在linux虛擬機(jī)中配置多節(jié)點(diǎn)MPI

1、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 并行計(jì)算及編程 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目： 在linux虛擬機(jī)中配置多節(jié)點(diǎn)MPI 專業(yè)班級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 批閱時(shí)間： 指導(dǎo)教師： 成 績(jī)： 蘭州交通大學(xué)并行計(jì)算及編程課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：在linux虛擬機(jī)中配置多節(jié)點(diǎn)MPI一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑趌inux虛擬機(jī)中配置多節(jié)點(diǎn)MPI，完成以下任務(wù)（2選1）： 1、矩陣-向量乘法； 2、數(shù)據(jù)積分法求圓周率二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）分別用串行程序和MPI并行程序?qū)崿F(xiàn) （2）比較并行和串行程序的執(zhí)行時(shí)間 （3）計(jì)算并行程序相對(duì)于串行程序的加速比三、 實(shí)驗(yàn)環(huán)境 Windows10,CentOS四、實(shí)驗(yàn)過程（包括程序設(shè)計(jì)說明，實(shí)驗(yàn)

2、步驟，經(jīng)調(diào)試后正確的源程序，程序運(yùn)行結(jié)果）1 下載安裝VMware Workstation圖 1下載安裝VMware Workstation2 下載并安裝Linux系統(tǒng)，這里我用的是CentOS，我開了兩臺(tái)虛擬機(jī)，centos 6和centos 6 64。保證臺(tái)虛擬機(jī)都可以上網(wǎng)，且可以ping通。我的兩個(gè)虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址分別是192.168.20.128和192.168.20.129圖 2保證都可上網(wǎng)圖 3第一臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)地址圖 4第二臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)地址圖 5可以ping通3 兩個(gè)虛擬機(jī)中添加同名用戶在不同節(jié)點(diǎn)中需要有同名的用戶以方便SSH連接node1和node2中以root用戶執(zhí)行下列命令圖 6修改

3、主機(jī)名。node1和node2圖 7分別再兩個(gè)虛擬機(jī)中添加用戶mpiuser圖 8記住要設(shè)置密碼才可使用圖 9設(shè)置成功圖 10此時(shí)在第一臺(tái)虛擬機(jī)中ping第二臺(tái)依舊可以ping通4 保障兩臺(tái)虛擬機(jī)是互通的圖 11dns域名5 實(shí)現(xiàn)免密碼SSH登陸，當(dāng)前節(jié)點(diǎn)為node1，用戶為mpiuser，工作目錄為 家目錄圖 12當(dāng)前節(jié)點(diǎn)為node1，用戶為mpiuser，工作目錄為 圖 13建立本身的信任連接圖 14圖 15設(shè)置 node2 生成.ssh文件夾圖 16scp node1:/.ssh/* ./ 拷貝node1上的.ssh文件夾到node2圖 17設(shè)置 node2拷貝node1上的hosts文

4、件到node2 圖 18ssh node ssh node1遇到問題：node2的ssh連接我好像是還沒有設(shè)置好，依舊需要密碼連接才可以。6 配置MPI運(yùn)行環(huán)境官方網(wǎng)站下載其中的mpich-3.2.tar.gz此處遇到問題，在下載時(shí)：圖 19遇到問題：該問題在嵌入式作業(yè)中同樣出現(xiàn)過，但我在改時(shí)，遇到了gedit的命令問題，實(shí)在是解決不了。我用共享內(nèi)存的方式在windows中下載好，放在共享文件中。最開始使用的是rar文件，但Linux中需要安裝RAR for Linux，我就直接在共享文件中解壓了。圖 20共享文件然后安裝時(shí)又發(fā)現(xiàn)又各種問題，之后我又再次在官網(wǎng)下載了（之前一直中途失敗，具體原因

5、不明）圖 21官網(wǎng)下載好7 解壓并進(jìn)入目錄圖 22解壓tar xvf mpich-3.2.tar.gz圖 23 cd mpich-3.3.2 ./configure prefix=/usr/local/mpich遇到問題：圖23運(yùn)行出錯(cuò)圖 24解決問題：圖 25解決問題：將圖23命令改為此命令圖 26解決問題：成功！configuration completed遇到問題：在node2時(shí)用了圖25的命令，但顯示其他錯(cuò)誤：圖 27 少了C+的編譯器解決問題：圖 28下載GCC編譯器但依舊不可以，所以之后我全部一次安裝好C的編譯器圖 29解決問題圖 30解決問題之后node2 的安裝成功！圖 31解

6、決問題圖 32make編譯圖 33 make install安裝8 設(shè)置環(huán)境變量圖 34設(shè)置環(huán)境變量 /.bashrc圖 35更新環(huán)境變量至此MPI安裝完成！9 mpi多節(jié)點(diǎn)配置圖 36新建一個(gè)配置文件圖 37修改其中內(nèi)容為10 用示例程序進(jìn)行測(cè)試單節(jié)點(diǎn)測(cè)試：遇到問題：圖 38出現(xiàn)問題遇到問題：之后我就去改正環(huán)境變量，然后改錯(cuò)了！我的所有超級(jí)用戶下的linux命令都不可以用了。所以要返回修改在超級(jí)用戶下，用全路徑的方式去修改！/usr/bin/gedit /.bashrc圖 39重新修改環(huán)境變量，之后在用source ./bashrc來更新圖 40 mpicc命令成功圖 41單節(jié)點(diǎn)測(cè)試成功-n

7、p 表示number of processors, 即進(jìn)程數(shù)，N 自己取值圖 42都在節(jié)點(diǎn)1上圖 43 都在節(jié)點(diǎn)2上多節(jié)點(diǎn)測(cè)試：圖 44多節(jié)點(diǎn)測(cè)試如上，在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上分別運(yùn)行了兩個(gè)進(jìn)程，配置過程結(jié)束。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：(二)數(shù)據(jù)積分法求圓周率1.源程序(串行)：#include #include #include static long num_steps = ;/定義所分的塊數(shù)int main(int argc, char* argv) int i;double x,sum = 0.0, pi;clock_t start_time, end_time;start_time = clock();doub

8、le step = 1.0 / (double)num_steps;for (i = 0; i num_steps; i+)x = (i + 0.5) * step;sum = sum + 4.0 / (1.0 + x * x);pi = step * sum;end_time = clock();printf(Pi is %.16fn,pi);printf(Wall time = %e n, end_time - start_time);return 0;結(jié)果：圖 452.源程序(并行)：#include #include #includestatic long num_steps = ;/

9、定義所分的塊數(shù)/*計(jì)算f(x) = 4.0 / (1 + x * x) */double f(double a) return (4.0 / (1.0 + a*a);void main(int argc,char* argv) int n, myid, np, i; /* 定義變量 */ double mypi = 0, pi, x, s_time, e_time; MPI_Init(&argc, &argv); /* 初始化MPI */ MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &np); MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myid); if (myid = 0) /*進(jìn)程0獲得劃分矩陣的個(gè)數(shù)n*/ n = num_steps; s_time = MPI_Wtime(); MPI_Bcast(&n, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD); /* 進(jìn)程0將n進(jìn)行廣播 */ for (i = myid + 1; i = n; i += np) x = (double)i + 0.5) / (double)n; mypi += f(x) / (double)n; MPI_Reduce(&mypi, &pi, 1, MPI_DOUBLE, /*進(jìn)程0歸約求和*/ MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORL