1、MPI并行程序設(shè)計(jì)MPICH編程環(huán)境nMPICH的安裝的安裝nMPICH的運(yùn)行模式的運(yùn)行模式MPI程序的運(yùn)行模式程序的運(yùn)行模式MPICH編程環(huán)境nMPICH的配置的配置nMPICH Configuratiion ToolsMPICH編程環(huán)境n在在Visual C+中使用中使用MPICHn設(shè)置設(shè)置include路徑路徑n加入加入SDKincluden設(shè)置設(shè)置lib路徑路徑n加入加入SDKlibn設(shè)置編譯選項(xiàng)設(shè)置編譯選項(xiàng)n在在Debug版本下設(shè)置版本下設(shè)置/MTdn在在Release版本下設(shè)置版本下設(shè)置/MTn加入鏈接庫加入鏈接庫MPICH編程環(huán)境n在在Dev-CPP(g+)中使用中使用MPICH

2、n設(shè)置設(shè)置include路徑路徑n加入加入SDK.gccincluden設(shè)置設(shè)置lib路徑路徑n加入加入SDK.gcclibn加入鏈接庫加入鏈接庫n-lmpichMPICH編程環(huán)境nMPICH程序的布署和運(yùn)行程序的布署和運(yùn)行n程序的布署程序的布署n程序要求分布在各結(jié)點(diǎn)的相同路徑中。程序要求分布在各結(jié)點(diǎn)的相同路徑中。n手動(dòng)運(yùn)行手動(dòng)運(yùn)行n設(shè)置環(huán)境變量設(shè)置環(huán)境變量nMPICH_JOBIDnMPICH_NPROCnMPICH_IPROCnMPICH_ROOTn通過通過mpirun運(yùn)行運(yùn)行nmpirun np #nproc executefilenguiMpirunMPI并行程序設(shè)計(jì)nMPI程序的一般模

3、式程序的一般模式#include main(int argc, char *argv) int size, myrank; MPI_Init(&argc, &argv); /* initialize MPI */ MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size); MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myrank); if (myrank = 0) master(); else slave(); MPI_Finalize(); /* cleanup MPI */MPI并行程序設(shè)計(jì)nMPI消息傳遞的基本函數(shù)消息傳遞

4、的基本函數(shù)nMPI_Send(buf, count, datatype, destination, tag, communicator)nMPI_Recv(buf, count, datatype, source, tag, communicator, &status)MPI并行程序設(shè)計(jì)n例程：數(shù)據(jù)接力例程：數(shù)據(jù)接力n從根結(jié)點(diǎn)輸入數(shù)據(jù)，沿各結(jié)點(diǎn)依次向下傳遞。從根結(jié)點(diǎn)輸入數(shù)據(jù)，沿各結(jié)點(diǎn)依次向下傳遞。#include #include using namespace std;main(int argc, char *argv)int size, rank, x=-1;MPI_Status

5、status;MPI_Init(&argc, &argv);MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);while (x!=0)if (rank=0)cout x;cout Read x from rank rank endl;elseMPI_Recv(&x, 1, MPI_INT, rank-1, 0, MPI_COMM_WORLD, &status);cout Recevied x from rank rank-1 endl;if (ran

6、ksize-1)MPI_Send(&x, 1, MPI_INT, rank+1, 0, MPI_COMM_WORLD);cout Send x to rank rank+1 endl;MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);MPI_Finalize();return 1;MPI并行程序設(shè)計(jì)n例程：例程：rank傳遞傳遞01230123#include main(int argc, char *argv ) int rank, size, x; MPI_Status status; MPI_Init( &argc, &argv ); MPI_Comm_ra

