MPICH2安装及MPI简介

1、MPICH2安装及MPI简介  2009-02-16 19:02:38|  分类： HPC |  标签：mpich2的安装  mpi   |字号大中小 订阅  ZHI 2008-12-14MPICH2的安装l   下载MPICH2包mpich2.tar.gzl   解压缩 # tar xfz mpich2.tar.gzl   #mkdir /tmp/root/mpich2-1.0.8l   #cd

2、 /tmp/root/mpich2-1.0.8l   #/root/Desktop/mpich2-1.0.8/configure -prefix=/usr/local 2>&1 | tee configure.log       /其中root/Desktop/mpich2-1.0.8/为解压后MPICH2路径l   #make 2>&1 | tee make.logl   #make install PACKAGE=mpich-1.0.8 2>&am

3、p;1 | tee install.logl   #make installcheck PACKAGE=mpich-1.0.8 2>&1 | tee installcheck.log 测试安装是否成功#which mpiexec#which mpd        /默认程序管理命令default process manager#which mpicc#which mpirun 注：如果不是安装在/usr/local目录下，则还需设置环境变量。通过编辑.bashrc文件修改

4、环境变量#vi .bashrc修改后的.bashrc文件如下：# .bashrc# User specific aliases and functions   PATH="$PATH:/usr/MPICH-install/bin"   /新增加的#Source .bashrc mpd配置文件中设置密码#cd $HOME#touch .mpd.conf#chmod 600 .mpd.conf       /权限设置为只有自己有读写权限在超级用户下：#cd /etc#vi mpd

5、.conf      写入 secretword=jsi 并保存#chmod 600 /etc/mpd.conf 单机测试#mpd &#mpdtrace      /显示本机名为成功#mpiexec n 1 /bin/hostname#mpdallexit SSH配置l   修改所有机器上的/etc/hosts文件为如下内容127.0.0.1 localhost.localdomain localhost10.10.1.190 node0110.1

6、0.2.190 node02l   创建SSH密钥（root目录）#ssh-keygen t rsa   /其中-t rsa指密钥类型。这样就生成了/.ssh#cd .ssh#cp id_rsp.pub authorized_keys   /生成authorized_keys文件#cd.#ssh node01       /建立本身的信任连接l   设置其他机器#ssh-keygen t rsa     &

7、#160;   /生成.ssh文件夹#scp 10.10.1.190:/root/.ssh/* /root/.ssh#scp 10.10.1.190:/etc/hostsl   对每个节点执行#ssh node01#ssh node02      /提示输入密码-登陆，为成功 NFS配置1 服务器端l   #/etc/rc.d/init.d/nfs start        /启动nfs服务l &

8、#160; #vi /etc/export         /编写exports文件，写入需共享目录eg.  /public/mpi node01(rw) node02(rw) 2 客户端l   #showmount e nfshost          /查看NFS服务器上共享资源 l   #mount nfshost:目录 本机挂载目录eg. #mkdir /public/

9、mpi      #mount node01:/public/mpi /public/mpil   #unmount /public/mpi /卸载(如果需要的话) 创建主机名称集合文件/root/mpd.hosts#vi mpd.hosts文件内容如下：node01node02 通过mpd.hosts运行集群系统#mpdboot -n num -f mpd.hosts   /num为要起动的机器个数#mpdtrace #mpdallexit MPI并行程序的编译与执行#mp

10、dboot -n num -f mpd.hosts#mpicc cpi.c o cpi#mpiexec n num cpi#mpdallexit MPI简介数据类型MPI预定义数据类型相应的C数据类型MPI_CHARMPI_SHORTMPI_INTMPI_LONGMPI_UNSIGNED_CHARMPI_UNSIGNED_SHORTMPI_UNSIGNEDMPI_UNSIGNED_LONGMPI_FLOATMPI_DOUBLEMPI_LONG_DOUBLEMPI_BYTEMPI_PACKEDsigned charsigned short intsigned intsigned lon

11、g intunsigned charunsigned short intunsigned intunsigned long intfloatdoublelong double无对应类型无对应类型 常用接口1. MPI_INIT()                  MPI初始化         2. MPI_FINALIZE() 

12、;         MPI结束       3. MPI_COMM_RANK(comm,rank)           当前进程标识    4. MPI_COMM_SIZE(comm,size)         通信域包含的进程  5. M

13、PI_SEND(buf,count,datatype,dest,tag,comm)            IN buf 发送缓存的起始地址(选择型)IN count 发送缓存的元素的个数(非负整数) IN datatype 每个发送缓存元素的数据类型(句柄) IN dest 目的地进程号(整型) IN tag 消息标志(整型) IN comm 通信域(句柄)       消息发送 6. MPI_RECV(buf,count,datatype,so

14、urce,tag,comm,status) OUT buf 接收缓存的起始地址(选择型) IN count 接收缓存中元素的个数(整型)IN datatype 每个接收缓存元素的数据类型(句柄)IN source 发送操作的进程号(整型) IN tag 消息的标识(整型)IN comm 通信组(句柄)OUT status 状态对象(状态)消息接收  7.MPI_SENDRECV(sendbuf,sendcount,sendtype,dest,sendtag,recvbuf,recvcount,recvtype,source,recvtag,comm,status)捆绑发送8. MPI

15、_BCAST(buffer,count,datatype,root,comm)广播9.MPI_REDUCE(sendbuf,recvbuf,count,datatype,op,root,comm)归约 进程P1 op p2 opàroot MPI四种通信模式通信模式发送接收说明标准通信模式MPI_SENDMPI_RECV 缓存通信模式MPI_BSENDMPI缓存正出发的消息, 以便允许发送调用完成。如果没有充足的缓存空间，一个错误将发生同步通信模式MPI_SSEND需要程序员主动为该操作提供发送缓冲区就绪通信模式MPI_RSEND接收方先就绪，然后开始发送，否则出

