MPICH2安装步骤与MPI基础教程

"MPICH2安装教程与MPI基础介绍" MPICH2是Message Passing Interface (MPI)的一个实现，它是一个开源的、可移植的、高性能的并行计算库，允许程序员在多处理器系统上编写并行应用程序。MPI是并行编程的一种标准接口，提供了丰富的通信模式和数据类型，便于开发分布式内存的并行程序。 ### MPICH2的安装步骤 1. **下载MPICH2包**：首先，你需要从官方或者其他可靠的源下载MPICH2的源代码包，例如`mpich2.tar.gz`。 2. **解压缩**：使用`tar`命令解压缩下载的文件，如`tar xvfz mpich2.tar.gz`。 3. **创建安装目录**：在适当的位置创建一个目录，例如`mkdir /tmp/root/mpich2-1.0.8`，用于存放编译构建过程中的文件。 4. **进入解压后的目录**：`cd /tmp/root/mpich2-1.0.8`。 5. **配置MPICH2**：运行`configure`脚本进行配置，指定安装位置，例如`/root/Desktop/mpich2-1.0.8/configure --prefix=/usr/local 2>&1 | tee configure.log`。 6. **编译源码**：使用`make`命令编译源码，将输出重定向到`make.log`，即`make 2>&1 | tee make.log`。 7. **安装MPICH2**：执行`make install`将编译好的二进制文件安装到指定目录，同时输出到`install.log`，即`make install PACKAGE=mpich-1.0.8 2>&1 | tee install.log`。 8. **检查安装**：运行`make installcheck PACKAGE=mpich-1.0.8 2>&1 | tee installcheck.log`以确保安装成功。然后，通过`which`命令检查`mpiexec`、`mpd`、`mpicc`和`mpirun`等关键程序是否已经添加到PATH环境变量中。 9. **设置环境变量**：如果安装目录不是默认的`/usr/local`，需要在用户的`.bashrc`文件中添加MPICH2的bin路径，例如`PATH="$PATH:/usr/MPICH-install/bin"`。 10. **配置mpd**：为了安全，需要在`~/.mpd.conf`文件中设置密码，并确保只有所有者有读写权限。 11. **单机测试**：启动`mpd`服务，使用`mpdtrace`检查节点状态，然后使用`mpiexec`运行简单的并行程序，如`mpiexec -n 1 /bin/hostname`。 12. **SSH配置**：为了在多台机器上运行MPI程序，需要确保所有节点的`/etc/hosts`文件中包含了所有节点的IP和主机名映射。同时，设置SSH无密码登录，可以通过在每台机器上生成SSH密钥对，并在所有节点间交换公钥。 ### MPI基础知识 MPI提供了一组函数，用于在并行环境中进行进程间的通信，包括点对点通信（如`MPI_Send`和`MPI_Recv`）和集合通信（如`MPI_Bcast`和`MPI_Reduce`）。MPI程序通常由多个进程（rank）组成，这些进程可以分布在不同的计算节点上。 - **进程管理器（Process Manager）**：MPD是MPICH2中的进程管理器，负责启动和管理MPI进程。 - **MPI初始化和终止**：`MPI_Init`和`MPI_Finalize`分别用于初始化和结束MPI环境。 - **进程间通信**：`MPI_Send`和`MPI_Recv`用于发送和接收消息；`MPI_Bcast`用于广播数据；`MPI_Reduce`用于对数据进行聚合操作，如求和、最大值等。 - **进程间同步**：`MPI_Barrier`用于同步所有进程，确保所有进程在同一时刻执行特定操作。 - **进程排名和群组**：每个进程都有一个唯一的排名（rank），而`MPI_Comm_group`和`MPI_Group`可以用来定义和操作进程组。 - **文件操作**：MPI也支持并行文件操作，如`MPI_File_open`和`MPI_File_close`。 在掌握MPI和MPICH2的基础知识后，开发者可以编写并行应用程序，利用多处理器系统提供的计算能力，解决大规模计算问题。