MPICH&PBS使用指南：MPI编程与执行

"这份文档是关于MPICH与PBS的使用指南，主要涵盖了MPI编程、在MPICH环境下编译和运行程序以及如何在PBS作业调度系统下执行MPI程序。" MPI (Message Passing Interface) 是一种标准的接口，用于编写并行计算程序，广泛应用于分布式内存系统。MPICH是MPI的一个实现，它提供了MPI函数库，使得开发者可以在各种平台上构建并行应用。 1. MPI编程基础 MPI编程的核心是通过函数来实现进程间通信。以下介绍了一些基本的MPI函数： - **MPI_Init**: 这是每个MPI程序的起点，用于初始化MPI环境。它接收命令行参数，并在成功初始化时返回0。程序员应确保在程序开始时调用此函数。 - **MPI_Finalize**: 在MPI程序结束时调用，清理并关闭MPI环境。同样，它是必须调用的最后一个MPI函数，以确保所有资源被正确释放。 - **MPI_Comm_size**: 此函数返回一个通信域（如默认的MPI_COMM_WORLD）中的进程总数。这对于了解并行运行的进程规模非常有用。 - **MPI_Comm_rank**: 它返回当前进程在所处通信域中的唯一标识符（进程号）。这可以用来区分不同进程，进行特定任务分配。 - **MPI_Send**: 这个函数用于向指定的目标进程发送数据。它需要发送的数据缓冲区、数据数量、数据类型、目标进程号、消息标签以及通信域。 - **MPI_Recv**: 与MPI_Send对应，用于接收来自其他进程的消息。接收方需要提供接收缓冲区、预期数据数量、数据类型、源进程号、消息标签和通信域。 2. MPICH下编译和运行 在MPICH环境中编译MPI程序通常需要链接MPICH的库。使用`mpicc`等MPI编译器前端可以自动处理这些细节。运行MPI程序时，通常使用`mpirun`或`mpiexec`命令，指定进程数和程序的路径。 3. PBS环境下运行 PBS (Portable Batch System) 是一个作业调度系统，用于管理多用户环境下的计算资源。在PBS中运行MPI程序，需要提交作业脚本到PBS队列。作业脚本会指定所需的资源（如节点数、内存和运行时间），并指示如何启动MPI程序。例如，`qsub`命令用于提交作业，而`mpirun`或`mpiexec`则在PBS调度的节点上启动并行程序。 总结来说，这个指南详细介绍了如何利用MPI进行编程，以及如何在MPICH环境下编译和运行程序，并扩展到了在PBS作业调度系统中执行MPI程序的步骤。对于想要开发和运行并行应用的用户，这份指南提供了实用的指导。