mmd（总体设计）
作者： 毛佳音。
创建时间： 2023年11月28日。
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1. 引言 3
1.1 模块名称 mmd 3
1.2模块背景和内容概要 3
1.3相关资料、缩略语、定义 3
2. 模块功能 4
2.1 mmd与其它模块的关系 4
2.2 mmd的子模块设计 5
3. mmd_exec子模块 5
3.1 mmd_exec子模块功能介绍 5
3.2 状态与流程 5
3.3 协议格式与命令集 6
3.4 程序文件清单 7
3.5 主要数据结构 8
1. 引言。
1.1 模块名称。
mmd1.2模块背景和内容概要。
mmd是运行在每一个结点的后台的管理进程。它的主要功能包括（1）接收来自mpiexec的命令（2）生成并管理任务（3）向其它的mmd发送任务信息（4）启动子进程（5）与子进程通信。这个模块的功能比较复杂，可以分为多个子模块，在本文档中描述这个模块的主要功能，每一个子模块的功能在相应的文档中。
[todo，子模块文档名]
1.3相关资料、缩略语、定义。
mmd: mpi management daemon
2. 模块功能。
2.1 mmd与其它模块的关系。
图1 fitmpi模块部署图。
整个fitmpi项目可以部署在一个分布式的系统上。该系统主要由两种结点组成，一种是用户（程序员）提交mpi任务的前端结点，一种是执行并行程序的计算结点。在前端结点上含有mpiexec模块；在计算结点上含有mmd模块和链接在客户并行程序中的mpi库的各个模块。
前端结点和计算结点可以在同一台机器上，如图1中的node1。
用户（并行程序员）直接和mpiexec模块交互，mpiexec通过informer接口将用户请求execlist传给mmd模块，接收execlist的mmd称主mmd，主mmd生成新的任务jobnode，并将任务分配给其它的mmd（从mmd）。从mmd通过forker接口在本地创建新的进程，并负责与进程之间传递信息。
2.2 mmd的子模块设计。
图2 mmd component diagram
mmd模块由四个子模块组成。mmd_exec负责从mpiexec模块接收用户命令，以execlist的形式传递。接收一个完整的消息之后，调用job_manager的newjob接口生成新的任务。
job_manager负责管理任务，分配每个机器上的进程等。分配好的任务信息将被mmd_mmd子模块传到从mmd中，从mmd调用forker。
3. mmd_exec子模块。
3.1 mmd_exec子模块功能介绍。
该子模块的主要功能是与mpiexec模块通信，从mpiexec接收任务信息。使用tcp方式，mmd作为服务器，开一个监听端口等待mpiexec连接，mpiexec连接后向mmd发送命令，全部发完后mpiexec主动关闭连接。
3.2 状态与流程。
mpiexec的状态转移如图3所示。在用户输入之后进入parse user command状态，完成之后主动连接mmd，连接成功后进入authorize状态，得到mmd的认可后进入send execlist状态，将整个execlist发给mmd后进入close connection状态关闭连接并退出。
图3 mpiexec state diagram
mmd的状态转移如图4所示。mmd在后台运行，为mpiexec打开一个tcp监听端口，处于listening状态。有mpiexec连接后进入connected状态，对收到的消息进行认证，通过认证后进入receive execlist状态，完全接收完后退出这一模块，进入job manger模块生成新的任务，生成新的任务后回到listening状态，等待下一任务的到来。
需要注意的是这里使用的是单进程单线程的方式，因此在开始处理一个连接之后mmd拒绝其它的连接请求，直到new job返回到listening状态。
图4 mmd state diagram
3.3 协议格式与命令集。
mpiexec的informer模块与mmd的mmd_exec模块之间的消息传递是以字符串的形式进行的。每个命令以一个命令号开头，后面加冒号，命令内容，最后以#结束。例如：
0201:fitmpi mmd version:1.0#
一共22对命令，每个命令均是mpiexec发出，mmd应答。具体命令如表1所示。
命令定义文件：
mpiexec/include/me_ mmd/include/
表1 mmd_exec子模块的命令集。
3.4 程序文件清单。
mpiexec/informer/me_ mpiexec的informer模块头文件。
mpiexec/informer/me_ mpiexec的informer模块实现。
mmd/include/模块的头文件。
mmd/execcmd_模块实现。
3.5 主要数据结构。
在这一模块中主要传递的execlist结构。关于execlist的详细描述请参看mpiexec module design.
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