DAWNING MPI并行程序设计简介 嗜光5000A塑级计算机 曙光信息产业（北京）有限公司 曙光 DAWNING
2024年2月 1/55 MPI并行程序设计简介 曙光信息产业（北京）有限公司
曙光 计算，改变您的现在 讲座内容提示 @基本概念 回基本的MPI 口点到点通信(Point to point) 4MPI中API的主要内容，为MPI最基本，最重要 的内容 回MPI程序的编译和运行 @实例 2024年2月 2/55
2024年2月 2/55 讲座内容提示 基本概念 基本的MPI 点到点通信(Point to point) MPI中API的主要内容，为MPI最基本，最重要 的内容 MPI程序的编译和运行 实例
暖光 计算，改变您的现在 参考文献 MPI--the complete reference.Marc Snir,MIT Press,1998.ISBN0262692155,0262692163. Using MPI:portable parallel programming with the message-passing interface,William Gropp,MIT Press,1999.2nd edition.ISBN 0262571323. Using MPI-2:advanced features of the message- passing interface.William Gropp,MIT Press, 1999.ISBN0262571331. 高性能计算并行编程技术-P1并行程序设计，都志 辉，清华大学出版社，2001年8月。 2024年2月 3/55
2024年2月 3/55 参考文献 MPI--the complete reference. Marc Snir, MIT Press, 1998. ISBN 0262692155, 0262692163. Using MPI : portable parallel programming with the message-passing interface, William Gropp, MIT Press, 1999. 2nd edition. ISBN 0262571323. Using MPI-2 : advanced features of the messagepassing interface. William Gropp, MIT Press, 1999. ISBN 0262571331. 高性能计算并行编程技术-MPI并行程序设计，都志 辉，清华大学出版社， 2001年8月
多暖光 计算，改变您的现在 并行编程标准 ⊙多线程库标准 -Win32 API. -POSIX threads. ®编译制导标准 回-OpenMP-可移植共享存储并行编 程标准. @消息传递库标准 本讨论的重点 -MPI -PVM 2024年2月 4/55
2024年2月 4/55 多线程库标准 – Win32 API. – POSIX threads. 编译制导标准 – OpenMP – 可移植共享存储并行编 程标准. 消息传递库标准 – MPI – PVM 并行编程标准 本讨论的重点
%曙光 计算，改变您的现在 消息传递并行程序设计 @消息传递并行程序设计 口指用户必须通过显式地发送和接收消息来实现处理机间的数据交 换。 ☐在这种并行编程中，每个并行进程均有自己独立的地址空间，相 互之间访问不能直接进行，必须通过显式的消息传递来实现。 回这种编程方式是大规模并行处理机(MPP)和机群(Cluster) 采用的主要编程方式。 ®并行计算粒度大，特别适合于大规模可扩展并行算法 口由于消息传递程序设计要求用户很好地分解问题，组织不同进程间 的数据交换，并行计算粒度大，特别适合于大规模可扩展并行算法. @消息传递是当前并行计算领域的一个非常重要的并行程序 设计方式 2024年2月 5/55
2024年2月 5/55 消息传递并行程序设计 消息传递并行程序设计 指用户必须通过显式地发送和接收消息来实现处理机间的数据交 换。 在这种并行编程中，每个并行进程均有自己独立的地址空间，相 互之间访问不能直接进行，必须通过显式的消息传递来实现。 这种编程方式是大规模并行处理机（MPP）和机群（Cluster） 采用的主要编程方式。 并行计算粒度大，特别适合于大规模可扩展并行算法 由于消息传递程序设计要求用户很好地分解问题,组织不同进程间 的数据交换,并行计算粒度大,特别适合于大规模可扩展并行算法. 消息传递是当前并行计算领域的一个非常重要的并行程序 设计方式
曙光 计算，改变您的现在 什么是MP? @Massage Passing Interface:是消息传递 函数库的标准规范，由MPI论坛开发，支持 Fortran和C 口一种新的库描述，不是一种语言。共有上百个 函数调用接口，在Fortran和C语言中可以直接 对这些函数进行调用 回MPI是一种标准或规范的代表，而不是特指某 一个对它的具体实现 回MPI是一种消息传递编程模型，并成为这种编 程模型的代表和事实上的标准 2024年2月 6/55
2024年2月 6/55 什么是MPI? Massage Passing Interface:是消息传递 函数库的标准规范，由MPI论坛开发，支持 Fortran和C 一种新的库描述，不是一种语言。共有上百个 函数调用接口，在Fortran和C语言中可以直接 对这些函数进行调用 MPI是一种标准或规范的代表，而不是特指某 一个对它的具体实现 MPI是一种消息传递编程模型，并成为这种编 程模型的代表和事实上的标准
%曙光 计算，改变您的现在 MP的发展过程 ®发展的两个阶段 ▣MP11.1:1995 MPICH:是MPI最流行的非专利实现，由Argonne国 家实验室和密西西比州立大学联合开发，具有更好的 可移植性， 回MP11.2~2.0:动态进程，并行VO,远程存储访问、 支持F90和C++(1997). 2024年2月 7/55
2024年2月 7/55 MPI的发展过程 发展的两个阶段 MPI 1.1: 1995 MPICH:是MPI最流行的非专利实现,由Argonne国 家实验室和密西西比州立大学联合开发,具有更好的 可移植性. MPI 1.2~2.0:动态进程, 并行 I/O, 远程存储访问、 支持F90和C++(1997)
暖光 计算，改变您的现在 为什么要用MPI? 。高可移植性 口MPI已在IBM PC机上、MS Windows上、所有主要的 Uix工作站上和所有主流的并行机上得到实现。使用 MPI作消息传递的C或Fortran:并行程序可不加改变地运 行在IBM PC、MS Windows、Unix工作站、以及各种 并行机上。 2024年2月 8/55
2024年2月 8/55 为什么要用MPI? 高可移植性 MPI已在IBM PC机上、MS Windows上、所有主要的 Unix工作站上和所有主流的并行机上得到实现。使用 MPI作消息传递的C或Fortran并行程序可不加改变地运 行在IBM PC、MS Windows、Unix工作站、以及各种 并行机上
%暖光 需：从简单入手 计算，改变您的现在 一Init和Finalize @下面我们首先分别以c语言和Fortran语言 的形式给出一个最简单的MP并行程序 Hello(下页). @该程序在终端打印出Hello World!5字样. “Hello Worldi:一声来自新生儿的问候. 2024年2月 9/55
2024年2月 9/55 :从简单入手 —Init和Finalize 下面我们首先分别以C语言和Fortran语言 的形式给出一个最简单的MPI并行程序 Hello (下页). 该程序在终端打印出Hello World!字样. “Hello World”:一声来自新生儿的问候
%曙光 计算，改变您的现在 Hello world(C) #include #include "mpi.h" main( int argc, char *argv[] { MPI Init(&argc,&argv ) printf("Hello,world!\n") MPI Finalize(); 2024年2月 10/55
2024年2月 10/55 Hello world(C) #include #include "mpi.h“ main( int argc, char *argv[] ) { MPI_Init( &argc, &argv ); printf( "Hello, world!\n" ); MPI_Finalize(); }