由于 MPI 标准未指定 C API 的某些细节（是否使用预处理器宏或原生 C 构造来实现某些常量和函数，以及大多数类型的细节等），rsmpi 采用两步方法来生成功能性的底层绑定。

首先，它使用一个用 C 编写的薄静态库（参见 rsmpi.h 和 rsmpi.c），该库试图捕获未指定的标识符并将它们以固定的 C API 形式重新导出。该库使用 build.rs 并使用 gcc crate 构建。

其次，为了生成针对每个 MPI 实现定制的 FFI 定义，rsmpi 使用 rust-bindgen，它需要 libclang。有关更多信息，请参阅 bindgen 项目页面。

此外，rsmpi 使用 libffi crate，它安装了依赖于某些构建工具的本地 libffi。有关更多信息，请参阅 libffi 项目页面。

使用方法

将 mpi crate 添加到您的 Cargo.toml 中的依赖项

# "features" is optional
[dependencies]
mpi = { version = "0.8.0", features = ["user-operations", "derive"] }

然后在您的程序中使用它，如下所示

use mpi::request::WaitGuard;
use mpi::traits::*;

fn main() {
    let universe = mpi::initialize().unwrap();
    let world = universe.world();
    let size = world.size();
    let rank = world.rank();

    let next_rank = (rank + 1) % size;
    let previous_rank = (rank - 1 + size) % size;

    let msg = vec![rank, 2 * rank, 4 * rank];
    mpi::request::scope(|scope| {
        let _sreq = WaitGuard::from(
            world
                .process_at_rank(next_rank)
                .immediate_send(scope, &msg[..]),
        );

        let (msg, status) = world.any_process().receive_vec();

        println!(
            "Process {} got message {:?}.\nStatus is: {:?}",
            rank, msg, status
        );
        let x = status.source_rank();
        assert_eq!(x, previous_rank);
        assert_eq!(vec![x, 2 * x, 4 * x], msg);

        let root_rank = 0;
        let root_process = world.process_at_rank(root_rank);

        let mut a;
        if world.rank() == root_rank {
            a = vec![2, 4, 8, 16];
            println!("Root broadcasting value: {:?}.", &a[..]);
        } else {
            a = vec![0; 4];
        }
        root_process.broadcast_into(&mut a[..]);
        println!("Rank {} received value: {:?}.", world.rank(), &a[..]);
        assert_eq!(&a[..], &[2, 4, 8, 16]);
    });
}

功能

这些绑定遵循 MPI 3.1 规范。

目前支持

• 组、上下文、通信器:
  • 第 6 节中的组和（内部）通信器管理基本完成。
  • 无互连通信器
  • 无进程拓扑结构
• 点对点通信:
  • 标准、缓冲、同步和就绪模式发送，有阻塞和非阻塞变体
  • 接收，有阻塞和非阻塞变体
  • 发送-接收
  • 探测
  • 匹配探测/接收
• 集体通信:
  • 屏障
  • 广播
  • （全部）归约
  • 分散
  • 全部对全部
  • 可变计数操作
  • 归约/扫描
  • 阻塞和非阻塞变体
• 数据类型：在 Rust 类型与 MPI 基本类型以及可以作为缓冲区视图的自定义 MPI 数据类型之间进行桥接。

不支持（尚不支持）

• 单方面通信（RMA）
• MPI 并行 I/O
• 成千上万的小事情

可选 Cargo 功能

您可以在 cargo 清单中启用这些可选功能。请参阅上面的 使用 部分。

user-operations 启用捕获 lambda 和在 UserOperation 中安全创建。此功能需要 libffi 系统库，该库不是所有系统都默认可用的。

let mut h = 0;
comm.all_reduce_into(
    &(rank + 1),
    &mut h,
    &UserOperation::commutative(|x, y| {
        let x: &[Rank] = x.downcast().unwrap();
        let y: &mut [Rank] = y.downcast().unwrap();
        for (&x_i, y_i) in x.iter().zip(y) {
            *y_i += x_i;
        }
    }),
);

derive 允许启用 Equivalence 派生宏，这使得发送结构体时无需担心填充问题，并允许结构体之间进行任意数据类型的匹配，这些结构体具有相同的字段顺序但不同的布局。

#[derive(Equivalence)]
struct MyProgramOpts {
    name: [u8; 100],
    num_cycles: u32,
    material_properties: [f64; 20],
}

文档

rsmpi 的每个公共项至少应与一段文档相关联。文档可以通过以下方式生成：

cargo doc

最新版本 rsmpi 的文档在 GitHub Pages 上托管。

示例

请参阅 examples/ 目录下的文件。这些示例还充当 集成测试。

Python 集成

可以使用 rsmpi 与由 mpi4py 提供的通信器一起使用。一个展示此功能的示例项目是 mpi4py_with_rsmpi。

许可证

许可证为以下之一：

• Apache License, Version 2.0, (LICENSE-APACHE 或 https://apache.ac.cn/licenses/LICENSE-2.0)
• MIT 许可证 (LICENSE-MIT 或 http://opensource.org/licenses/MIT)

任选其一。

贡献

除非你明确说明，否则任何有意提交以包含在你所定义的工作中的贡献，根据 Apache-2.0 许可证，应作为上述双重许可，不附加任何额外条款或条件。