mpi簡介

1.MPI全稱是message passing interface，即信息傳遞接口，是用於跨節點通訊的基礎軟件環境。它提供讓相關進程之間進行通信，同步等操作的API，可以說是並行計算居家出游必備的基礎庫。

一個 MPI 程序包含若干個進程。每個 mpi 進程都運行一份相同的代碼，進程的行為由通訊域(communication world)和該通訊域下的 id(rank id)所決定。

MPI的編程方式，是“一處代碼，多處執行”。編寫過多線程的人應該能夠理解，就是同樣的代碼，不同的進程執行不同的路徑。

2.它是一個庫，不是一門語言。可以被fortran，c，c++等調用。MPI允許靜態任務調度，顯示並行提供了良好的性能和移植性，用MPI編寫的程序可直接在多核集群上運行。在集群系統中，集群的各節點之間可以采用 MPI 編程模型進行程序設計，每個節點都有自己的內存，可以對本地的指令和數據直接進行訪問，各節點之間通過互聯網絡進行消息傳遞，這樣設計具有很好的可移植性，完備的異步通信功能，較強的可擴展性等優點。

3.MPI常用命令

對於登錄集群計算而言，我們只需要掌握兩種mpi運行指令即可，它們分別是：mpirun、mpiexec。

簡而言之mpirun和mpiexec均是MPI程序運行命令：

• mpirun ：MPI程序快速執行命令，運行前不必運行mpdboot開啟守護進程。
• mpiexec：MPI程序運行命令，運行前必須開啟mpd守護進程。

守護進程(daemon)是一類在后台運行的特殊進程，用於執行特定的系統任務。很多守護進程在系統引導的時候啟動，並且一直運行直到系統關閉。另一些只在需要的時候才啟動，完成任務后就自動結束。

簡單來說，在服務器配置良好的情況下，絕大多數情況不需要考慮選項的配置，基本語句如下：

mpirun -n 20 vasp_std //20核心並行vasp_std程序，vasp_std需要加入環境變量

mpiexec.hydra -n 20 vasp_std //20核心並行vasp_std程序，vasp_std需要加入環境變量

此時節點和核心的分配完全由PBS系統進行分配，跨節點運行時也會自動進行核心和節點的匹配

另外，在實際操作過程中，我發現部分同學對於PBS和mpirun -np的作用可能不太理解，在這里想簡單解釋如下：

1. PBS是作業分配系統，通過.pbs腳本像PBS作業管理軟件申請相應的核心數量和節點數量。
2. 但要注意，這並不意味着通過分配的作業會完全按照申請的資源運行。下面看一個小小的例子：

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#PBS -l nodes=2:ppn=20 mpirun -np 30 vsap_std //30核心並行vsap_std程序

這意味着#PBS -l命令部分決定問集群申請多少計算資源。

mpirun -np部分決定vasp程序實際使用多少個節點並行。