MPICH 的安装使用和MPI原理分析
MPI安装与运行报告

MPI 安装于运行报告本机运行环境:机器型号:联想G450处理器:Pentium(R)Dual-Core CPU T4200 @ 2.00GHz 运行内存(RAM):2GB操作系统:Windows 7(32 位)程序开发环境:Visual Studio 2008MPI 版本:mpich2-1.3.2p1-win-ia32 安装程序详细安装步骤:1、运行mpich2-1.3.2p1-win-ia32.msi。
安装过程中,会要求设置一个passphrase我的机器上默认的passphrase是beHappy,很有意思的密码。
设置这个东西很重要,一定要记住;下面会说到为什么。
2、安装完之后,不知道下一步怎么进行了。
打开刚才安装的MPICH2的快捷方式目录,发现了一个README文件。
打开之后,发现了MPICH2的使用方法介绍,于是按照其中的指示,我进行了第一个MPI 并行程序的编写。
我使用的是VC++2008首先创建一个新的工程,取名为MPITes。
添加MPI 库的支持:按照README中的指导,应该首先将MPI的头文件目录包含到项目中去。
结果在项目属性中找了半天,也没有找到添加头文件目录的位置,只找到了包含库文件的位置,我安装MPICH2的目录为D:\Program Files\MPICH2将MPICH2的库文件添加到如下面图1所示的位置即可。
最后才反应过来,这个工程还是空的,没有任何文件,可能跟这个有关系吧。
于是,马上新建了一个Cpp文件main.cpp,将老师PPT中的例子程序拷贝进去。
图1果然,新建了这个cpp文件之后,项目属性中多出了C/C++这样一项, 于是,就可以在其中设置包含文件的目录了,相应的配置如下面图2所示图2设置好这些文件之后,编译程序,结果在连接的时候报错,类似于main.obj : error LNK2019:无法解析的外部符号_MPI_Finalize,该符号在函数_main中被引用”这样的错误出现了六个。
MPI安装、设置以及运行

MPI安装、VS设置以及运行一安装MPICH2的安装很简单,按照步骤来就行了。
Intel cluster tool 安装参照install-cluster说明,找到license file即可。
安装完成后在“任务管理器”进程中能找到“smpd.exe”进程说明安装成功。
如下图二VS设置(c语言)首先按照VS步骤新建空项目,编辑源文件。
完成源文件c后,需对其属性进行如下设置才能成功生成exe文件。
1、添加include在工具栏中选择“项目”——“test1属性”,将出现test1属性页,选择“配置属性”——“c/c++”——“常规”,在右侧“附加包含目录”中添加MPI的“include”文件夹,如下图2、添加lib同样在属性页中选择“配置属性”——“链接器”——“常规”,在右侧“附加库目录”中添加“lib”文件夹,如下图3、设置参数同样在属性页中选择“配置属性”——“链接器”——“输入”,在右侧“附加依赖项”中输入“mpi.lib”. 如下图确定,然后退出,完成设置,可以生成exe文件。
三运行生成的exe文件运行exe文件有两种方法,一种通过“开始”——“程序”——“MPICH2”——“wmpiexec.exe”运行,另一种是通过“命令提示符”窗口运行。
但运行前都需要注册,MPI要求电脑设置管理员用户和密码,在注册时采用相同用户名和密码。
设置步骤如下:1、设置电脑管理员用户名和密码2、“开始”——“程序”——“MPICH2”——“wmpiregister.exe”出现如下界面,输入用户名及密码,register,完成注册。
3、在“开始”——“程序”——“MPICH2”——“wmpiconfig.exe”出现如下界面,点击“Scan Hosts”Hosts变成绿色说明注册成功。
下图。
找到由VS生成的exe文件,选择并行处理器的个数,点击“Execute”运行程序。
或者在“命令提示符”窗口中运行。
Dos 命令下1、找到文件路径输入方式,如查找D盘tex文件,2、在命令提示符下运行并行程序tex首先,将生成的程序tex.exe拷贝到mpiexec.exe相同的目录下然后,按下图2找到路径输入命令。
MPI使用操作流程

《mpi使用操作流程》xx年xx月xx日contents •MPI介绍•MPI安装与配置•MPI基本使用方法•MPI并行文件IO操作•MPI并行计算实例•MPI错误处理与调试目录01 MPI介绍Multiple Processor Interface:一种并行计算编程模型,用于多处理器或多线程并行计算。
