Windows环境下MPI程序的编译与运行

--- By coolbattier
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摘要： 对于MPI不做过多介绍，百度一下会有很多解释。本文着重介绍MPI的一个实现---MPICH2。开发者在对MPICH2的定位中提到，会提供对以下计算和通信平台的支持：

作为简单测试，笔者使用了实验室的两台PC搭建了一个小的并行计算环境，希望能对刚接触这一领域的人有所帮助。

下面，本文分三个部分来展开：

1 准备工作
2 环境搭建
3 MPI程序编译及运行

1 准备工作：

- 操作系统分别为 Win XP 和 Win 2003 server；
- Microsoft .NET Framework 2.0 ：必需；
- vcredist_x86.exe ：可能会用得到。笔者在安装时碰到需要安装visual c++ 2005 sp1 的提示，此时安装该 vcredist 程序即可。
- mpich2-1.0.6p1-win32-ia32.msi ：mpich2的安装文件；

- mpich2 主页： http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpich2/index.php.从这里可以下载所需 mpich2 程序和相应文档。

2 环境搭建

2.1 在两台机器上分别安装 Microsoft .NET Framework 2.0和vcredist_x86.exe；
2.2 在两台机器上分别安装 mpich2-1.0.6p1-win32-ia32.msi；
2.3 安装完成后，其目录结构如下（假定安装路径为 D:/Program Files/MPICH2 ）：

将.../MPICH2/bin（即安装目录，如：D:/Program Files/MPICH2/bin） 添加至系统环境变量path中。

2.4 单机测试 mpich2 。

      测试前首先需要注册一个用户，具体操作如下：开始-->所有程序-->MPICH2-->wmpiregister.exe：

      有一点需要说明：该用户名须为有效的操作系统管理员账户，密码对应为系统登录密码。

      接下来，测试时有两种方式可供选择： GUI界面和命令行。

- GUI方式：开始-->所有程序-->MPICH2-->wmpiexec.exe；

- 命令行方式：mpiexec -n 2   D:/Program Files/MPICH2/examples/cpi.exe。

2.5 联机测试mpich2。有以下几个要点：

- 参加并行计算的机器须至少注册一个相同的账户，如笔者两台PC上都注册了一个 mpi 帐号；这些账户最好位于同一工作组，当然不在同一工作组也可以，笔者作过测试，没有问题。
- 创建JOB目录。 每台机器上须有一个路径相同的目录，用于存放待执行的JOB（即 exe 程序），笔者创建的目录是 d:/mpi/ ，并将测试用的 cpi.exe 文件copy至该目录下；
- 联机执行命令：mpiexec -hosts n Node_1 Node_2   ... Node_n .../***.exe 。“-hosts”表示要联机运行，n 表示有两台机器参加运算，Node_1（及Node_2 ...）为各机器的计算机名或IP。".../***.exe" 必须位于前面设置的目录中。

示例：

2.6 与 vc++ 6.0 的集成。在MPICH2的readme文件中有个粗略的说明：

1) Add mpich2/include to the include path

2) Add mpich2/lib to the library path

3) For C applications add mpi.lib to your target link command.

      具体到 VC6 中步骤如下：打开VC6，选择”Tools->Options”，在弹出的“Options”对话框中选择Directories选项卡，分别设置如下图：

接着：

最后：

2.7 与 visual studio 2005的集成。和上面差不多，只不过位置稍有不同。

图1：tools-->options

图2 ：tools-->options

图3 ：project-->references...

3 MPI程序编译及运行

这里假定 MPI 程序的开发分为 两个阶段：   

- 使用 visual studio 编译MPI程序，将其debug为exe文件；
- 将exe文件copy到上面环境搭建过程中创建的JOB目录下，联机运行。

环境搭建好之后，接下来的编译和运行就非常简单。编译MPI程序前，创建一个c++工程，MPI代码放于工程中的cpp文件中，build，start debuging...，OK，编译完成。copy exe文件至每台机器的JOB目录，进入 任何一台机器的cmd下，执行联机运行命令即可。

示例（visual studio 2005）：