16、错 MPI非阻塞通信非阻塞通信主要实现计算域通信重叠。由于通信经常需要较长的时间，在阻塞通信还没有结束的时候，处理机只能等待，这要就浪费了处理机的计算资源。非阻塞通信就是设法实现就算与通信的重叠。通信模式发送接收说明标准通信模式MPI_ISENDMPI_IRECV 缓存通信模式MPI_IBSEND接口返回意味着相应的接收操作已经启动同步通信模式MPI_ISSEND同样需要程序员主动为该操作提供发送缓冲区就绪通信模式MPI_IRSEND接收方先就绪，然后开始发送，否则出错例：MPI_ISEND(buf, count, datatype, dest, tag, comm, re

17、quest) IN buf 发送缓存的起始地址(选择类型) IN count 发送缓存中元素的个数(整型) IN datatype 每个发送缓存元素的数据类型(句柄) IN dest 目的进程号(整型) IN tag 消息标志(整型) IN comm 通信子(句柄) OUT request 通信请求(句柄) request非阻塞通信对象：它是MPI内部的对象，通过句柄存取。使用它可以识别非阻塞通信操作的各种特性，如发送模式、与它联结的通信缓冲区、通信上下文、用于发送的标识和目的参数或用于接收的标识和源参数。 MPI组通信组通信需要一个特定组内的所有进程同时参加通信，它在各个不同进程的

18、调用完全相同，而不像点到地点通信那样在形式上就有发送和接收的区别。l  广播 相同的数据MPI_BCAST(buffer,count,datatype,root,comm) IN/OUTbuffer  通信消息缓冲区的起始地址(可变)IN count  通信消息缓冲区中的数据个数(整型) IN datatype 通信消息缓冲区中的数据类型(句柄) IN root  发送广播的根的序列号(整型) IN comm   通信子(句柄) l  收集MPI_GATHER(sendbuf, sendcount, sendtype, re

19、cvbuf, recvcount, recvtype, root , comm)INsendbuf   发送消息缓冲区的起始地址(可变)INsendcount 发送消息缓冲区中的数据个数(整型)INsendtype  发送消息缓冲区中的数据类型(句柄) OUT recvbuf 接收消息缓冲区的起始地址(可变,仅对于根进程) INrecvcount 待接收的元素个数(整型,仅对于根进程)INrecvtype 接收元素的数据类型(句柄,仅对于根进程)INroot   接收进程的序列号(整型)INcomm 通信子(句柄)l  散发 不同的数

20、据，收集的逆操作MPI_SCATTER(sendbuf,sendcount,sendtype,recvbuf,recvcount,recvtype, root,comm)l  组收集MPI_GATHER是将数据收集到ROOT进程，而MPI_ALLGATHER相当于对每个进程都作为ROOT执行了一次MPI_GATHER调用。 MPI_ALLGATHER(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount,    recvtype,comm)l  全互换每个进程一次将它的发送缓冲区的第i块数据

21、发送给第i个进程；同时每个进程都依次从第j个进程接收数据放到各自接收缓冲区的第j块数据区的位置。MPI_ALLGATHER(sendbuf, sendcount, sendtype, recvbuf, recvcount,              recvtype,comm)  示例程序Hello word程序:#include “mpi.h”#include <stdio.h>#include <math.h>void

22、 main(argc,argv)int argc;char *argv;                     int myid,numprocs;              int namelen;      

23、60;       char processor_nameMPI_MAX_PROCESSOR_NAME; MPI_Init(&argc,&argv);MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&numprocs);           MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myid);        

24、;   MPI_Get_processor_name(processor_name,&namelen);               printf(stderr,”Hello World! Process %d of %d on %s n”,myid,numprocs,processor_name);           

25、;    MPI_Finalize();                 PI值计算:/* -*- Mode: C; c-basic-offset:4 ; -*- */* *  (C) 2001 by Argonne National Laboratory. *      See COPYRIGHT in top-level d

26、irectory. */ /* This is an interactive version of cpi */#include "mpi.h"#include <stdio.h>#include <math.h> double f(double); double f(double a)    return (4.0 / (1.0 + a*a); int main(int argc,char *argv)    int done = 0, n

27、, myid, numprocs, i;    double PI25DT = 3.141592653589793238462643;    double mypi, pi, h, sum, x;    double startwtime = 0.0, endwtime;    int  namelen;    char processor_nameMPI_MAX_PROCESSOR_NAME;   

28、60; MPI_Init(&argc,&argv);    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&numprocs);    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myid);    MPI_Get_processor_name(processor_name,&namelen);     /*    fprintf(stdout,"Proces

29、s %d of %d is on %sn",           myid, numprocs, processor_name);    fflush(stdout);    */     while (!done)         if (myid = 0)      

30、0;      fprintf(stdout, "Enter the number of intervals: (0 quits) ");           fflush(stdout);            if (scanf("%d",&n) != 1)    &

31、#160;          fprintf( stdout, "No number entered; quittingn" );              n = 0;                  &#

32、160;   startwtime = MPI_Wtime();                MPI_Bcast(&n, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);               /广播 MPI_BCAST(buffer,count,datatype,ro

33、ot,com)        if (n = 0)            done = 1;        else             h   = 1.0 / (double) n;  

34、0;         sum = 0.0;            for (i = myid + 1; i <= n; i += numprocs)                 x = h * (double)i - 0.5);  

35、;              sum += f(x);                        mypi = h * sum;            MPI_Reduce(&mypi, &pi, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD);                       /归约，将每个进程输入缓冲区中的数据按给定的操作OP进行运算，并将