在使用FORTRAN进行高性能计算时,如何利用MPI库在多个处理器间传递消息实现并行计算?请结合实际编译和运行过程给出示例。
时间: 2024-11-27 12:26:21 浏览: 14
在高性能计算中,FORTRAN语言与MPI库的结合能够有效地利用多处理器资源进行并行计算。为了实现处理器间的消息传递,开发者需要遵循一系列编程和运行步骤。首先,编写FORTRAN程序以包含MPI调用,例如发送和接收消息。编译时,使用支持MPI的编译器,例如mpif90,将源代码编译成可执行文件。然后,使用mpirun或mpiexec命令来启动程序,指定要使用的处理器数量和它们的地址。
参考资源链接:[FORTRAN MPI程序实验:并行计算与MPI应用](https://wenku.csdn.net/doc/t0evtoy7zp?spm=1055.2569.3001.10343)
例如,编写一个简单的FORTRAN程序hello.f90,它包含一个MPI的Hello World示例代码:
```fortran
program hello
include 'mpif.h'
integer :: numprocs, rank, ierror, tag, status(MPI_STATUS_SIZE)
call MPI_INIT(ierror)
call MPI_COMM_SIZE(MPI_COMM_WORLD, numprocs, ierror)
call MPI_COMM_RANK(MPI_COMM_WORLD, rank, ierror)
tag = 1
print *, 'Hello world! Process ', rank, ' of ', numprocs
call MPI_FINALIZE(ierror)
end program hello
```
接下来,编译源代码:
```bash
mpif90 -o hello hello.f90
```
编译成功后,运行程序:
```bash
mpirun -np 2 ./hello
```
这里`-np 2`参数指定了使用两个处理器。程序运行后,每个处理器将打印出一条消息,其中包括它的rank和总的处理器数量。
在这个例子中,使用了MPI_INIT和MPI_FINALIZE来初始化和结束MPI环境,MPI_COMM_SIZE和MPI_COMM_RANK来获取总处理器数量和当前处理器的编号,以及一个简单的print语句来输出每个处理器的hello world消息。通过这种方式,FORTRAN程序能够利用MPI在多处理器间进行并行计算。
掌握了这些基础之后,为了深入学习更多关于FORTRAN和MPI在高性能计算中的应用,推荐阅读《FORTRAN MPI程序实验:并行计算与MPI应用》。这本实验教程详细介绍了如何使用FORTRAN编写MPI程序,并提供了从编写源代码到执行并行计算的完整实验流程,非常适合希望进一步探索高性能计算的学生和研究人员。
参考资源链接:[FORTRAN MPI程序实验:并行计算与MPI应用](https://wenku.csdn.net/doc/t0evtoy7zp?spm=1055.2569.3001.10343)
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