Ubuntu环境下的mpi环境的配置

在 Ubuntu 上配置 MPI（消息传递接口）环境，常用的是 OpenMPI，它是一个高效、常用的开源 MPI 实现。以下是如何在 Ubuntu 上安装和配置 MPI 环境的详细步骤。

1. 安装 OpenMPI

首先，确保系统是最新的，并安装 OpenMPI。

1. 更新软件包索引：

   sudo apt update

2. 安装 OpenMPI： 使用 Ubuntu 的包管理器安装 OpenMPI：

   sudo apt install openmpi-bin openmpi-common libopenmpi-dev

   这个命令会安装 OpenMPI 的二进制文件、公共文件和开发库（libopenmpi-dev 提供了编译 MPI 程序所需的头文件和库文件）。

3. 检查安装是否成功： 安装完成后，检查 OpenMPI 是否安装成功：

   mpirun --version

   你应该会看到类似下面的输出，显示 OpenMPI 的版本信息：

   mpirun (Open MPI) 4.1.1 Report bugs to http://www.open-mpi.org/community/help/

2. 配置 OpenMPI 环境

1. 环境变量设置（可选）： 通常，MPI 二进制文件会自动添加到 PATH 中，如果你安装了多个 MPI 版本或者想确保正确的路径配置，可以手动设置环境变量。

   编辑你的 ~/.bashrc 文件，添加以下几行：

   export PATH=/usr/lib/openmpi/bin:$PATH 
   export LD_LIBRARY_PATH=/usr/lib/openmpi/lib:$LD_LIBRARY_PATH

2. 使更改生效： 保存并关闭文件，然后执行以下命令使其生效：

   source ~/.bashrc

3. 编写 MPI 程序

接下来，我们来编写一个简单的 MPI 程序，以确保安装和配置正确。

1. 创建一个名为 hello_mpi.c 的文件：

   // hello_mpi.c 
   #include <mpi.h> 
   #include <stdio.h> 
   int main(int argc, char** argv) 
   {
       MPI_Init(&argc, &argv); // 初始化MPI环境 
       int world_rank; 
       MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &world_rank); // 获取当前进程的Rank 
       int world_size; 
       MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &world_size); // 获取总进程数 
       printf("Hello world from processor %d out of %d processors\n", world_rank, world_size);
       MPI_Finalize(); // 结束MPI环境 
       return 0; 
   }

2. 编译 MPI 程序： 使用 mpicc（OpenMPI 的 C 编译器封装器）来编译 MPI 程序：

   mpicc hello_mpi.c -o hello_mpi

3. 运行 MPI 程序： 使用 mpirun 或 mpiexec 来运行 MPI 程序。指定使用的进程数量，例如：

   mpirun -np 4 ./hello_mpi

   该命令使用 4 个进程运行程序。你应该会看到类似以下的输出：

   Hello world from processor 0 out of 4 processors 
   Hello world from processor 1 out of 4 processors 
   Hello world from processor 2 out of 4 processors 
   Hello world from processor 3 out of 4 processors

4. 运行多节点的 MPI 程序（可选）

如果你有多台机器并希望在集群上运行 MPI 程序，步骤会稍微复杂一些。

4.1 配置免密 SSH 登录

1. 生成 SSH 密钥（如果没有）：

   ssh-keygen -t rsa -b 2048

   按 Enter 以默认设置生成密钥。

2. 复制 SSH 密钥到远程节点： 使用 ssh-copy-id 将密钥复制到其他机器上：

   ssh-copy-id user@remote_host

   现在你可以从主机通过 SSH 无需密码登录远程主机了。

4.2 运行多节点 MPI 程序

1. 创建主机文件： 创建一个包含节点 IP 地址或主机名的主机文件，例如 hosts 文件：

   192.168.1.1 slots=2 192.168.1.2 slots=2

   其中 slots=2 表示每个节点上运行 2 个进程。

2. 运行 MPI 程序： 使用 mpirun，指定主机文件和进程数：

   mpirun --hostfile hosts -np 4 ./hello_mpi

   这会在多个节点上启动 4 个 MPI 进程。

5. MPI 编译器封装器

MPI 提供了编译器封装器，使编译 MPI 程序更简单：

• C 编译器封装器：mpicc
• C++ 编译器封装器：mpicxx
• Fortran 编译器封装器：mpifort

这些封装器自动处理 MPI 头文件和库的链接，可以直接用它们来编译 MPI 程序。

6. 常用 MPI 命令

• mpicc：用于编译 MPI C 程序。
• mpirun：用于运行 MPI 程序，支持多节点、多进程执行。
• mpiexec：与 mpirun 类似，是 MPI 标准中指定的命令。
• ompi_info：查看 OpenMPI 的配置信息。

7. 验证 MPI 环境

你可以使用 OpenMPI 自带的测试工具来确认 MPI 环境是否配置正确：

mpirun --host localhost -np 4 hostname

该命令将在本地机器上运行 4 个 MPI 进程，并输出机器名称。如果环境配置正确，应该会输出本地主机名 4 次。

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总结

1. 安装 OpenMPI：使用 Ubuntu 的包管理器安装 OpenMPI 工具和库。
2. 配置环境：确保 MPI 的二进制文件在 PATH 中，并设置相关环境变量。
3. 编写和编译 MPI 程序：通过 mpicc 编译，并使用 mpirun 运行 MPI 程序。
4. 多节点运行（可选）：配置免密 SSH 登录，使用主机文件在多台机器上运行 MPI 程序。

如果你在配置过程中遇到任何问题，欢迎继续提问！

原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_52190646/article/details/142790548

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