Exp1.MPI集群搭建与代码编程

1.代码见附录代码文件
大数组各元素开平方求和：susum.c
计算积分：calint.c
2.运行说明及截图
2.1集群搭建完成多机运行，使用hellompi测试：

可以看到三个主机 host、host1、host2都参与工作，可以互相接通（ssh测试结果不展示了就，后边的程序结果可以说明这一点）
10个任务的分配可以看到是按顺序分的：host：0,3,6,9 host1:1,4,7 host2:2,5,8
2.2 用MPI_Reduce接口改写大数组各元素开平方求和
（单机调试过程及结果不再展示，遇到的问题及解决会在后续中说明）

采用了交互式方法进行输入变量（在下一个程序中使用main函数进行输入变量，从而确定俩个方法均可以执行）
3个进程分配给了三个节点，下边进行运算速度和进程数、参与节点数之间的比较。

当进程数翻一倍后，计算结果任然保持一致，速度有提升，但由于仍然使用三个节点，且三个虚拟机都在同一个pc上运行，故效果不是很明显。

当参与节点数由3个变为2个后，运算速度明显下降，可以说明参与运算的节点对并行运算速度有明显影响。
2.3用MPI_Send和MPI_Receive接口改写计算积分

使用main函数输入三个参数，分别为积分区间[a，b]和区间划分个数N
当N为10000是 结果为332.999999392499717，下面通过调整N来说明其对精确度和计算时间的影响。

可以看到当N增大到1000000后（增大了100倍），精确度有了明显提升，误差为原来的1/100，同时由于运算量的倍数级增大，运算速度明显下降，需要15秒多。
3.问题总结及解决方案
编译时报错 提示：undefined reference to ‘sqrt’
解决：编译时涉及 math.c\h库中的函数，要在编译后加-lm参数。

因为数学函数位于libm.so库文件中（这些库文件通常位于/lib目录下），-lm选项告诉编译器，我们程序中用到的数学函数要到这个库文件里找。其他的大部分库函数（例如printf）位于libc.so库文件中，使用libc.so中的库函数在编译时不需要加-lc选项，当然加了也不算错，因为这个选项是gcc/mpicc的默认选项。
从控制台输入参数的问题
错误示范：当把输入放到MPI_Init之前 如下：

会导致输入不能结束，无法正常进入并行程序

所以不能通过这种方法来输入
解决方法：（解决参数输入问题）
1.通过main函数传参
int main(int argc, char **argv)
argc 代表传入参数的个数 argv是储存变量的二维字符数组


2.通过交互式方法输入
MPI 一般只允许 0 号进程访问标准输入，否则不能判断哪个进程应该得到输入数据。所以用 0 号进程获得输入，再通过MPI_Bcast方法发送给其他进程。

动态数组在多线程中的应用
通过myid ==1时输入数组大小N，其他进程也要对数组进行自己的定义

即如上，各个进程自己定义后，在一个进程中完成了数组元素的赋值后，通过MPI_Bcast广播给其他数组。
解决同一台PC生成的虚拟机IP一样的问题
Oracle VM VirtualBox默认的网络选项为网络地址转换（NAT），这会导致同一台PC上生成的三个虚拟机IP一样，可通过将连接方式换为NAT 网络（如下）来解决。

也可以手动设置固定IP，但不如前一种方法简单，具体可参考文章链接https://blog.csdn.net/wolf_soul/article/details/46409323 ，此处不展开解释。
MPI跨节点运行：Fatal error in PMPI_Bcast: Unknown error class, error stack:
主要是ssh配备过程中修改了主机名没有在hosts文件中手动修改，使得自己的电脑ip与主机名不匹配（或自己的IP修改后未在此处同步修改）。这种情况下，各个虚拟机节点之间的访问即ssh 是可以实现的，但同一节点在集群环境下并行运行时会发生信息传递错误。
解决方法：在每个节点上sudo gedit /etc/hosts 更新，使得IP与主机名匹配。

（只展示了一个节点，其他节点类似）

标签：IP,Exp1,编程,MPI,数组,进程,节点,输入
来源： https://blog.csdn.net/weixin_43973320/article/details/112916212