mpi简介

1.MPI全称是message passing interface，即信息传递接口，是用于跨节点通讯的基础软件环境。它提供让相关进程之间进行通信，同步等操作的API，可以说是并行计算居家出游必备的基础库。

一个 MPI 程序包含若干个进程。每个 mpi 进程都运行一份相同的代码，进程的行为由通讯域(communication world)和该通讯域下的 id(rank id)所决定。

MPI的编程方式，是“一处代码，多处执行”。编写过多线程的人应该能够理解，就是同样的代码，不同的进程执行不同的路径。

2.它是一个库，不是一门语言。可以被fortran，c，c++等调用。MPI允许静态任务调度，显示并行提供了良好的性能和移植性，用MPI编写的程序可直接在多核集群上运行。在集群系统中，集群的各节点之间可以采用 MPI 编程模型进行程序设计，每个节点都有自己的内存，可以对本地的指令和数据直接进行访问，各节点之间通过互联网络进行消息传递，这样设计具有很好的可移植性，完备的异步通信功能，较强的可扩展性等优点。

3.MPI常用命令

对于登录集群计算而言，我们只需要掌握两种mpi运行指令即可，它们分别是：mpirun、mpiexec。

简而言之mpirun和mpiexec均是MPI程序运行命令：

• mpirun ：MPI程序快速执行命令，运行前不必运行mpdboot开启守护进程。
• mpiexec：MPI程序运行命令，运行前必须开启mpd守护进程。

守护进程(daemon)是一类在后台运行的特殊进程，用于执行特定的系统任务。很多守护进程在系统引导的时候启动，并且一直运行直到系统关闭。另一些只在需要的时候才启动，完成任务后就自动结束。

简单来说，在服务器配置良好的情况下，绝大多数情况不需要考虑选项的配置，基本语句如下：

mpirun -n 20 vasp_std //20核心并行vasp_std程序，vasp_std需要加入环境变量

mpiexec.hydra -n 20 vasp_std //20核心并行vasp_std程序，vasp_std需要加入环境变量

此时节点和核心的分配完全由PBS系统进行分配，跨节点运行时也会自动进行核心和节点的匹配

另外，在实际操作过程中，我发现部分同学对于PBS和mpirun -np的作用可能不太理解，在这里想简单解释如下：

1. PBS是作业分配系统，通过.pbs脚本像PBS作业管理软件申请相应的核心数量和节点数量。
2. 但要注意，这并不意味着通过分配的作业会完全按照申请的资源运行。下面看一个小小的例子：

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

这意味着#PBS -l命令部分决定问集群申请多少计算资源。

mpirun -np部分决定vasp程序实际使用多少个节点并行。