واجهة تمرير الرسائل
واجهة تمرير الرسائل هي واجهة برمجة التطبيقات التي تسمح للأعمال (processes) بالتواصل فيما بينها من خلال تبادل رسائل. الطريقة مستعملة أيضا بين البرمجيات المتوازية مشغلة على حاسوب عملاق أو حاسوب عنقودي حيث الوصول لذاكرة غير محلية مكلف للغاية.
يرجع الفضل في تطوير الواجهة إلى ويليام جروب وإروين لوسك وغيرهما.
قد يحتاج المبرمج لحل مشاكل ضخمة، والتعامل مع مجال ذاكري أكبر، أو ربما قد يحتاج ببساطة لحل مشاكل بسرعة أكبر من الممكن تحقيقها على حواسيب تسلسلية. بالإمكان عندها الانتقال إلى البرمجة التفرعية والحواسيب التفرعية للتعامل مع هذه الاحتياجات. إن استخدام أساليب البرمجة التفرعية على حواسيب تفرعية يمنحك الوصول لموارد ذاكرية أكبر وموارد وحدة المعالجة المركزية CPU غير متاحة على حواسيب تسلسلية. أحد الأساليب الأساسية في البرمجة التفرعية هو استخدام مكتبات تمرير الرسائل. تؤمن هذه المكتبات إدارة نقل المعطيات بين مقاطع من برامج تفرعية تعمل (عادةً) على معالجات متعددة في بنية حوسبة تفرعية
تم إعداد MPI كأداة قياسية لنموذج "تمرير الرسائل" في البرمجة التفرعية.
- يتألف الحساب التفرعي من عدد من العمليات، تعمل كلُ منها على معطيات محلية. كل عملية تمتلك متحولات محلية خاصة بها، وليس هناك من آلية تمكّن أي عملية من الوصول المباشر لذاكرة العملية الأخرى.
- تشارك المعطيات بين العمليات يتحقق عبر تمرير الرسائل، ويتم ذلك، عبر الإرسال والاستقبال الصريح للمعطيات بين العمليات.
لاحظ أن النموذج يتضمن عمليات، والتي لا تحتاج –من ناحية المبدأ- لأن يتم تنفيذها على معالجات مختلفة. في هذا المنهاج التعليمي، سيتم عموماً افتراض أن عملياتٍ مختلفة يتم تنفيذها على معالجاتٍ مختلفة وأن المصطلحين "عمليات" و"معالجات" يتم استخدامهما بشكل قابل للتبادل (على سبيل المثال، عند الحديث عن اتصال المعالجات مع بعضها).
السبب الأساسي في منفعة هذا النموذج هو عموميته المفرطة. أساساً، أي نوع من الحوسبة التفرعية يمكن أن يتم طرحه بأسلوب تمرير الرسائل. وبالإضافة، فإن هذا النموذج:
- يمكن تحقيقه على تنوع كبير من المنصات، من بنية ذاكرة مشتركة متعددة المعالجات إلى شبكات محطات العمل وحتى الأجهزة ذات المعالج الوحيد.
- يسمح عموماً بالمزيد من التحكم على موقع وتدفق المعطيات ضمن البرنامج التفرعي الموجود فيه، على سبيل المثال: بنية الذاكرة المشتركة. يمكن لمثل هذه البرامج أن تحقق أداءً أعلى باستخدام الأسلوب الصريح في تمرير الرسائل. وبالفعل، فإن الأداء هو سبب رئيسي في عدم اختفاء نموذج تمرير الرسائل من عالم البرمجة التفرعية
MPI هي اختصار لـ "Message passing interface". وهي مكتبة من التوابع (بلغة C) تقوم بتضمينها ضمن شيفرة المصدر لإنجاز اتصال للمعطيات بين المعالجات.
تم تطوير MPI بعد عامان من المناقشة المقادة بواسطة منتدى MPI، مجموعة من حوالي 60 شخصاً يمثّلون حوالي 40 منظمة.
تم تعريف النسخة القياسية MPI-1 في ربيع عام 1994.
- عرّفت هذه النسخة كلاً من الأسماء، تسلسلات الاستدعاء، ونتائج التوابع والروتينات الفرعية المستدعاة من قبل C.
جميع وسائل MPI يجب أن تتبع لهذه القواعد المعرّفة، هذا يضمن تحسين المحمولية. يجب على جميع برامج MPI أن يتم ترجمتها وتنفيذها على أي منصة تدعم MPI القياسية.
- التنفيذ التفصيلي الفعلي للمكتبة تم تركه للشركات الخاصة، والذين أصبحوا هكذا أحراراً في إنتاج نسخاً مصغّرة لآلاتهم.
- أغلب إصدارات MPI القياسية هي متاحة لتنوع كبير من منصات العمل.
أيضاً تم تعريف النسخة القياسية MPI-2. جاءت هذه النسخة بميزات إضافية غير محتواة في MPI-1، ويتضمن ذلك أدوات للدخل/الخرج التفرعي، دعم لغات C++ وFortran90، وإدارة ديناميكية للعملية. في الوقت الحاضر، تتضمن بعض نسخ MPI أجزاءً من ميزات النسخة القياسية MPI-2 لكن النسخة الكاملة من MPI-2 غير متوفرة بعد.
