Windows系統下搭建MPI（並行計算）環境

 

Windows系統下搭建MPI環境

MPI的全稱是Message Passing Interface即標準訊息傳遞介面，可以用於並行計算。MPI的具體實現一般採用MPICH。下面介紹如何在Windows XP系統下VC6中搭建MPI環境來編寫MPI程式。

一.準備工作1.1   安裝MPI的SDK——MPICH2。

mpich2-1.4.1p1-win-ia32安裝程式的：

http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpich2/downloads/tarballs/1.4.1p1/mpich2-1.4.1p1-win-ia32.msi

本文以設定安裝在C:\Program Files\MPICH2目錄下為例。

測試所安裝的MPICH2

測試前首先需要註冊一個使用者，具體操作如下：[開始] 按鈕-->所有程式-->MPICH2-->wmpiregister.exe。輸入使用者名稱、密碼。有一點需要說明：該使用者名稱須為有效作業系統管理員賬戶，密碼對應為系統登入密碼。：

接下來選擇開始-->所有程式-->MPICH2-->wmpiexec.exe；

選擇Application為 c:\program files\mpich2\examples\cpi.exe (就是內建的一個計算圓周率的例子程式)。在Number of processes的數量選擇2表示用二個進程來協同完成。選中“run in separate windw”選項。再點擊Excute就可以執行了。

然後在控制台視窗下提示輸入number of intervals ，隨便輸入個大點的數字（50000，5000000）就可以看到求的的圓周率值。如：

注意到中的Show Comman中的字串，可以在控制台下輸入應該字串得到類似結果，這裡就不再介紹了。

1.2 在VC6中添加MPICH2

先在VC6.0中加入mpi的include和lib。VC6.0程式菜單中“Tools” --> “Optains”-->“Directories”然後添加，如所示：

 

 

 

 

二．第一個MPI程式

加入之後，建立Win32 Console Application工程，加入如下代碼：

#include <mpi.h>#include <stdlib.h>#include <stdio.h>#include <conio.h>#pragma comment (lib, "mpi.lib") int main(int argc, char* argv[]){int myid,numprocs;int namelen;char processor_name[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME];MPI_Init(&argc, &argv);//用MPI_Comm_rank 獲得進程的rank，該rank值為0到p-1間的整數,相當於進程的IDMPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myid);//用MPI_Comm_size 獲得進程個數  int MPI_Comm_size(MPI_Comm comm, int *size);MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &numprocs);MPI_Get_processor_name(processor_name, &namelen);printf("Hello World! by MoreWindows\nProcess %d of %d on %s\n", myid, numprocs, processor_name);MPI_Finalize();        if (myid == 1)    {        printf("\nPress a key and exit.\n");        getch();    }return 0;}

編譯運行，第一個MPI程式就誕生了。下面是我電腦上的運行結果：

 

 

 

三．多台電腦上協同運行MPI

只有多台電腦叢集後才能更好的發揮並行計算的威力，當然由於MPI的協助，這個工作將變得異常簡單。下面以二台PC協同運行前面提到過的cpi.exe為例。

3.1 多台電腦運行MPI的條件

第一．參加並行計算的機器須至少註冊一個相同的賬戶，如兩台PC上都註冊了一個 mpi 帳號。

第二．建立JOB目錄。每台機器上須有一個路徑相同的目錄，用於存放待執行的JOB（即 exe 程式），如建立的目錄是 d:\MPI\，再將測試用的可執行檔複製到二台PC的該目錄下。

 

3.2 聯機執行命令解釋

可以在控制台下輸入"C:\Program Files\MPICH2\bin\mpiexec.exe" -help2來查看其所以參數，這裡不一一介紹了，重點介紹下用於聯機操作的命令：

聯機執行命令： -hosts n Node_1 Node_2  ...  Node_n  -noprompt ExePath

“-hosts”表示要聯機運行，n 表示有n台機器參加運算，Node_1（及Node_2 ...）為各機器的電腦名稱或IP。ExePath為exe的檔案路徑如d:\MPI\cpi.exe。

3.3 聯機效果示範

可以這個結果與上面單機啟動並執行結果作個比較。

 

不難發現，由於MPI的協助，使用多台電腦來進行並行計算其實也是一件比較容易的事件。

 

 

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