在linux虚拟机中配置多节点MPI

1、计算机科学与技术系课程名称 ： 并行计算及编程实验项目 ： 在 linux 虚拟机中配置多节点 MPI专业班级 ：姓 名： 学 号：实验时间： 批阅时间：指导教师： 成 绩：兰州交通大学并行计算及编程课程实验报告 实验名称：在 linux 虚拟机中配置多节点 MPI一、实验目的在 linux 虚拟机中配置多节点 MPI ，完成以下任务（ 2 选 1） 1、矩阵 - 向量乘法； 2、数据积分法求圆周率、实验内容 1 ）分别用串行程序和 MPI 并行程序实现 2）比较并行和串行程序的执行时间 3）计算并行程序相对于串行程序的加速比三、 实验环境Windows10,CentOS四、实验过程（包括程序

2、设计说明，实验步骤，经调试后正确的源程序，程序运行结果） 下载安装 VMware Workstation6 64。保证台虚拟机都可以上网，且可以ping 通。我的两个虚拟机的网络地址分别是 192.168.20.128 和 192.168.20.129图 2 保证都可上网图 3 第一台的网络地址图 4 第二台的网络地址图 5 可以 ping 通SSH 连接 两个虚拟机中添加同名用户在不同节点中需要有同名的用户以方便 node1 和 node2 中以 root 用户执行下列命令图 6 修改主机名。 node1 和 node2图 7 分别再两个虚拟机中添加用户 mpiuser图 8 记住要设置密码

3、才可使用图 9 设置成功图 10 此时在第一台虚拟机中 ping 第二台依旧可以 ping 通 保障两台虚拟机是互通的图 11dns 域名 实现免密码 SSH 登陆， 当前节点为 node1，用户为 mpiuser ，工作目录为 家目录图 12 当前节点为 node1 ，用户为 mpiuser ，工作目录为 图 13 建立本身的信任连接图 14图 15 设置 node2 生成 .ssh 文件夹图 16scp node1:/.ssh/* ./ 拷贝 node1 上的 .ssh 文件夹到 node2图 17 设置 node2 拷贝 node1 上的 hosts 文件到 node2图 18ssh n

4、ode ssh node1 遇到问题：node2 的 ssh连接我好像是还没有设置好，依旧需要密码连接才可以。 配置 MPI 运行环境官方网站下载其中的 mpich-3.2.tar.gz此处遇到问题，在下载时：图 19遇到问题： 该问题在嵌入式作业中同样出现过，但我在改时，遇到了 gedit 的命令问题， 实在是解决不了。我用共享内存的方式在 windows 中下载好，放在共享文件中。最开始使 用的是 rar 文件，但 Linux 中需要安装 RAR for Linux ，我就直接在共享文件中解压了。图 20 共享文件然后安装时又发现又各种问题， 之后我又再次在官网下载了 （之前一直中途失败，

5、 具体原因 不明）图 21 官网下载好 解压并进入目录图 22 解压 tar xvf mpich-3.2.tar.gz图 23 cd mpich-3.3.2./configure prefix=/usr/local/mpich遇到问题：图 23 运行出错图 24解决问题：图 25 解决问题：将图 23 命令改为此命令图 26 解决问题：成功！ configuration completed遇到问题：在 node2 时用了图 25 的命令，但显示其他错误：图 27 少了 C+ 的编译器解决问题：图 28 下载 GCC 编译器 但依旧不可以，所以之后我全部一次安装好 C 的编译器图 29 解决问题

6、图 30 解决问题 之后 node2 的安装成功！图 31 解决问题图 32make 编译图 33 make install 安装 设置环境变量图 34 设置环境变量 /.bashrc图 35 更新环境变量至此 MPI 安装完成！ mpi 多节点配置图 36 新建一个配置文件图 37 修改其中内容为 用示例程序进行测试单节点测试：遇到问题：图 38 出现问题linux遇到问题： 之后我就去改正环境变量，然后改错了！我的所有超级用户下的 命令都不可以用了。所以要返回修改在超级用户下，用全路径的方式去修改！ /usr/bin/gedit /.bashrc图 39 重新修改环境变量，之后在用 sou

7、rce ./bashrc 来更新图 40 mpicc 命令成功图 41 单节点测试成功-np 表示 number of processors, 即进程数， N 自己取值图 42 都在节点 1 上图 43 都在节点 2 上多节点测试：图 44 多节点测试 如上，在两个节点上分别运行了两个进程，配置过程结束。实验结果：（二 ）数据积分法求圆周率 1.源程序 （串行 ）： #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> static long num_steps = 10000000;/ 定义所分的

8、块数int main（int argc, char* argv） int i; double x,sum = 0.0, pi;clock_t start_time, end_time; start_time = clock();double step = 1.0 / (double)num_steps;for (i = 0; i < num_steps; i+) x = (i + 0.5) * step;sum = sum + 4.0 / (1.0 + x * x); pi = step * sum; end_time = clock(); printf("Pi is %.16

9、fn",pi);printf("Wall time = %e n", end_time - start_time); return 0; 结果：图 452.源程序 (并行 )： #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include<mpi.h> static long num_steps = 10000000;/ 定义所分的块数/*计算 f(x) = 4.0 / (1 + x * x) */double f(double a)return (4.0 / (1.0 + a*a);void

10、main(int argc,char* argv) int n, myid, np, i;/* 定义变量 */double mypi = 0, pi, x, s_time, e_time; MPI_Init(&argc, &argv);/* 初始化 MPI */MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &np);MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myid); if (myid = 0) /* 进程 0 获得划分矩阵的个数 n*/ n = num_steps;s_time = MPI_Wtime();MPI_Bcast(&n, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD); /* 进程 0 将 n 进行广播 */ for (i = myid + 1; i <= n; i += np) x = (double)i + 0.5) / (double)n;mypi += f(x) / (double)n; MPI_Reduce(&mypi, &pi, 1, MPI_DOUBLE, /* 进程 0 归约求和 */ MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD);if (myid = 0) pri