Парамонов Леонид. Технология SEQ-MPI. Передача от одного всем (broadcast). Вариант 1.

[Tripxp1]

Парамонов Леонид. Технология SEQ-MPI. Передача от одного всем (broadcast). Вариант 1.

• Задача: Передача от одного всем (broadcast).
• Вариант: 1
• Технология: SEQ,, MPI

Описание

Проект включает две версии реализации операции широковещательной рассылки данных (broadcast): последовательную (SEQ) и параллельную на основе MPI с использованием биномиального дерева. Алгоритм обеспечивает передачу данных от выбранного процесса-источника всем процессам в коммуникаторе MPI_COMM_WORLD, поддерживая типы данных int, float и double.

Ключевые характеристики реализации

Последовательный вариант (SEQ):

• Прямое копирование данных внутри одного процесса без организации коммуникаций
• Поддержка трех типов данных: целочисленные (int), вещественные одинарной (float) и двойной (double) точности
• Инициализация выходного буфера на этапе создания объекта задачи
• Использование memcpy для эффективного копирования данных
• Временная сложность: O(n), где n — количество элементов
• Дополнительная память: O(n) для хранения результирующего массива

Параллельный вариант с использованием MPI:

• Реализация биномиального дерева передачи с использованием только базовых операций MPI_Send и MPI_Recv
• Поддержка произвольного процесса-источника (root) через преобразование виртуальных рангов
• Двухэтапная схема передачи: сначала метаданные (размер массива), затем сами данные
• Автоматическое определение типа данных на основе входного варианта (variant)
• Корректная обработка пустых массивов и граничных случаев

Архитектура параллельного выполнения:

1. Проверка инициализации MPI и корректности входных параметров
2. Рассылка ранга источника от процесса 0 всем процессам
3. Широковещательная передача размера массива от процесса-источника
4. Выделение буферов нужного размера на всех процессах
5. Параллельная передача данных по биномиальному дереву
6. Формирование выходных данных в том же формате, что и входные

Обе реализации демонстрируют корректную работу на различных конфигурациях данных. Последовательная версия обеспечивает максимальную производительность для работы в рамках одного процесса, в то время как параллельная версия реализует масштабируемый алгоритм, готовый к распределенной обработке больших объемов данных.

Чек-лист

• Статус CI: Все CI-задачи (сборка, тесты, генерация отчёта) успешно проходят на моей ветке в моем форке
• Директория и именование задачи: Я создал директорию с именем <фамилия>_<первая_буква_имени>_<короткое_название_задачи>
• Полное описание задачи: Я предоставил полное описание задачи в теле pull request
• clang-format: Мои изменения успешно проходят clang-format локально в моем форке (нет ошибок форматирования)
• clang-tidy: Мои изменения успешно проходят clang-tidy локально в моем форке (нет предупреждений/ошибок)
• Функциональные тесты: Все функциональные тесты успешно проходят локально на моей машине
• Тесты производительности: Все тесты производительности успешно проходят локально на моей машине
• Ветка: Я работаю в ветке, названной точно так же, как директория моей задачи (например, nesterov_a_vector_sum), а не в master
• Правдивое содержание: Я подтверждаю, что все сведения, указанные в этом pull request, являются точными и достоверными

[codecov-commenter]

Codecov Report

❌ Patch coverage is 69.36937% with 34 lines in your changes missing coverage. Please review.
✅ Project coverage is 8.83%. Comparing base (0f1a297) to head (4732fa8).

Files with missing lines	Patch %	Lines
...asks/paramonov_from_one_to_all/mpi/src/ops_mpi.cpp	65.82%	6 Missing and 21 partials ⚠️
...asks/paramonov_from_one_to_all/seq/src/ops_seq.cpp	77.41%	3 Missing and 4 partials ⚠️

❌ Your patch status has failed because the patch coverage (69.36%) is below the target coverage (95.00%). You can increase the patch coverage or adjust the target coverage.

Additional details and impacted files

@@            Coverage Diff            @@
##           master    #406      +/-   ##
=========================================
+ Coverage    7.85%   8.83%   +0.97%     
=========================================
  Files         184     187       +3     
  Lines        6862    6973     +111     
  Branches     2585    2652      +67     
=========================================
+ Hits          539     616      +77     
- Misses       6281    6290       +9     
- Partials       42      67      +25     

☔ View full report in Codecov by Sentry.
📢 Have feedback on the report? Share it here.

🚀 New features to boost your workflow:

• ❄️ Test Analytics: Detect flaky tests, report on failures, and find test suite problems.

[github-actions]

This pull request is stale for 2 weeks and is going to be closed in a week