windows下MPI使用

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安装

MS MPI下载
https://www.microsoft.com/en-us/download/details.aspx?id=57467

vs配置 https://docs.microsoft.com/en-us/archive/blogs/windowshpc/how-to-compile-and-run-a-simple-ms-mpi-program

  • 打开vs，创建一个 Win32 控制台应用程序

  • 在解决方案上右键属性

  • 设置附加包含目录为 $(MSMPI_INC);$(MSMPI_INC)\x64 如果要生成32位程序需要设置为 $(MSMPI_INC);$(MSMPI_INC)\x86

  • 设置 链接器 的属性，设置 附加库目录 为 $(MSMPI_LIB64) 如果要生成32位程序 设置为 $(MSMPI_LIB32)

  • 设置 附加依赖项 为 msmpi.lib

  • 编写一个helloworld程序

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    #include "stdafx.h"
    #include "mpi.h"
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>

    int main(int argc ,char * argv[])
    {
      MPI_Init(&argc, &argv);

      int rank;

      MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
      if (rank == 0) {
        char helloStr[] = "Hello World";
        MPI_Send(helloStr, _countof(helloStr), MPI_CHAR, 1, 0, MPI_COMM_WORLD);
      }
      else if (rank == 1) {
        char helloStr[12];
        MPI_Recv(helloStr, _countof(helloStr), MPI_CHAR, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUS_IGNORE);
        printf("Rank 1 received string %s from Rank 0\n", helloStr);
      }
      MPI_Finalize();

        return 0;
    }

  • 运行：

  • 拷贝程序 MPITest.exe 到每台电脑下的 c:\1 文件夹下

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    mpiexec -hosts 2 10.12.220.168 10.12.220.206 c:\1\MPITest.exe

  • 圆周率计算程序

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    // 圆周率计算程序
    //《基于MPI的大数据高性能计算导论》
    // Frank Nielsen 张伟哲译 2018年7月第一版第一次印刷
    // https://www.lix.polytechnique.fr/~nielsen/HPC4DS/

    // filename: MPIMonteCarloPi.cpp
    #include "mpi.h"
    #include <cassert>
    #include <ctime>
    #include <iostream>
    // mpiexec MPIMonteCarloPi.exe
    #define random() (rand() / double (RAND_MAX) * 2 - 1)

    int main(int argc, char** argv) {
      int comm_sz;
      int my_rank;
      MPI_Init(&argc, &argv);
      MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &comm_sz);
      MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &my_rank);

      long long int count_time; // 总的计算次数
      long long int Cal[2] = { 0 };
      if (my_rank == 0) {
        count_time = 10000000;
        long long int tempCal[2] = { 0 };
        assert(comm_sz > 1);
        long long int width = count_time / (comm_sz - 1);
        long long int reminder = count_time % (comm_sz - 1);
        long long int temp_count_time;
        for (int i = 1; i < comm_sz; ++i)
        {
          temp_count_time = width;
          if (i <= reminder) temp_count_time++;
          MPI_Send(&temp_count_time, 1, MPI_LONG_LONG_INT, i, 0, MPI_COMM_WORLD);
        }
        for (int i = 1; i < comm_sz; ++i)
        {
          MPI_Recv(tempCal, 2, MPI_LONG_LONG_INT, i, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUSES_IGNORE);
          for (int j = 0; j < 2; ++j) { Cal[j] += tempCal[j]; }
        }

        std::cout << 4.0 * Cal[0] / count_time << std::endl;
      } // 运算的子节点
      else {
        srand((unsigned)time(NULL));
        MPI_Recv(&count_time, 1, MPI_LONG_LONG_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, MPI_STATUSES_IGNORE);
        Cal[1] = count_time;
        Cal[0] = 0;
        double x, y, dst;
        for (int i = 0; i < count_time; ++i) {
          x = random();
          y = random();
          dst = x * x + y * y;
          if (dst <= 1) Cal[0] += 1;
        }
        MPI_Send(Cal, 2, MPI_LONG_LONG_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD);
      }
      MPI_Finalize();

      return 0;
    }

在多台电脑上运行

  • 关闭防火墙

  • 多台电脑上都要安装MS MPI

  • 多台电脑上都要添加相同名称相同密码且为管理员权限的账号

  • 填写用户信息

  • 每台电脑上首先用管理员权限运行 smpd

  • 同时按 键盘上 windows图标键以及x键

  • 输入 smpd -p 8677 启动smpd服务

  • 每台电脑上将程序拷贝到相同的目录上（也可以不拷贝，将磁盘设置成共享也可）

  • 将程序拷贝到所有主机的 c盘 的文件夹下

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    mpiexec -hosts 2 10.12.220.168 10.12.220.206 c:\1\MPITest.exe

  • 如果运行圆周率计算程序 会输出计算结果，其中 -hosts 后跟主机的个数 之后就是主机的名字或者IP地址 默认使用每个主机上的一个核，如果要用多核可以在ip后写上要用的cpu核数目，更多参数解析可以 输入 mpiexec -help2 查看帮助

  • 不拷贝程序到所有主机，只在一个主机上放程序，如：设置10.12.220.168主机上的c盘为共享磁盘

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    mpiexec -hosts 2 10.12.220.168 10.12.220.206 \\10.12.220.168\c\MPITest.exe

江达小记