Message Passing Interface:一种消息传递编程模型,用于分布式或并行计算系统中的进程间通信。
MPI含义MPI标准由美国Argonne国家实验室开发,成为并行计算领域的重要工具。
1993年MPI-2标准发布,增加了对异步通信和动态进程管理的支持。
1997年MPI-3标准发布,优化了并行计算性能和可扩展性。
2008年MPI发展历程MPI应用场景并行数据库MPI可以用于并行数据库系统中的数据分发和通信,提高数据处理速度和效率。
并行图处理MPI可以用于大规模图处理中的并行计算,提高图算法的效率和速度。
高性能计算MPI是高性能计算中常用的并行计算编程模型,被广泛应用于天气预报、物理模拟、数据分析等领域。
02MPI安装与配置确认操作系统版本和支持的MPI版本准备MPI安装所需组件和工具确认网络连接和远程访问能力下载对应版本的MPI安装包解压缩MPI安装包执行安装脚本,如`.bin/install.sh`等待安装过程完成,不要手动中断按照提示进行下一步操作,如选择安装路径、配置环境变量等MPI配置步骤进入MPI安装目录下的`etc`子目录编辑`mpd.conf`文件,配置MPI守护进程的参数配置MPI启动脚本,如`mpd.sh`、`mpdstart.sh`等设置启动脚本属性为可执行,如`chmod +x mpd.sh`使用启动脚本启动MPI守护进程,如`./mpd.sh &`确认MPI守护进程是否成功启动,可以使用`ps -ef |grep mpd`命令查看进程状态03MPI基本使用方法MPI运行环境设置安装MPI选择适合的MPI版本并按照说明进行安装。
MPICH2配置和使用

MPICH2配置和使用MPICH2是一个开源的高性能并行计算库,用于构建和管理分布式内存系统。
它是Message Passing Interface(MPI)的一个实现,MPI是一种用于在并行计算环境中进行通信和同步的标准。
MPICH2允许开发者在多个计算机之间发送消息和执行并行任务,以实现高效的并行计算。
本文将介绍如何配置和使用MPICH2来构建一个简单的并行计算应用程序。
一、环境准备2.配置计算机网络在使用MPICH2之前,需要配置计算机网络以便计算机之间进行通信。
可以使用本地网络(例如以太网)或者虚拟网络(例如VMware或VirtualBox)来模拟分布式计算环境。
3.配置环境变量将MPICH2的安装目录添加到系统的PATH环境变量中,以便在命令行中直接调用MPI的相关命令。
二、配置主节点1.选择一个计算机作为主节点,并在该计算机上打开命令行窗口。
2.启动MPD守护进程在命令行窗口中输入以下命令来启动MPD守护进程:```mpd &```3.配置主节点在命令行窗口中输入以下命令来配置主节点:```mpiexec -n 1 mpdtrace -l > mpd.hosts```以上命令将创建一个名为mpd.hosts的配置文件,其中包含了主节点的名称。
三、配置从节点1.选择其他计算机作为从节点,并对每个从节点重复以下步骤。
2.在从节点上打开命令行窗口,并输入以下命令来启动MPD守护进程:```mpd &```3.将从节点加入主节点的计算机网络中在主节点的命令行窗口中,输入以下命令来将从节点添加到主节点的计算机网络中:```mpiexec -n 1 -f mpd.hosts hostname```其中,mpd.hosts是主节点上创建的配置文件。
四、编写并行应用程序1.使用MPI的编程接口使用C、C++、Fortran等编程语言,使用MPI的编程接口来编写并行应用程序。
例如,以下是一个使用C语言和MPI编写的简单并行计算应用程序的示例代码:```c#include <stdio.h>#include <mpi.h>int main(int argc, char* argv[])int rank, size;MPI_Init(&argc, &argv);printf("Hello from node %d of %d\n", rank, size);MPI_Finalize(;return 0;```2.编译并行应用程序在主节点的命令行窗口中,使用适当的编译器来编译并行应用程序。
MPI在大规模并行计算中的应用

MPI在大规模并行计算中的应用一、MPI的介绍MPI(Message Passing Interface)是一种消息传递接口标准,用于在多个计算节点之间进行通信和数据传递。
MPI的出现极大地推动了科学计算和工程计算的大规模并行化和分布式计算。
