material sobre este assunto. Este curso toma como base diversas apostilas que foram desenvolvidas ao longo dos últimos anos em centros de supercomputação, particularmente nos tutoriais do Laurence Livermore Laboratory (https://computing.llnl.gov/tutorials/mpi/). As demais referências utilizadas para a elaboração do curso estão relacionadas na seção bibliográfica. O curso inicia fornecendo informações sobre o ambiente de sistemas distribuídos e sobre a programação de troca de mensagens. A seguir apresentamos as rotinas básicas da norma MPI, incluindo as rotinas de gerenciamento de ambiente, de comunicação ponto a ponto e as rotinas de comunicações coletivas. Durante o curso, serão apresentados exemplos em linguagem C e ao final serão passados exercícios. Assumimos que o usuário possui compreensão gerais sobre programação com a linguagem C.

Ementa:
  1. Introdução
    • Características de MPI
    • Histórico de MPI
    • Modelo de Programação.
    • Plataformas de Hardware
    • Como funciona MPI?
  2. O padrão MPI.
    • Funcionalidades básicas do padrão MPI
    • Rotinas básicas de Comunicação.
    • Funcionamento Das Operações Ponto A Ponto.
    • Mensagens bloqueantes Versus não-bloqueantes
    • Ordem e Equidade
  3. Rotinas de Comunicação Coletivas
    • Exemplo Rotina de comunicação com MPI_Reduce
    • Exemplo Rotina de comunicação com SCATTER
  4. Tipos de dados Derivados : Derived Data Types
    • Exemplo de um programa com Contiguous Derived Data Type (tipo contínuo)
    • Exemplo de um Tipo de dado Vetorial (Vector Derived Data Type)
    • Exemplo de um Indexed Derived Data Type ( Tipo Indexado)
    • Exemplo de um Struct Derived Data Type ( Tipo estruturado)
  5. Comparação entre Grupos e Comunicadores
  6. Considerações e Restrições sobre Programação com MPI:
  7. Topologias Virtuais
  8. MPI 3.1

Bibliografia:
  1. Gabriel Silva, Programação Paralela com MPI: Um Curso Introdutório, Amazon Serviços de varejo do Brasil, 2018.
  2. Peter Pacheco. Parallel Programming with MPI . Morgan Kaufmann Publishers Inc., San Francisco, CA, USA, 2019.
  3. Wesley Kendall, 2013, beginning MPI( An Introduction in C) .