7、nk( MPI_COMM_WORLD, &rank ); MPI_Comm_size( MPI_COMM_WORLD, &size ); MPI_Send(&rank,1,MPI_INT, (rank+1)%size, 1,MPI_COMM_WORLD); MPI_Recv(&x, 1, MPI_INT, (rank+size-1)%size, 1, MPI_COMM_WORLD, &status); MPI_Finalize(); return 0;MPI并行程序設(shè)計(jì)nMPI中的通信安全問題中的通信安全問題MPI并行程序設(shè)計(jì)nMPI中的通信安全問題中的

8、通信安全問題MPI并行程序設(shè)計(jì)nMPI中的通信安全問題中的通信安全問題MPI并行程序設(shè)計(jì)n例程：避免死鎖的例程：避免死鎖的rank傳遞傳遞#include main(int argc, char *argv ) . if (rank%2=0) MPI_Send(&rank,1,MPI_INT, (rank+1)%size, 1,MPI_COMM_WORLD); MPI_Recv(&x, 1, MPI_INT, (rank+size-1)%size, 1, MPI_COMM_WORLD, &status); else MPI_Recv(&x, 1, MPI_INT

9、, (rank+size-1)%size, 1, MPI_COMM_WORLD, &status); MPI_Send(&rank,1,MPI_INT, (rank+1)%size, 1,MPI_COMM_WORLD); MPI_Finalize(); return 0;MPI并行程序設(shè)計(jì)n捆綁接收發(fā)送：捆綁接收發(fā)送：MPI_Sendrecvnint MPI_Sendrecv(void *sendbuf, int sendcount, MPI_Datatype sendtype, int dest, int sendtag, void *recvbuf, int recvcou

10、nt, MPI_Datatype recvtype, int source, int recvtag, MPI_Comm comm, MPI_Status *status)MPI并行程序設(shè)計(jì)nMPI的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)類型nMPI的數(shù)據(jù)類型是用于保障消息傳遞過程中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)類型是用于保障消息傳遞過程中的數(shù)據(jù)能夠被正確的解釋，而不是為了用于計(jì)算。能夠被正確的解釋，而不是為了用于計(jì)算。n消息傳遞中的類型匹配消息傳遞中的類型匹配n有類型數(shù)據(jù)的通信，發(fā)送方和接收方均使用相同的數(shù)據(jù)類有類型數(shù)據(jù)的通信，發(fā)送方和接收方均使用相同的數(shù)據(jù)類型型n無類型數(shù)據(jù)的通信，發(fā)送方和接收方均以無類型數(shù)據(jù)的通信，發(fā)送方和接收方

11、均以MPI_BYTE作為作為數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型n打包數(shù)據(jù)的通信，發(fā)送方和接收方均使用打包數(shù)據(jù)的通信，發(fā)送方和接收方均使用MPI_PACKEDMPI并行程序設(shè)計(jì)n常見的問題和錯(cuò)誤常見的問題和錯(cuò)誤n引用引用argc和和argv；n在在MPI_Init之前和之前和MPI_Finalize之后寫可執(zhí)行代碼；之后寫可執(zhí)行代碼；n用用MPI_Recv和和MPI_Bcast匹配；匹配；n不合理的不合理的MPI_Send和和MPI_Recv次序；次序；n發(fā)送和接收時(shí)的數(shù)據(jù)類型不匹配；發(fā)送和接收時(shí)的數(shù)據(jù)類型不匹配；n接收緩沖區(qū)的溢出；接收緩沖區(qū)的溢出；n沒有正確配置各運(yùn)行結(jié)點(diǎn)；沒有正確配置各運(yùn)行結(jié)點(diǎn)；n執(zhí)行程序沒有正確地布署或更新；執(zhí)行程序沒有正確地布署或更新；MPI并行程序設(shè)計(jì)n練習(xí)題練習(xí)題n一階線性遞推公式計(jì)算一階線性遞推公式計(jì)算MPI并行程序設(shè)計(jì)for all Pk k=1N doPk = ak;Qk = bk;for (L = 1; L=1 )Ck = Pk*Qk-L + Qk;Qk = Ck;Ck = Pk*Pk-L;Pk = Ck;M