MPI并行编程ppt

【MPI并行编程】是一种用于实现高性能计算的通信标准，主要应用于分布式内存系统，使得不同处理器上的进程可以相互通信和协作。MPI，全称Message Passing Interface，是1992年至1994年间由MPI论坛制定的一个工业标准，旨在提供一个跨平台的并行编程接口。MPI支持C和FORTRAN语言，允许程序员编写多进程并行程序，这些程序可以在单个计算机上的多个处理器，或者分布在多个计算机上的处理器之间运行。 在【Linux下MPI并行编程环境的搭建】中，首先需要确保拥有一个适合并行计算的基础环境。例如，描述中提到了RedHat 9.0或Fedora 14作为操作系统，这两种都是Linux发行版，适合科学计算和并行编程。为了构建MPI环境，通常需要以下步骤： 1. **挂载NFS**：通过网络文件系统(NFS)同步各个计算节点上的文件，确保所有节点都能访问相同的程序和数据。 2. **配置SSH**：设置Secure Shell (SSH)公钥认证，实现节点间的无密码访问，简化节点间通信的安全性。 3. **安装MPICH**：选择一个MPI实现，如MPICH2，将其安装到NFS目录，确保所有节点都能访问。 4. **修改配置文件**：根据具体需求调整MPI的配置文件，如`mpd.conf`或`mpich.conf`，以适应网络拓扑和资源管理。 5. **运行测试程序**：使用提供的example文件夹中的简单程序进行测试，如"Hello World"示例，验证MPI环境是否正确配置。 下面是一个简单的【MPI并行程序设计】示例，即基于MPI的C语言"Hello World"程序： ```c #include <stdio.h> #include "mpi.h" int main(int argc, char *argv[]) { int rank, size; MPI_Init(&argc, &argv); MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank); // 获取当前进程的ID MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size); // 获取总进程数 printf("Hello World from process %d of %d\n", rank, size); MPI_Finalize(); return 0; } ``` 在这个例子中，`MPI_Init`初始化MPI环境，`MPI_Comm_rank`获取当前进程的编号，`MPI_Comm_size`得到总进程数，最后`MPI_Finalize`关闭MPI环境。每个进程会打印出其ID和总进程数，展示出并行执行的特性。 【并行计算在电力行业的应用】广泛且深入，例如电力系统潮流计算、状态估计、最优潮流、安全分析等领域都有并行算法的实践。MPI作为并行编程的标准，为电力系统的研究提供了强大的工具，如基于MPI的P-Q分解法电力系统潮流并行算法，以及基于并行协调算法的状态估计等，极大地提高了计算效率和解决问题的能力。 MPI并行编程通过消息传递机制，让进程间能够协同工作，解决了大计算量问题，尤其在科学研究、工程计算和高性能计算领域有着广泛的应用。理解并掌握MPI编程，对于提升计算性能和解决复杂问题具有重要意义。