FEPG高性能计算（基础知识）(2)

Mpirun将以以下形式在给定的节点计算机上启动指定数量的进程: host1 host2: 4 host3: 2 host4: 1 MPI并行编程？ MPI并行编程是基于消息传递的编程模型吗？ MPI并行程序由一组独立运行的进程组成，它们通过相互发送消息来交换数据？消息传递并行编程是用于并行应用程序开发的最底层编程方法之一. 许多其他并行开发语言或工具（例如某些HPF编译器）是否会将程序转换为消息传递并行程序以实现并行性？该程序是通用的，用MPI编写的程序可以在任何并行计算机上运行吗？能否实现高并行效率并具有良好的可扩展性？缺点: 程序难以编译和调试. 在许多情况下，有必要对程序甚至算法进行重大更改. 一些术语和概念？进程（Process）MPI并行程序由在相同或不同计算机/计算节点上运行的一组进程或线程组成. 为了统一起见，我们将独立参与MPI程序通信的个人称为输入过程. •流程组是指MPI程序的整个流程集的有序子集. 流程组中的每个流程在组中都具有唯一的排名，该排名用于标识组中的流程. 序列号的范围是0到进程数-1？ Communicator（通信器）（也翻译为通信器）是完成进程间通信的基本环境，它描述了一组可以互相通信的进程及其信息，例如它们之间的连接关系.

运行MPI程序时，MPI系统会自动创建两个通信器. 一个称为MPI_COMM_WORLD，它包含MPI程序中的所有进程号，另一个称为MPI_COMM_SELF. 设备的一些名词和概念？等级编号用于标识过程组或通信器中的过程. MPI程序中的进程由进程组/序列号或通信器/序列号唯一地确定. MPI系统提供一个特殊的程序号MPI_PROC_NULL，它表示一个空进程（一个不存在的进程）. 与MPI_PROC_NULL的通信实际上无效. ？在进程之间传递的消息（消息）MPI程序数据称为消息. 消息由通信器，源地址，目标地址，消息标签和数据组成. ？通信（communication）通常是指并行编程模式下的消息发送和接收以及进程之间的同步？两种最重要的并行编程模型: A: 数据并行B: 消息传递数据并行编程模型具有相对较高的编程水平，编程相对简单，但仅适用于数据并行问题；相同的操作同时应用于不同的数据，因此适合在SIMD和SPMD并行计算机上运行. 消息传递编程模型的编程级别相对较低，但是消息传递编程模型可以具有更广泛的应用范围.

通过传递消息来交换信息，协调步调并控制并行执行的各个部分之间的执行. 消息传递通常面向分布式内存，但也可以应用于共享内存并行机. 并行编程模式并行编程模式？ SPMD编程模式（单程序多数据）是指组成一个程序的所有进程都运行相同的可执行代码，并且不同的进程可以根据它们自己的序列号执行代码的不同分支. 这是MPI编程中最常用的编程方法. 用户只需要编写和维护源代码. ？ MPMD编程模式（多程序多数据），这意味着组成程序的不同进程运行不同的可执行代码，并且用户需要编写和维护多个源代码. ？主/从编程模式（主/从）. 他是MPMD编程模式的特例，也是MPMD编程模式中最常见的方式. 组成程序的流程之一负责所有流程之间的协调和任务调度. 该过程称为主进程（Master），其余进程称为从属进程（Slave）. 通常，用户需要维护源代码的两个副本. MPI并行编程？什么是MPI1: MPI是一个库，而不是一种语言. 2: MPI是标准或规范的代表，并且没有特别提及它的特定实现.

3: MPI是消息传递编程模型，并且已成为该编程模型的代表性且事实上的标准. 尽管MPI很大，但其最终目的是服务于进程间通信的目的. MPI提供了独立于语言和平台的用于编写消息传递程序的标准. 它可以用来编写消息传递程序. 它不仅实用，，高效且灵活，而且变化不大. MPI并行编程？当前主要的MPI实施方式1: MPICH是最重要的实施方式之一，可以免费获得. Argonne国家实验室和MSU为MPICH做出了重要贡献. 2: CHIMP是爱丁堡开发的另一种免费MPI实现，在EPCC（爱丁堡并行计算中心）的支持下从ftp://ftp.epcc.ed.ac.uk/pub/packages/chimp/release / The可以免费下载该软件. 3: 可以从俄亥俄州立大学开发的LAM（局域多计算机）下载. 主要用于异构计算机网络计算系统的MPI并行编程？目前，主要的MPI实现了MPI并行程序的两种基本模式？对等模式的每个部分都具有相同的状态计算机高性能设置，并且功能代码基本相同，但是仅处理的数据或对象不同，因此很容易使用相同的过程来实现.

