第四讲：应用pFEPG进行并行计算

几个Linux基本命令介绍
cp ：文件拷贝命令。具体用法是： cp -r 源文件(source) 目的文件(target) 参数r是指连同源文件中的子目录一同拷贝。 Rm：文件删除命令； rm命令常用的参数有三个： -i,-r,-f。
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rm –i 文件名：用来删除指定文件。如输入：rm –i test。系统 会询问：“rm:remove ‘test’?”，输入“y”并敲回车后，这个文件 才会真的被删除。之所以要这样做，是因为linux中删除过的 文件是救不回来的，所以使用这个参数在删除前让你再确定 一遍，是很有必要的。 rm –r 目录名：这个操作可以连同这个目录下面的子目录都删 除，功能上和rmdir相似。 rm –f 文件名（目录名）：这个操作可以进行强制删除。
并行计算及其在我国的现状
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并行计算是高性能计算的基础， 并行计算是高性能计算的基础，也是高性能计 算的核心 并行计算研究的四大分支：并行计算机体系结 并行计算研究的四大分支： 构、并行算法、并行程序设计、并行计算性能 并行算法、并行程序设计、 评测 我国并行机的研制水平接近国际先进， 我国并行机的研制水平接近国际先进，但自主 研制的通用并行计算软件几乎空白
并行算法和并行程序设计
并行算法是对并行计算过程中各种 运算的精确描述 并行程序的编制是并行计算的瓶颈
必须深刻了解并行机的软硬件环境 必须深入了解并行机的通讯机制 必须深入了解并行算法的程序实现方法 必须……
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并 行 有 限 元 程 序 自 动 生 成 系 统
pFEPG的基本思想
偏微分方程
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pFEPG 使用命令流程(并行机部分)
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在并行机上执行“dos2unix *”，将文件转换成Linux格式 在并行机上使用make命令进行编译 执行“csh preproc.mpi gcn文件名”导出并行计算所需的前处理数 据 根据需要修改partition.dat文件中的分区数和hosts文件 执行 mpiboot –n 2 登录并行环境（2表示启动的机器数） mpiexec –n n+1 ./ gcn文件名 执行并行计算（其中n是partition.dat文件中的分区数） 执行“csh postproc.mpi gcn文件名”将计算结果导成Gid所需的数 据文件 将“gcn文件名.flavia.msh”和“gcn文件名.flavia.res”两个结果文 件下载到本地机进行可视化
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进行并行计算前，先生成串行程序在单机上运算。用以检 验算法及有限元文件的正确性
先用较少的网格进行计算并调试程序。程序调试通过后， 再加密网格，进行大规模计算。用以保证计算的正确性以 及节约调试时间
应用pFEPG进行并行计算几个注 意事项
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如果计算中提示“no enough memory for na”等问 题，可试着提高分块数来解决
服务器端生成程序 并返回到客户端
几个ux基本命令介绍
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ls ：Linux命令中最为重要几个命令之一。ls最常用的 命令中最为重要几个命令之一。 最常用的 命令中最为重要几个命令之一 参数有三个： 参数有三个： -a -l -F。 。
ls -a：Linux上的文件以.开头的文件被系统视为隐藏文件， 仅用ls命令是看不到他们的，而用ls -a除了显示 一般文件 名外，连隐藏文件也会显示出来。 ls -l（这个参数是字母L的小写，不是数字1）：这个命令可 以使用长格式显示文件内容，如果需要察看更详细的文件 资料，就要用到ls -l这个指令。 ls –F（注意，是大写的F）：使用这个参数表示在文件的 后面多添加表示文件类型的符号，例如*表示可执行，/表示 目录，@表示连结文件，这都是因为使用了-F这个参数。

第四讲
应用pFEPG进行并行计算
北京飞箭软件公司
Beijing FEGEN software Co. Ltd.