MPI 有多种实现,如MPICH、OpenMPI和MVAPICH等。
二、MPI的工作原理MPI的工作原理是基于点对点通信,即两个节点之间的通信。
通信方式分为同步和异步两种。
同步通信是指发送方将数据发送到接收端并等待接收端接收,然后才继续执行后续操作。
异步通信则是发送方将数据发送给接收方,而不等待接收端接收,然后就可以继续执行后续操作。
三、MPI在大规模并行计算中广泛应用,如天气预测、生物制药、核物理、空气动力学等领域。
以下是介绍MPI在大规模并行计算中的应用:1. 生物制药生物制药的工艺流程非常复杂,需要处理大量的数据和复杂算法。
MPI可以实现多个生物反应器之间的并行计算,加速反应速率和节省计算时间,同时保证结果的准确性和可靠性。
例如,在DNA分子建模中,MPI可以将一份任务分配给多个计算节点,以提高计算速度。
2. 天气预测天气预测需要处理大量气象数据,包括风速、温度、湿度等。
MPI可以将这些数据分配给计算节点进行处理,以减少计算时间和提高准确性。
例如,在大气模型预测方面,MPI可以将模型分散到多个节点中进行模拟,模拟结果交换并合并成一个预测结果。
3. 核物理在核物理领域,MPI可以实现大规模的数据交换和复杂算法计算。
例如,MPI可以处理以太核物质的模拟和分析,以提高核物理实验的效率和准确性。
4. 空气动力学在航空航天工程中,MPI可以模拟航空器受到的气动力,提高航天飞行器的效率和性能。
例如,在飞机设计方面,MPI可以将模拟数据分配到多个计算节点上进行分析和计算,以提高计算速度和准确性。
四、本文的结论MPI在大规模并行计算中有着广泛的应用,可以提高计算速度和准确性,同时保证数据的可靠性。
并行计算实验报告

实验报告课程名称并行计算机体系结构实验名称并行计算机体系结构实验指导教师纪秋实验日期 _ 2011.4 ______学院计算机学院专业计算机科学与技术学生姓名 _______查隆冬_______ 班级/学号计科0804 /2008011183 成绩 ________ _________并行计算机体系结构实验报告⒈安装Mpich、配置文件、小组互相ping通网络的过程和指令(一)安装Mpich(1)本机插入MPICH光盘,双击桌面的计算机图标->CD-RW/DVD-ROM Drive图标;系统自动挂载cdrom到/media下。
(桌面出现新光盘图标XCAT-MPICH2.即挂载成功)(2)Cp /media/cdrecorder/mpich2-1.0.6.tar.gz /usr;本机拷贝mpich2-1.0.6.tar.gz到/usr目录下(3)Cd /usr ;进入usr目录下(4)Tar zxvf mpich2-1.0.6.tar.gz ;解压mpich2-1.0.6.tar.gz到当前目录(5)cd mpich2-1.0.6 ;进入mpich2-1.0.6目录(6)./configure –enable–f90 –prefix=/opt/mpich ;生成mpi的makefile 和设置mpich路径启用f90编译器(7)make ; 编译(8)make install ;将编译好的文件安装,安装结束后在/opt下生成mpich文件夹(9) which mpdboot ; 查找文件(二)配置环境变量(1)打开终端,输入 vi/etc/bashrc(2)在最后一行与倒数第2行之间输入(用insert键输入)export PATH=/opt/mpich/bin:$PATHexport PATH=/opt/intel/cc/10.0.026/bin:$PATHexport PATH=/opt/intel/fc/10.0.026/bin:$PATHexport LD_LIBRARY_PATH=/opt/intel/cc/10.0.026/lib:$LD_LIBRARY_PATH LD_LIBRARY_PATH=/opt/intel/fc/10.0.026/lib:$LD_LIBRARY_PATH按esc键退出;输入:wq (保存退出文件)cat /etc/bashrc ;查看文件(三)小组互相ping通网络的过程和指令(1)设置一个MPD节点配置文件在/root下新建 mpd.hosts文件,打开终端输入:cd /rootvim mpd.hosts ;使用vim文本编辑器(按insert键插入)s06 ;本机的主机号s02s12s17s18按esc键退出;按shift键和输入:wq (保存退出文件)cat /root/mpd.hosts ;查看文件(2)将主机名与相应的IP地址绑定打开终端输入:vi /etc/hosts (输入与保存退出步骤同上) 