Windows下MPI的环境搭建及机群测试

准备软件：官网上下载对应的版本http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpich2/index.php。这里采用的是win32版本。

设备：电脑若干台，均为windows操作系统

环境配置过程如下：

1.安装软件

2.添加新的管理员账户

3.注册账户

4.配置

下面依次说明。

一.安装软件                                                                                                                                                                                  

在每台电脑上安装好mpi的安装包，安装的路径任意选择，没必要每台计算机都是相同路径。

安装过程中在使用者那选择everyone，安装好后，目录如下

然后将MPICH2的bin目录添加进系统环境变量Path中。

注意：安装好后，在资源管理器的进程内会有smpd.exe的进程，要进行MPI计算，必须要有这个进程，没有的话尝试重新安装。

二.添加新的用户账户                                                                                                                                                                             

为了是计算机群能使用MPI，应该给每个安装了MPI的计算机添加一个相同的账户，账户密码也必须相同，账户要求是管理员身份。这里分别为每台计算机创建一个名为mpi的账户，密码随便设，假设就是123.

这里要注意：如果原来使用的是Administrator账户，创建mpi账户后每次开机只有mpi账户可供选择。实际上Administrator账户既然存在，只不过是被隐藏了，要是开始时可以选择使用Administrator还是mpi账户登录，可以修改注册表：HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\WindowsNT\CurrentVersion\Winlogon\SpecialAccounts\UserList ，然后在右侧的窗口中找到以Administrator命名的Dword键（如果没有可以自己建立），双击，将键值由0改为1，退出后重新启动计算机。 

还有一点，要进行mpi计算，没有必要非要使用mpi账户登录计算机，即只要计算机上存在mpi这个账户即可进行mpi的并行计算，与用户选择是否利用mpi账户登录计算机没有关系(很多文章没有阐释清楚这个问题)。

三.注册账户

点击开始——MPICH2——wmpiregister.exe。将mpi账户和密码123添加进去，注册，然后确定。

四.配置

测试前需要在每台计算机上创建一个路径相同的文件夹，比如在D盘根目录下创建一个mpi的文件夹，将编译成功需要执行的.exe文件放入mpi文件夹内。

注意将各计算机的防火墙关了。各计算机在同一个项目组内，这里我使用的个计算机都是在一个路由器内，都在WORKGROUP工作组内。

选择开始——MPICH2——wmpiconfig.exe，如下图，如果安装了MPI的计算机连接成功会高亮显示(如下图绿色)。如果有连接不成功的，请按以上步奏仔细检查。

 

测试

利用安装文件的求π值示例进行测试(在examples内)。

测试1：单机测试

在本台计算机上直接运行cpi.exe，输入一个比较大的值800 000 000，如下

这里只使用了单个cpu核，如果计算机cpu是多核的，要使用cpu的多个核，可以选择开始——MPICH2——wmpiexec.exe，在Application中选择cpi.exe,处理器选择2个，然后执行，如下图

执行结果如下：

可以看到，速度提高了将近一倍，因为使用了2个cpu核。程序运行时可以打开资源和管理器查看，对于双核cpu来说，单核时cpu使用率是50%，双核时cpu使用率是100%。

测试2：机群测试

利用机群进行计算时，在cmd下采用命令行进行。

命令行格式类似：mpiexec -hosts n ip1 ip2 ... d:/mpi/cpi.exe

n是要利用的计算机节点个数，ip1/ip2是计算机的ip地址。如下采用2个计算机节点(算上本机)：

可以看到与使用双核效果差不多。

当采用3个计算机节点时，结果如下：

可以看到，使用的时间将近是单机使用单cpu核心的1/3，可以说机群中计算机节点越多，处理越快，效率几乎是线性增长。