lect04_mpi01_basicnew

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1、第四讲消息传递编程接口MPI一、MPI编程基础1主要内容MPI安装、程序编译与运行MPI编程基础MPI进程/进程组MPI通信器MPI消息MPI程序基本结构MPI程序编译与运行MPI数据类型MPI几个常用接口2MPI介绍MessagePassingInterface消息传递编程标准，目前最为通用的并行编程方式提供一个高效、可扩展、统一的并行编程环境MPI是一个库，不是一门语言，MPI提供库函数/过程供C/FORTRAN调用MPI是一种标准或规范的代表，并不是一个具体实现所有的并行计算机制造商都提供对MPI的支持MPI是一种消息传

2、递编程模型，最终目的是服务于进程间通信这一目标3MPI介绍MPI的目标较高的通信性能；较好的程序可移植性；强大的功能MPI的实现——免费版本1994年公布MPI1.0标准，1998年公布2.0标准MPI1.0：MPICH1.2.7p1MPI2.0：MPICH21.1.1p1MPI商业版本一些厂商也提供商业版的MPI系统，许多是在MPICH的基础上优化产生的4MPI下载与安装MPICH下载http://www-unix.mcs.anl.gov/mpi/MPICH的安装参考MPICHInstallGuideMPICH的使用参考MPI

3、CHUserGuide5进程与通信器MPI进程MPI程序中一个独立参与通信的个体MPI进程组MPI程序中由部分或全部进程构成的有序集合每个进程都被赋予一个所在进程组中唯一的序号(rank)，用于在该组中标识该进程，称为进程号，取值从0开始进程的具体个数由用户在递交并行任务时指定MPI通信器/通信子（Communicator）MPI程序中进程间的通信必须通过通信器进行通信器分为域内通信器（同一进程组内的通信）和域间通信器（不同进程组的进程间的通信）6进程与通信器MPI程序启动时自动建立两个通信器：MPI_COMM_WORLD：包含程序中所有M

4、PI进程MPI_COMM_SELF：有单个进程独自构成，仅包含自己MPI程序中，一个MPI进程由一个进程组和在该组中的进程号唯一确定；或由一个通信器和在该通信器中的进程号唯一确定进程号是相对进程组或通信器而言的，同一进程在不同的进程组或通信器中可以有不同的进程号进程号是在进程组或通信器被创建时赋予的空进程：MPI_PROC_NULL与空进程通信时不做任何操作7MPI消息消息（message）一个消息指进程间进行的一次数据交换一个消息由通信器、源地址、目的地址、消息标签、和数据构成发送方接受方8第一个MPIC程序#include"mpi.h"m

5、pi.h是MPI相对于C语言的头文件#include调用MPI函数时必须包含MPI头文件MPI的初始化和结束intmain(intargc,char*argv){MPI预定义的宏：所允许的机器名字的最大长度intmyid,np,namelen;charproc_name[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME];MPI_Init(&argc,&argv);获取本进程的进程号MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myid);进程号取值范围为0,…,np-1MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&

6、numprocs);MPI_Get_processor_name(proc_name,&namelen);fprintf(stderr,"Hello,Iamproc.%dof%don%s",myid,np,proc_name);获取所有参加运算的进程的个数MPI_Finalize();获取运行本进程所在的结点的主机名}9MPI程序执行过程10MPI程序执行过程启动4个进程运行可执行文件hello_world进程0进程1进程2进程3MPI_InitMPI_Init︰︰MPI_Comm_rank︰︰MPI_Comm_rankmyid=0︰︰myid=3MPI

7、_Get_processor_nameMPI_Get_processor_nameproc_name=c0101︰︰proc_name=c0102namelen=5namelen=5︰︰Write︰︰Writehello,Iamproc.0of4onc0101︰︰hello,Iamproc.3of4onc0102MPI_FinalizeMPI_Finalize程序运行结束11MPI程序分析在单个结点(c0101)上，开4个进程的运行结果Hello,IamProc.1of4onc0101Hello,IamProc.0of4onc0101Hello,IamPr

8、oc.2of4onc0101Hello,IamPro