10.10.10.106 s0610.10.10.102 s0210.10.10.112 s1210.10.10.117 s1710.10.10.118 s18(3)设置两个MPD密码配置文件打开终端输入:(输入与保存退出步骤同上) cd /rootvi mpd.confMPD_SECRETWORD=123456cd /etcvi mpd.confMPD_SECRETWORD=123456(4)用绝对模式修改以下3个文件的权限打开终端输入:cd /etcls –l mpd.confchmod 600 mpd.conf ;修改该文件权限为本机可读、可写,同组和其他人没有任何权限cd /rootls –l mpd.confchmod 600 mpd.conf ;修改该文件权限为本机可读、可写,同组和其他人没有任何权限ls –l mpd.hostschmod 600 mpd.hosts ;修改该文件权限为本机可读、可写,同组和其他人没有任何权限(5)检查本组IP是否已互相连通打开终端输入:ping s02 ;s12、 s17 、s18 同上如连通,则输入ctrl+c 退出(6)启动参与与运算的节点1)首先启动本机mpdboot –n 1 –f mpd.hosts ;1为本机2)查看本机是否已启动s06 10.10.10.106若以启动则退出,输入:mpdallexit⒉编译pi.c小组并行计算π值。
mpi原理

mpi原理
MPI,全称为Message Passing Interface,是一种用于实现并行计算的消息传递编程接口。
MPI允许一组计算机(即MPI进程)互相通信和协作,以完成某个含有大量计算或数据处理任务的程序。
MPI的原理比较简单,它是由若干个MPI进程组成的,并通过消
息传递的方式来进行通信和协作。
MPI进程之间的通信可以通过MPI自带的一系列函数来完成,比如发送和接收消息、广播、聚集、散布等。
MPI程序可以运行在单个计算机上的不同进程,也可以运行在网络连接的多个计算机上的不同进程。
MPI进程之间共享数据,但每个进程都拥有各自的独立内存空间,因此MPI程序可以实现真正的分布式计算。
MPI的主要用途是并行计算,它可以用于计算密集型任务,比如
科学计算、数值模拟等。
MPI还支持动态进程管理,可以动态地添加或删除进程,从而更加灵活地适应不同的计算需求。
MPI的性能和扩展性都很好,可以适用于不同规模的计算任务,从小型集群到数千个计算
节点的超级计算机都可以使用MPI进行并行计算。
Siemens MPI协议解析

Siemens MPI协议解析协议名称:Siemens MPI协议解析一、引言Siemens MPI(Multi-Point Interface)协议是一种用于工业自动化领域的通信协议,用于实现Siemens设备之间的数据交换和通信。
本协议解析旨在详细描述Siemens MPI协议的结构、数据传输方式以及相关通信规范。
二、协议结构1. 帧格式Siemens MPI协议采用帧格式进行数据传输。
每个帧由固定的帧头、数据字段和帧尾组成,具体格式如下:帧头:2个字节,用于标识帧的开始。
数据字段:可变长度,用于传输实际数据。
帧尾:2个字节,用于标识帧的结束。
2. 数据格式Siemens MPI协议中的数据按照字节进行传输,采用大端字节序。
数据类型包括整型、浮点型、字符串等,具体格式如下:整型:4个字节,采用有符号补码表示。
浮点型:4个字节,采用IEEE 754标准表示。
字符串:以ASCII码形式表示,以NULL字符结尾。
三、数据传输方式1. 主从模式Siemens MPI协议中,数据传输通常采用主从模式。
主站负责发起通信请求,从站负责响应请求并返回数据。
主站和从站之间通过MPI总线进行数据交换。
2. 帧序列Siemens MPI协议中的数据传输采用帧序列的方式。
主站发送请求帧,从站接收并返回响应帧,主站再接收响应帧。
帧序列的具体流程如下:a. 主站发送请求帧:主站发送帧头,数据字段(包含请求数据)和帧尾。
b. 从站接收请求帧:从站接收到请求帧后,解析数据字段中的请求数据,并根据请求执行相应操作。
c. 从站发送响应帧:从站发送帧头,数据字段(包含响应数据)和帧尾。
d. 主站接收响应帧:主站接收到响应帧后,解析数据字段中的响应数据,并进行相应处理。
四、通信规范1. 地址分配Siemens MPI协议中,每个设备都有一个唯一的地址,用于在总线上进行通信。
地址由主站进行分配,并通过配置文件或编程方式进行设置。
2. 数据传输Siemens MPI协议支持多种数据传输方式,包括读取数据、写入数据和数据交换等。
