Windows环境下MPICH2安装配置与并行计算实验
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更新于2024-08-04
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"实验1 MPICH安装配置测试(修改版)1"
实验1旨在让学生熟悉在Windows环境下安装、配置和使用MPICH2,这是一种实现Message Passing Interface (MPI)标准的并行计算库。MPI是一种用于编写分布式内存并行程序的标准,它允许在多台计算机之间进行通信和协调。MPICH2是MPICH的一个版本,特别针对Windows操作系统进行了优化。
实验目标包括:
1. 学习如何在Windows系统上安装MPICH2。
2. 配置运行和开发环境,以便于并行计算。
3. 掌握MPI的基本通信特性。
4. 使用MPI编写并执行简单的并行计算任务,如计算圆周率π。
实验内容涉及以下步骤:
1. 下载MPICH2的1.4.1p1版本安装程序,网址为http://www.mpich.org/static/tarballs/1.4.1p1/mpich2-1.4.1p1-win-x86-64.msi。
2. 以管理员权限运行命令提示符,并安装MPICH2。安装过程中可能需要指定一个passphrase,用于网络中的节点识别。建议使用默认的"behappy"。
3. 确保安装完成后,系统中有smpd后台进程正在运行。如果未找到该进程,可能需要手动启动或检查安装。
4. 对MPI进行单机测试,使用WMPIEXEC.exe图形界面工具,选择"D:\Program Files\MPICH2\examples\cpi.exe"作为应用,保持进程数为1,运行在单独的窗口中。
5. cpi.exe是一个计算π的示例程序,通过输入计算间隔数量(如999)来调整精度和计算时间。
实验环境要求至少两台装有Windows 7、8或10的计算机,且节点间需要有网络连接。开发环境可以使用Visual Studio .NET 2017或2019。实验过程中需要记录实验步骤、观察现象、保存源代码,并最终撰写实验报告。
在配置Visual C++进行MPICH2开发时,通常需要设置包含目录、库目录以及链接器输入,确保编译器能够找到MPI的头文件和库文件。此外,还需要了解MPI的基本编程模型,如MPI_Init和MPI_Finalize函数用于初始化和结束MPI程序,以及MPI_Comm_rank和MPI_Comm_size获取进程的排名和总数,以及MPI_Send和MPI_Recv进行进程间的通信。
在测试并行计算π的程序中,可以使用MPI的并行算法,例如每个进程负责计算一部分区间,然后汇总结果。这展示了MPI在并行计算中的基本应用,也为更复杂的并行算法奠定了基础。通过这样的实验,学生将能够理解并行计算的基本概念,以及如何在实践中利用MPI进行并行化处理。
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王佛伟
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