На многопроцессорной системе nCUBE2 механизм передачи сообщений реализован в виде расширения Run-time библиотеки (подключаемой по умолчанию), в которую включен ряд дополнительных функций, вызываемых из программ, написанных на языках C и FORTRAN. Список этих функций весьма невелик, но, тем не менее, предоставляет программисту достаточно широкие возможности для создания программ сложной структуры. Возможно программирование как в режиме SPMD (Single Program Multiple Data), так и в режиме MPMD (Multiple Program Multiple Data).

Рассмотрим наиболее важные из этих функций. При обсуждении параметров процедур символами IN будем указывать входные параметры процедур, символами OUT выходные, а INOUT - входные параметры, модифицируемые процедурой.

Подпрограмма идентификации процессором самого себя whoami
Все параметры этой подпрограммы являются выходными. Возвращаются: идентификатор (логический номер) процессора nCUBE2, номер процесса на nCUBE2, номер xnc-процесса на хост-компьютере, размерность выделенного задаче подкуба (общее число процессоров).

C:

void whoami (int *node_ID, int *proc, int *host, int *dims)

FORTRAN:

subroutine whoami (node_ID, proc, host, dims)

integer node_ID, proc, host, dims

Здесь:

OUT node_ID	-	номер процессора в заказанном подкубе, нумерация с 0;
OUT proc	-	целая переменная, в которую упакован номер процессора и номер процесса;
OUT host	-	номер процесса на хост-компьютере, используется как адрес для обмена с хост-компьютером;
OUT dims	-	размерность выделенного программе подкуба.

Функция nwrite посылает сообщение с идентификатором type длиной nbyte из массива buffer процессору dest.

C:

int nwrite (char *buffer, int nbytes, int dest, int type, int *flag)

FORTRAN:

integer function nwrite (buffer, nbytes, dest, type, flag)

dimension buffer (*)

integer nbytes, dest, type, flag

Функция nread принимает из системного буфера сообщение c идентификатором type от отправителя source длиной nbyte и помещает его в адресное пространство процесса, начиная с адреса buffer. Если используется широковещательный запрос, то на выходе функции параметр source содержит адрес отправителя, а параметр type - идентификатор принятого сообщения.

C:

int nread (char *buffer, int nbytes, int *source, int *type, int *flag)

FORTRAN:

integer function nread (buffer, nbytes, source, type, flag)

dimension buffer(*)

integer nbytes, source, type, flag

Подпрограмма nrange позволяет ограничить диапазон ожидаемых сообщений в случае использования расширенного запроса в операциях чтения (type = -1),

C:

void nrange (int low, int high)

FORTRAN:

subroutine nrange (low, high)

integer low, high

Функция ntest проверяет наличие в буфере ожидаемого сообщения и возвращает длину сообщения в байтах, если оно получено. В противном случае возвращается отрицательное число.

C:

int ntest (int *source, int *type)

FORTRAN:

integer function ntest (source, type)

integer source, type

Кроме этих базовых функций, PSE поддерживает буферизованный режим обменов:

nwritep	- передача сообщения по указателю на буфер;
nreadp	- прием сообщения из буфера;
ngetp	- резервирует память под буфер и возвращает указатель на него.

C:

void* ngetp (unsigned nbytes)

IN nbytes - размер буфера в байтах.

Для организации режима MPMD - исполнения разных программ в подкубе с возможностью обмена данными между ними - используются функции:

nodeset	- выделение процессоров для новой программы;
rexec	- загрузка новой программы в процессоры.

В данном руководстве этот режим работы рассматриваться не будет, поскольку он слишком специфичен для конкретной платформы.

Помимо базового набора представленных выше функций, в программное обеспечение nCUBE2 входит библиотека элементарных параллельных подпрограмм libnpara.a (при компиляции подключается с помощью опции компилятора -lnpara). Поскольку в подпрограммах библиотек nCUBE2 не специфицируется тип пересылаемых данных, то для каждого типа представлена отдельная функция. Префикс в имени функции соответствует:
   i - целый тип 4 байта;
   l - целый тип 8 байт;
   r - вещественный тип 4 байта;
   d - вещественный тип двойной точности 8 байт.

При использовании библиотеки npara к тексту программ должны подключаться include-файлы:

С:

#include <ncube/npara_prt.h>

FORTRAN:

include 'ncube/npara_prt.hf'

В качестве примера дадим описание двух функций, которые наиболее часто используются в приложениях.

Функция рассылки сообщения всем процессорам подкуба nbroadcast
Функция позволяет послать всем процессорам данные, расположенные в адресном пространстве узла bnode, начиная с адреса buf. Длина сообщения length байт, идентификатор сообщения type. Принимаемое сообщение размещается в ту же самую переменную buf.

C:

int nbroadcast(buf, length, bnode, type, mask);

void *buf;

int length, bnode, type, mask;

FORTRAN:

integer*4 nbroadcast(buf, length, bnode, type, mask)

integer*4 buf(*)

integer*4 length, bnode, type, mask

Функция вычисления глобальной суммы dsum
Функция возвращает сумму локальных значений переменной mypart из процессоров, выборка которых осуществляется согласно маске mask. Результирующее значение суммы получит процессор target.

C:

double dsum (mypart, target, type, mask)

double mypart;

int target, type, mask;

FORTRAN:

real*8 function dsum (mypart, target, type, mask)

real*8 mypart

integer*4 target, type, mask