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MPI_Init (*argc,*argv);//初始化MPI环境
MPI_Comm_size (comm,*size);//返回同组内进程数
MPI_Comm_rank (comm,*rank);//返回该进程在组内的进程号,从0开始
MPI_Send(buf,count,datatype,dest,tag,comm);
将结果exe程序拷贝到MPICH2\bin目录下,运行mpiexec程序,在Application内添加要我们运行的exe程序。选择进程数目,然后Execute,就会显示多个进程的执行情况。
MPICH
MPI过程就好像一个几步的过程调用,通过初始化,设置进程数,运行进程,进程间发送和接受消息,结束这些步骤来完成。
}
MPI_Bcast(&n,1,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
h=1.0/(double) n;
sum=0.0;
for(i=myid+1;i<=n;i+=numprocs)
{
x=h*((double)i-0.5);
sum+=f(x);
}
mypi=h*sum;
if (m2-1.3.2p1-win-ia32.msi,填写passphrase,默认为behappy,选择默认路径安装。
运行wmpiregister,注册当前的管理员用户。
使用建立和编译MPI程序:新建一个项目,设置项目属性,将MPICH2\lib目录添加到C++连接的library path内,将MPICH2\include目录添加到C++链接的Include Path内,在程序属性的链接器->命令行中添加mpi.lib,编译和生成程序。
MPI_Get_processor_name(processor_name,&namelen);
fprintf(stdout,"Process %d of %d on % s\n",myid,numprocs,
processor_name);
if (myid==0)
{
n=10000;
startwtime=MPI_Wtime();
MPI_Send(&mypi,1,MPI_DOUBLE,0,myid,MPI_COMM_WORLD);
else
{
pi=0.0;
pi=pi+mypi;
for (j=1;j<numprocs;j++)
{
MPI_Recv(&mypi,1,MPI_DOUBLE,MPI_ANY_SOURCE,
MPI_ANY_TAG,MPI_COMM_WORLD,&status);
//向目标进程发送buf内的count个datatype数据
MPI_Recv(buf,count,datatype,source,comm,status);//接收消息
MPI_Finalize ();//结束
MPI
#include"mpi.h"
#include<stdio.h>
#include<math.h>
double f(double x) {
return(4.0/(1.0+x*x));
}
int main (int argc,char * argv[])
{
int done =0,n,myid,numprocs,i;
double PI25DT=3.141592653589793238462643;
double mypi,pi,h,sum,x;
fflush(stdout);
}
MPI_Finalize();
}
pi=pi+mypi;
}
printf(“pi is approximately %.16f,Error is %.16f\n”,
pi,fabs(pi-PI25DT));
endwtime=MPI_Wtime();
printf(“wall clock time=% f\n”,endwtime-startwtime);
double startwtime=0.0,endwtime;
int namelen;
char processor_name[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME];
MPI_Init(&argc,&argv);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&numprocs);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myid);