جميع هذه النقاط أصبحت متاحة في نسخة MPI-2.
ينبغي عليك استخدام MPI عندما تكون بحاجة إلى:
لا ينبغي عليك استخدام MPI عندما:
تتألف برامج تمرير الرسائل من عدة مقاطع من برنامج تسلسلي والذي يتخاطب عبر استدعاءات مكتبية. هذه الاستدعاءات يمكن تصنيفها مبدأياً إلى أربعة أصناف:
الصنف الأول من الاستدعاءات: يتألف من استدعاءات لبدء عمليات الاتصال وتحديد عدد المعالجات المستخدمة وتكوين مجموعات جزئية من المعالجات وتحديد أياً من المعالجات يقوم بتنفيذ ذلك الجزء المحدد من البرنامج.
الصنف الثاني من الاستدعاءات:، يُدعى عمليات الاتصال من نوع نقطة-إلى-نقطة، ويتألف من أنواع مختلفة من عمليات الإرسال والاستقبال.
الصنف الثالث من الاستدعاءات: هو عبارة عن العمليات المتداخلة التي تؤمن التزامن أو أنواعاً أخرى محددة من عمليات الاتصال المعرّفة جيداً بين مجموعات من المعالجات إضافةً إلى استدعاءات تنجز عمليات الاتصال/الحساب المتداخلة.
الصنف الأخير من الاستدعاءات يؤمن مرونة في الاتصال مع بُنى المعطيات المعقدة.
بلغة C :
ملاحظات سريعة على البرنامج:
جميع برامج الـ MPI لها البنية العامة التالية :
و الآن لنرى ما معنى كل منها على حدا 
ملف الترويسة للـ MPI هو ملف يحتوي على التعريفات ونماذج التوابع الخاصة بـ الـ MPI التصريح عن المتغيرات وفيه يتم التصريح عن المتغيرات التي سوف نستخدمها في البرنامج تهيئة البيئة عن طريق استدعء التابع الخاص بذلك سنراه لاحقا 
جميع العمليات الحسابية والاتصالات بين توابع الـ MPI يجب أن تتم بعد عملية التهيئة للبيئة 
و بعد ذلك يتم إلاق عملية التهئة عن طريق تابع خاص سنراه لاحقاو لا يجوز استدعاء اي تابع بعد أغلاق التهيئة كما أنه من الضروري ان نذكر أنّ اي عملية لا تصل ال مرحلة النهاية سيبدو البرنامج المنقذ لها كما لو أنه في حالة جمود
إنّ ملفات الترويسة للـ MPI تحتوي على نماذج التوابع والاستدعاءات الخاصة بالـ MPI كما تحتوي على تعريفات الـ Macros والثوابت الخاصة والأنواع المستعملة في الـ MPI حيث تم استخدام كلمة 
Include مع اسم ملف الترويسة في اي ملف مصدر Source file من أجل تضمين التوابع والثوابت الخاصة بالـ MPI على النحو التالي 
C :
مصطلحات التسمية المستخدمة في الـ MPI
أمّا عن أسماء ثوابت الـ MPI فتستخدم الـ الأحرف الكبيرة وكمثال عليها :
MPI_COMM_WORLD,MPI_REAL
إجراءات الـ MPI والقيم المعادة
يتم تمثيل إجراءات الـ MPI في لغة الـ C على شكل توابع Functions ومن جهة أخرى نلاحظ أنّه وبشكل عام يتم إعادة رقم الخطأ في حال حدوثه مما يسمح لك باختبار نجاح العملية التي تنفذ الإجراء أو فشلها.
في لغة الـ C : تعيد توابع الـ MPI رقم صحيح من خلاله نستطيع تحديد حالة انتهاء الاستدعاء
إنّ شيفرة الخطأ تعيد الـ MPI_SUCCESS إذا نجح الاستدعاء وهذا يعني أنّ قيمة العدد الصحيح تكون مساوية للقيمة المسندة بشكل سابق للـ MPI_SUCCESS وهكذا يمكن فحص نجاح العلمية أولا.
و في حال حدوث الخطأ يمثل العدد الصحيح المعاد قيمة تدل على خطأ معين.
الأنواع الأساسية لمعطيات الـ MPI في لغة الـ C
الجدول التالي يوضح هذه الأنواع وتقاطعاتها مع الأنماط في C
أنماط معطيات خاصة بـ MPI
في لغة الـ C تزود الـ MPI العديد من أنماط المعطيات الخاصة فعلى سبيل المثال
و تستخدم هذه الأنماط في التصريح عن المتحولات فعلى سبيل المثال 
MPI_Comm some_comm ;
إن إجراء الـ MPI الأول الذي يتم استدعاءه في أي برنامج للـ MPI يجب أن يكون اجراء التهيئة وهو MPI_INIT هذ1 الإجراء يقوم بتأسيس بيئة الـ MPI ويعيد شيفرة خطأ إذا كان هناك مشكلة.
إن الإجراء MPI_INIT يتم استدعاءه مرة واحدة فقط في بداية البرنامج