曙光MPI用户手册.doc

《曙光MPI用户手册.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、曙光MPI用户手册(TC1700&TC4000L)曙光信息产业有限公司2003-9目录MPI的使用11．MPI简介………12．MPI的程序设计12.1MPI的基本功能….12.2MPI的几个重要特征22.3消息…………..22.4point-to-point通信32.5集群通信…….53．MPI应用程序的编译63.1环境设置…….63.2make………….73.3mpif77和mpicc84．MPI应用程序的运行85．常见问题分析8附录MPI函数简表9C语言函数列表………………………………………………………………

2、………………………9FORTRAN语言函数列表…………………………………………………………………………...12MPI的使用1.MPI简介MPI（MessagePassingInterface）是消息传递接口的标准，当前通用的是MPI1.2规范。不久前制定的MPI2.0规范除支持消息传递外，还支持MPI的I/O规范和进程管理规范。MPI正成为并行程序设计事实上的工业标准。MPICH含三层结构，最上层是MPI的API，基本是点到点通信和点到点通信基础上构造的集群通信（CollectiveCommunication）

3、；中间层是ADI层（AbstractDeviceInterface），其中device可以简单地理解为某一种底层通信库，ADI就是对各种不同的底层通信库的不同接口的统一标准；最下层是具体的底层通信库，例如工作站机群上的p4通信库。MPICH在不同平台上的实现都是根据不同的device（即平台或底层通信）实现不同的ADI接口，这种实现机制的好处有：l将与device有关和无关的代码分开，减小实现难度；l利于MPI的不断升级；l提高MPI的性能。2.MPI的程序设计2.1MPI的基本功能MPI1.2标准中没有对如何产

4、生多个MPI进程作标准性规定，而把这一工作交给了具体的实现。但是它有如下众所周知的假设：静态加载，即所有进程在加载完以后就全部确定，直至整个程序结束才终止，在程序正常运行期间没有进程的创建和结束。一个MPI程序的所有进程形成一个缺省的组，这个组被MPI预先规定的CommunicatorMPI_COMM_WORLD所确定。MPI环境的初始化和结束流程如下：在调用MPI例程之前，各个进程都应该执行MPI_INIT，接着调用MPI_COMM_SIZE获取缺省组(group)的大小，调用MPI_COMM_RANK获取调用

5、进程在缺省组中的逻辑编号（从0开始）。然后，进程可以根据需要，向其它进程发送消息或接收其它进程的消息，经常调用的函数是MPI_SEND和MPI_RECV。最后，当不需要调用任何MPI例程后，调用MPI_FINALIZE消除MPI环境，进程此时可以结束，也可以继续执行与MPI无关的语句。上面提到的六个函数：MPI_INIT，MPI_COMM_SIZE，MPI_COMM_RANK，MPI_SEND，MPI_RECV，MPI_FINALIZE实际上构成了编写一个完整的MPI程序所需例程的最小子集。2.2MPI的几个重要

6、元素下面分别介绍MPI的几个重要元素：Communicator（通信子）、Group（进程组）、Context_id（上下文标识）、DataTypes（数据类型）。MPI提供Communicator来指定通信操作的上下文，提供了通信操作的执行空间。在某个通信空间（或上下文）中发送的消息必须在相同的空间中接收，不同空间中的消息互不干扰。定义一个Communicator，也就指定了一组共享该空间的进程，这些进程组成了该Communicator的Group。Communicator通过其特征属性Context_id来区

7、分，同一个进程不同的Communicator有不同的Context_id。因此Context_id是另一个区分消息的标志。MPI引入消息的DataType属性的目的有两个：一是支持异构系统计算；二是允许消息来自不连续的或类型不一致的存储区，例如，可以传送数组的一列，或传送一个结构值，而该结构的每个元素的类型不同。DataTypes定义了消息中不连续的数据项及其可能不同的数据类型。DataType由应用程序在执行时通过基本的数据类型创建。2.3消息一个消息（见图1.1）相当于一封信，消息内容相当于信本身，消息的接收

8、者相当于信封上的内容。因此通常将前者称为消息的buffer,后者称为消息的envelop。DestinationProcessIDMessageDataTypeMessageCountMessageTagMessageAddressSubroutineNameCommunicatorMPI_Send(&N,1,MPI_INIT,i,i,MPI_COMM_WORLD)buf