MPI安装+CentOs6.5多机环境下MPI并行编程+MPI矩阵并行计算（超详细）

实验内容

1. 创建多进程，输出进程号和进程数
2. 运行多进程并行例子程序
3. 编程实现大规模向量/矩阵并行计算

一、MPI的下载与安装(三台虚拟机都要配)

1、在开始安装之前，先检查一下是否已经安装好了相应的编译器。

which gcc 
which gfortran 

2、安装MPICH之前，首先要在centos6.5上安装c编译器，（进入超级用户）使用指令安装如下：

yum install gcc ///安装GCC编译器（支持C编译）
yum install gcc-c++ ///安装G++编译器（支持C++编译）

3、（返回普通用户）将下载的程序安装包放在主机的某个文件夹下，在这里我新建了一个文件夹/home/lhc/mpi，文件压缩包放在mpi文件下.
使用pwd可以查看当前目录
文件压缩包名为：openmpi-1.6.5.tar.gz
4、新建一个文件夹，用于存放安装路径

mkdir /home/lhc/mpi/mpi-install

5、进入压缩文件夹的存放目录 cd /home/lhc/mpi，解压文件：tar -xzvf openmpi-1.6.5.tar.gz

6、系统配置

cd openmpi-1.6.5#进入解压后的文件夹内 

若当前使用得Shell的辅助检索路径中没有设置当前目录，则应使用命令

 ./configure --prefix=/home/lhc/mpi/mpi-install 

注：/home//lhc/mpi/mpi-install是安装路径
此外在配置过程可以指定编译器或选择用rsh或ssh（忽略）。

7.编译：make

8.安装：make install

9.设置路径：
普通用户安装，可以统一添加一条辅助检索路径。方法为修改用户目录下的：~/.bash_profile文件，运行：

vim ~/.bashrc

在适当位置修改和添加：

export PATH=/home/lhc/mpi/mpi-install/bin:$PATH
export INCLUDE=/home/lhc/mpi/mpi-install/include:$INCLUDE
export LD_LIBRARY_PATH=/home/lhc/mpi/mpi-install/lib:$LD_LIBRARY_PATH

保存退出之后 ，使用source这一命令执行一下就把新加的命令执行了。

source ~/.bashrc 

我是先使用普通用户安装，然后再进入超级用户配置一下路径：
统一添加一条辅助检索路径。方法为修改vim /etc/profile文件在适当位置修改和添加：

export PATH=/opt/openmpi-1.6.5/bin:$PATH
export INCLUDE=/opt/openmpi-1.6.5/include:$INCLUDE
export LD_LIBRARY_PATH=/opt/openmpi-1.6.5/lib:$LD_LIBRARY_PATH

运行以下命令使修改生效：

source /etc/profile

继续修改：

	vim /root/.bashrc

在适当位置修改和添加：

export PATH=/home/lhc/mpi/mpi-install/bin:$PATH
export INCLUDE=/home/lhc/mpi/mpi-install/include:$INCLUDE
export LD_LIBRARY_PATH=/home/lhc/mpi/mpi-install/lib:$LD_LIBRARY_PATH

执行生效：

source /root/.bashrc

10、使用下列命令来查看程序安装路径（普通和超级用户都能检测到才行，如果超级用户不能，那从超级用户上面第六步开始再试试）

which mpicc 
which mpiexec 

之后，用which来检验下配置的环境变量是否正确。如果显示了其路径，则说明安装顺利完成了。

查看mpi版本：

Mpiexec --version 

11.单节点测试
使用mpi编程进入例程文件夹 cd examples
这时候，进入到最开始解压的文件夹中，到解压的文件夹内的examples文件夹中，测试一下hello是否能顺利运行。

编译运行：
一般情况下，管理结点只进行程序编译与提交任务，不建议在管理结点运行计算程序，下面为测试mpich是否安装成功，使用管理节点单个节点运行MPI程序。

mpicc -o hello_c hello_c.c
mpiexec -np 4 ./hello_c

二、 运行MPI示例程序

首先要实现三台虚拟机免密登录，在之前已经实现，这里不做陈述（注意只有root才能免密登录、必要）

1、配置NFS共享目录安装配置

服务端：master(192.168.75.130)
客户端：slave1(192.168.75.129)、slave2(192.168.75.131)

1.1 服务端配置

1、查看是否已经安装nfs（以下配置都在root用户，三台机子都在）

rpm -qa |grep nfs

2、没有安装则进行安装（root用户）

yum -y install nfs-utils rpcbind

3、创建共享目录，一般在根目录下进行创建

mkdir /home/lhc/mpi/cloud

服务端与客户端两者文件位置与名称应一致，方便后续运行mpi
4、配置/etc/exports

vim /etc/exports

输入

 /home/lhc/mpi/cloud *(rw,sync,no_root_squash)

可用此行代替以下两行，*代表所有节点，建议使用上面一行

/home/lhc/mpi/cloud 192.168.75.129(rw,sync,no_root_squash)
/home/lhc/mpi/cloud 192.168.75.131(rw,sync,no_root_squash)

no_root_squash：当登录NFS主机使用共享目录的使用者是root时，其权限将被转换成为匿名使用者，通常它的UID与GID都会变成nobody身份。
root_squash；如果登录NFS主机使用共享目录的使用者是root，那么对于这个共享的目录来说，它具有root的权限。
5、重启nfs服务（第一次跳过此行，如遇到错误修改上面文件时，使用此重启服务）：

service nfs restart

6、启动服务并设置开机启动

service rpcbind start
service nfs start
chkconfig --level 2345 rpcbind on
chkconfig --level 2345 nfs on

1.2 客户端配置

1、查看是否已经安装nfs

rpm -qa |grep nfs

2、没有安装则进行安装（root用户）

yum -y install nfs-utils rpcbind

3、查看服务端共享目录

showmount -e 192.168.75.130

5、挂载共享目录（需现在相同本地文件夹mpi内创建相同文件夹cloud）到本地，并测试

mount -t nfs 192.168.75.130:/home/lhc/mpi/cloud /home/lhc/mpi/cloud

df -h 查看是否挂载成功

6、设置开机自动挂载

vim /etc/fstab

输入

192.168.75.130:/home/lhc/mpi/cloud /home/lhc/mpi/cloud nfs defaults 0 0

2、运行test.cpp

默认将编译成功的可执行文件(本案例文件名为test.cpp)置于共享文件夹cloud中，移动至该目录下执行：

mpic++ test.cpp -o test
mpirun -np 4 -host slave1,slave2 ./test

其中:
–np 4：表明调用4个进程
–host slave1,slave2：指定两台机器的IP别名
运行vim /etc/hosts，给IP地址赋别名（此文件应该在实现免密登录时就已经设置过此文件）

运行结果：

test.cpp:

#include <mpi.h>
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char *argv[]){
   
   
  int size,myid, inside=0, outside=0, points=10000;
  double x,y;
  double start, end;

  MPI_Init(&argc, &argv);

  MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myid);
  MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);



  srand(time(0)+myid