肖捷 产品开发部
内容提要
高性能计算和并行计算 pFEPG的基本思想 pFEPG的基本思想 pFEPG的使用模式和方法 pFEPG的使用模式和方法 应用pFEPG的注意事项 应用pFEPG的注意事项 pFEPG的注意
练习题
公式库基本算例 电磁场并行计算
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高性能计算的出现
问题越来越复杂 区域愈来愈复杂 计算规模 越来越大
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高性能计算和 高性能计算机
单个PC无法 满足计算要求
高性能计算
算
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以高性能计算机为平台的大规模科学与工程计
高性能计算水平的高低将成为衡量企业、 高性能计算水平的高低将成为衡量企业、研究 机构和高等学府高科技水平的重要标志， 机构和高等学府高科技水平的重要标志，也是 检验一个国家的高科技水平的试金石 高性能计算是二十一世纪高科技的制高点， 高性能计算是二十一世纪高科技的制高点，达 到这个制高点， 到这个制高点，就掌握了高科技的主动权
几个重要文件的说明: partition.dat
此文件用来记录分区方法以及分区的数目
41 221 ………………… M N ………………… Mx My Mz
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M： 总的分区数 (>=2) ： N： 分区方法，只可取 1, 2，分别表示按图论的分块方法 ： 分区方法， 2， 和按区域的分块方法 Mx My Mz: 三个坐标轴方向的分区数，仅当N=2时有效 : 三个坐标轴方向的分区数，仅当N=2时有效
几个Linux基本命令介绍
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clear ：清除屏幕命令，如果你觉得屏幕太紊乱，就可 以使用它清除屏幕上的信息。 pwd ：用来显示用户当前的工作路径，这个命令不用 多说，大家一试即知。 du，df du du df ：du命令可以显示目前的目录所占的磁盘空间 ，df命令可以显示目前磁盘剩余的磁盘空间。如果du 命令不加任何参数，那么返回的是整个磁盘的使用情 况，如果后面加了目录的话，就是这个目录在磁盘上 的使用情况。
对于瞬态或非线性问题，但有初值时，要注意pre文件 中要填写正确的初值个数，同时要有相应的初值数据 文件（如disp1等）
pFEPG 使用流程(客户端部分)
准备fepg源文件 使用gio命令生成串行程序
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使用Gid进行前处理造型，生成小规模前处理数据 进行单机计算，验证程序的正确性 使用Gid生成大规模前处理数据 使用mpi命令生成并行程序 使用mpigid命令生成并行计算所需的前后处理命令 将程序和数据(source.mpi目录)上传到并行机
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人类认识世界的三种手段
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二十世纪以前， 二十世纪以前，人类认识世界主要靠两个手段
做试验 建立数学物理模型，进行理论分析
二十世纪中叶，伴随着电子计算机的发明， 二十世纪中叶，伴随着电子计算机的发明，产 生了第三种手段： 生了第三种手段：数值仿真和数值试验
采用电子计算机数值求解数学物理模型，这种手段 更有效更没有局限性
M=Mx*My*Mz
几个重要文件的说明: hosts 文件
hosts文件用来指定执行并行计算的机器名， hosts文件用来指定执行并行计算的机器名， 文件用来指定执行并行计算的机器名 每一行一个机器名，允许重复 每一行一个机器名， c0101 c0102 c0103 c0104 ……
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应用pFEPG的几个重要建议
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pFEPG的使用模式
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应用pFEPG进行并行计算 I： 客户端不是并行机的节点
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应用pFEPG进行并行计算 II： 客户端是并行机的一个节点
开始 登录FEPG客户端， 创建FEPG文件 上传到服务器 结束 计算结果显示 并行机上编译 并运行程序计算 网格剖分 及条件施加
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几个Linux基本命令介绍
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cd ：这个命令用来进出目录。linux的目录对大小写是敏感的，如 果大小写没拼对，cd操作是成功不了的。其次，如果直接输入cd， 后面不加任何东西，会回到使用者自己的Home Directory。假设如 果是root，那就是回到/root。 mkdir、rmdir ：mkdir命令用来建立新的目录，rmdir用来删除已建 立的目录（空目录）。 mv：用来移动目录或文件，引申的功能是给目录或文件重命名。 当使用该命令来移动目录时，他会连同该目录下面的子目录也一同 移走。另外因为linux下面没有给文件重命名的命令，所以如果想给 一个文件或目录重命名时可以用以下方法： mv 原文件(目录)名 新的文件(目录)名。
＋
程
基本算法
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区域分解法： 区域分解法：将整个区域分解成若干小区域进 行求解。 行求解。
优点：基于区域分解的并行有限元算法能最大限度实 现有限元分析过程中的并行化。随着并行计算机的 发展, 区域分解法(DDM)已成为偏微分方程数值解 最有效的方法之一。
基本程序流程图
mpimain 主进程（0） partition getpart 从进程（1，2……） spart sgetpart start e元件 m元件(solv) mu元件 s元件（solv) u元件