并行計算基礎知識講座(編輯修改稿)
2025-08-31 15:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 等 。 MPI已經(jīng)成為一種標準， 它以與語言獨立的形式來定義這個接口庫 , 這個定義不包含任何專用于某個特別的制造商、操作系統(tǒng)或硬件的特性 . 由于這個原因 , MPI在并行計算界被廣泛地接受 . ? MPI標準的實現(xiàn)包括 MPICH、 LAM、 IBM MPL等多個版本，最常用和穩(wěn)定的是MPICH。 它 提供了與 C、 Fortran語言的綁定。 ? 我們可以將 MPI看成一個 “ 庫 ” ，目前使用的消息傳遞庫是 MPICH ， 共有上百個接口，在 FORTRAN 77和 C語言中可以直接對這些函數(shù)進行調(diào)用。多個進程通過調(diào)用這些函數(shù)（類似調(diào)用子程序），進行通信； Include文件 ? C語言應用程序應有 include “” ? Fortran語言應用程序應有 include ?? MPI并行編程模式 ? 單程序多數(shù)據(jù)流模式（ SPMD） ? 多程序多數(shù)據(jù)流模式（ MPMD） 為了降低使用和維護并行應用軟件的復雜度，一般采用 SPMD模式 MPI程序的 SPMD執(zhí)行模式 ? 一個程序同時啟動多份 , 形成多個獨立的進程 ， 在不同的處理機上運行 ， 擁有獨立的內(nèi)存空間 ， 進程間通信通過調(diào)用MPI函數(shù)來實現(xiàn)； SPMD模式：單程序多數(shù)據(jù)流 可執(zhí)行代碼 運行 復制多份并獨立執(zhí)行，形成多個獨立的進程 進程一（內(nèi)存） 進程二（內(nèi)存） 進程三（內(nèi)存） 消息傳遞（交換數(shù)據(jù)、同步、規(guī)約）協(xié)同 例一 ?進程 0發(fā)送一個整數(shù)給進程 1；進程 1將該數(shù)加 1，傳遞給進程 2；進程 2再將該數(shù)加 1，再傳遞給進程 3；依次類推，最后，進程 N1將該數(shù)傳遞給進程 0，由進程 1負責廣播該數(shù)給所有進程，并打印輸出 。 進程 1 傳遞信息 進程 3 傳遞信息 進程 2 傳遞信息 進程 0 傳遞信息 編譯運行命令 ? mpif77 –o exam ? mpirun –np 4 exam ? 其中， ，－ o表示生成輸出文件， exam指輸出文件名，－ np表示進程數(shù)。 ? 使用 mpicc和 mpif77省略了有關 MPI的路徑設置 什么可以并行 ? 能否將順序執(zhí)行的程序轉(zhuǎn)換成語義等價的、可并行執(zhí)行的程序，主要取決于程序的結(jié)構(gòu)形式，特別是其中的數(shù)據(jù)相關性。 ?
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