我的高性能计算之旅

考完试后，开始接触一些高性能计算方面的东西，学校也给分配了一个小集群（8计算结点，4cpu/结点，centOS6.0）帐号提供实验环境。

27号开始玩超级计算机到今天刚好是第五天，收获颇丰。特别是28号安装配置好paramon后，成功的调好了pbs脚本在单结点4cpu上运行NAMD。

用paramon监测到了自己提交的作业运行情况，如下图所示。

其中5号结点显示的就是自己提交的任务的运行情况，浅绿色部分表示的是cpu可用计算，亮绿色部分则表示实际cpu计算情况，两者之比即为cpu效率。cpu效率越高越好，可以看出自己的compute-0-5是效率最高的。

第一次使用paramon实时监控，看到自己程序运行的效率最高，太尼马开心了。瞬间有种超级计算机太好玩了，~^_^~，有没有！……之前都还只能在命令行下查看提交作业情况，还TM不知道运行效率，做什么优化显然都只是一头雾水啊。现在可以不仅能观测到自己程序运行情况还能看到其他人，还能进行比较。不得不说，paramon这个软件实在是太好用了，有种相见恨晚的赶脚。

大型应用的优化主要有以下几个方面：

1. 源码级优化（大量修改代码甚至改算法）
2. 编译时优化（编译器选择，编译参数选择）
3. 运行时优化（MPI通信多结点运行）
   

第一次玩超算，纯新手啊（摔！），刚开始连ssh是什么都不知道。

任务：本次任务有两个（二选一），优化Griding和namd，时间12天。听报告时留意到，Griding要读懂代码，理解算法，听老师很轻飘的说：才300行嘛（跪了，才！300！）；而namd只用安装运行算例就行。简单思考了下，并行程序啥都不懂还想去读懂代码，优化算法，这不找死么。果断拿namd开刀，先熟悉linux与并行计算环境，把必要的工具掌握好。

思路：自己的思路还算清晰，想先用编译好的程序，在单机上运行，再扩展到多节点并行，最后解决比较苦难的从头编译安装。

到官网曲下载NAMD分子动力模拟软件时，稀里糊涂的就下载了一个单机版（巨坑，后来想扩展到多节点运行时，浪费了大半天找错误，最后才发现当初下的是单机版的(;´༎ຶД༎ຶ`)）。

核心问题：（自己归纳问题能力立马上升一个档次）

问题                                                                                             耗费时间

• namd运行算例时间如何测定？                        （1天左右吧。后来发现，居然在输出文件里有cpu时间(｡◕‿◕｡)）
  
• namd多核心运行？                                            （一个小时。看完文档立马理解，加个参数OK搞定！ლ(╹◡╹ლ)）
  
• namd源码编译运行？                                        （一夜。打印官方文档，流程反复看几遍，按着文档操作，不仅解决了源码编译问题，连下一个多节点运行问题都解决了，激动！刺激！(ง •̀_•́)ง）
  
• 如何多节点跑namd？                                        （三天。这个坑到最后放弃。查错误原因时连官方mali list都翻了个遍。中途为了深入理解，只要是遇到没见过的概念事物就搜一遍，结果是连写5篇博客记录问题和学到知识_(:з」∠)_）
  

1. 单机：看官网给的说明文档后一下子就理解了单机上的运行流程。单线程400s可以跑完算例，四线程200s就够了，算得上自己首次优化成功案例吧。
2. 多节点：好不容易发现下载的是单机版，改下多节点版的吧，又遇到rsh连通不到计算结点，节点间无法通信。还给管理员发了份邮件让他改配置文件。不给改。跪了，只好放弃，从源码编译起，哪知柳暗花明又一村，顺带解决了。7结点28线程仅用36s。

子问题：

1. time(qusb my.pbs)统计qsub命令执行时间，一般都是瞬间完成，二time (./exe)则会在登录节点跑程序。不允许在登录结点跑，而又需要知道程序运行时间，如何解决？（尚未解决）
2. NAND跨节点并行时，没有消息的发送和接受？（原因尚未知，重新编译源码后解决）