？主从模式具有主进程和从进程. 主进程接收从进程的处理结果并执行摘要处理. MPI的六个基本调用MPI调用的参数说明MPI的六个基本调用？ 1. MPI初始化MPI_INIT是MPI程序的第一个调用，它完成了MPI程序的所有初始化工作，并且所有MPI程序中的第一个都是可执行的语句都是此语句. MPI的六个基本要求？ 2. MPI结束MPI_FINALIZE是MPI程序的最后一个调用. 它结束了MPI程序的执行. 它是MPI程序的最后一个可执行语句，否则该程序的结果是不可预测的. MPI的六个基本要求？ 3.当前进程标识此调用返回给定通信域中调用进程的进程标识号. 有了这个标识号，不同的进程可以将自己与其他进程区分开来，实现每个进程的并行性和协作性. MPI的六个基本要求？ 4.通信域中包含的进程数. 该调用返回给定通信域中包含的进程数. 通过此调用，不同的进程知道在给定的通信域中总共有个. 并行执行多少个进程. MPI的六个基本要求？ 5.消息发送MPI的六个基本调用？ 6.消息接收MPI编程示例4？ 4arctg（1）?? Dx 2 0 1？ X1采用梯形积分公式，[0，1] n是否相等，h = 1 / n，x_i = i * hn？ 1 4小时4 4小时3 4''dx ?? [（？）？ （？0 1？X 2 i？0 2 1？Xi2 1？xi2？1 12 1？i 2）] 1对于给定的精度？，您可以确定N？ 14/3 ??.

什么时候n？ N，有N？ 1 4 h 4 4 dx ?? [（？）] ?? 2 2？ 0 1？ x 2 2 1？西1？ ?？ 1我？ 0MPI编程示例？配方安排？算法设计1 n？ 1 ？？ H 4 4 2 2 4 [（？）]？ H？ （？）？ H？ 2 ？？？ 1 ？？ 2 1？ X2 1？ X2 2 2 1？ ?？ 12我？ 0我？ 0 1？ i我？ 0 1？奚II？ 1 ？？不行1进程0计算2 ?? num4 2我？ 1 1？ xi进程np-1计算1？ 4？ 2我？ Iam * num？ 1 1？辛吗14 ?? 1 1？ X 2其他过程计算i？ Iam * num i（iam？1）* num，最后累加并乘以h得到piprogram computing_pi include'mpif .h'整数iam，np，comm，ierr整数n，i，num是，即实数* 8 pi ，h，eps，xi，调用mpi_init（ierr）调用mpi_comm_dup（mpi_comm_world，comm，ierr）调用mpi_comm_rank（comm，iam，ierr）调用mpi_comm_size（comm，np，ierr）print *，'Process'，iam，' np，正在运行！ if（iam .eq. 0）然后写（*，*）'位数（1-16）='读（*，*）num endif调用mpi_bcast（num，1，mpi_integer，0，＆comm，ierr） eps = 1做10 i = 1，num eps = eps * 0.1 10连续= dsqrt（4.0 /（3.0 * eps））h = 1.0 / n num = n / np如果（iam.eq. 0）则s = 2.0 xi = 0是= 0即= num elseif（iam .eq. np-1）则s = 1.0是= iam * num即= n-1 xi =是* h否则s = 0.0是= iam * num即= + num xi =是* h endifdo 20 i =是+ 1，即xi = xi + hs = s + 4.0 /（1.0 + xi * xi）20继续调用mpi_reduce（s，pi，1，mpi_double_precision，＆mpi_sum，0，comm，ierr）如果（iam .eq. 0）则pi = h * pi写（*，*）'pi ='，pi endif调用mpi_finalize（ierr）结束？编译并运行mpif77 –o pi pi.f mpiexec –n 4 ./pi？输出信息数字的进程0（1-16）=正在运行的进程3的5的进程4的进程2的进程1！ 5 5 5 5正在运行！在跑！在跑！在跑！输入10并按Enter. pi = 3.14159255826911待续...

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