MPI

MPI (The Message Passing Interface), conçue en 1993-94, est une norme définissant une bibliothèque de fonctions, utilisable avec les langages C/C++ et Fortran. Elle permet d'exploiter des ordinateurs distants ou multiprocesseur par passage de messages.

Principe

Le programme est écrit dans un langage classique (Fortran, C, C++, etc.)
chaque processus exécute éventuellement des parties différentes d’un programme
toutes les variables du programme sont privées et résident dans la mémoire locale
une donnée est échangée entre deux ou plusieurs processus via un appel à des fonctions particulières

Exemples

Environnement

Exemple C	Exemple fortran
Hello.c #include "mpi.h" #include <stdio.h> int main(argc,argv) int argc; char argv[]; { int numtasks, rank, rc; rc = MPI_Init(&argc,&argv); if (rc != MPI_SUCCESS) { printf ("Error starting MPI program. Terminating.\n"); MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, rc); } MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&numtasks); MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank); printf ("Number of tasks= %d My rank= %d\n", numtasks,rank); /**** do some work *****/ MPI_Finalize(); }	Hello.f program simple include 'mpif.h' integer numtasks, rank, ierr, rc call MPI_INIT(ierr) if (ierr .ne. MPI_SUCCESS) then print ,'Error starting MPI program. Terminating.' call MPI_ABORT(MPI_COMM_WORLD, rc, ierr) end if call MPI_COMM_RANK(MPI_COMM_WORLD, rank, ierr) call MPI_COMM_SIZE(MPI_COMM_WORLD, numtasks, ierr) print , 'Number of tasks=',numtasks,' My rank=',rank C **** do some work **** call MPI_FINALIZE(ierr) end

Exemple C

Exemple fortran

Hello.c

   #include "mpi.h"
   #include <stdio.h>
 
   int main(argc,argv)
   int argc;
   char *argv[]; {
   int  numtasks, rank, rc; 
 
   rc = MPI_Init(&argc,&argv);
   if (rc != MPI_SUCCESS) {
     printf ("Error starting MPI program. Terminating.\n");
     MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, rc);
     }
 
   MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&numtasks);
   MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);
   printf ("Number of tasks= %d My rank= %d\n", numtasks,rank);
 
   /*******  do some work *******/
 
   MPI_Finalize();
   }

Hello.f

   program simple
   include 'mpif.h'
 
   integer numtasks, rank, ierr, rc
 
   call MPI_INIT(ierr)
   if (ierr .ne. MPI_SUCCESS) then
      print *,'Error starting MPI program. Terminating.'
      call MPI_ABORT(MPI_COMM_WORLD, rc, ierr)
   end if
 
   call MPI_COMM_RANK(MPI_COMM_WORLD, rank, ierr)
   call MPI_COMM_SIZE(MPI_COMM_WORLD, numtasks, ierr)
   print *, 'Number of tasks=',numtasks,' My rank=',rank
 
C ****** do some work ******
 
   call MPI_FINALIZE(ierr)
 
   end

Compilation

Il faut tout d'abord charger le module Open MPI (ompi)

$ module load mpi/openmpi/icc/1.7.5

Pour le code C/C++

$ mpicc hello.c -o hello

Pour le code Fortran

$ mpif90 hello.f -o hello

mpicc et mpif90 sont des wrappers autour du compilateur intel. i.e. le compilateur intel (ifort, icc, …) sera utilisé pour compiler le programme.

Afficher les options de compilation par défaut :

$ mpicc --showme
icc -I/Softs/openmpi-intel-1.3.4/include -pthread -L/Softs/openmpi-intel-1.3.4/lib -lmpi -lopen-rte -lopen-pal -ldl -Wl,--export-dynamic -lnsl -lutil -shared-intel

$ mpif90 --showme
ifort -I/Softs/openmpi-intel-1.3.4/include -I/Softs/openmpi-intel-1.3.4/lib -L/Softs/openmpi-intel-1.3.4/lib -lmpi_f90 -lmpi_f77 -lmpi -lopen-rte -lopen-pal -ldl -Wl,--export-dynamic -lnsl -lutil -shared-intel

Exécution

Il est préférable de tester vos programmes MPI avant de les lancer avec SGE.

Exécution interactive sur la machine de login (mesocluster) :

$module load mpi/openmpi/icc/1.7.5
$ mpirun -np 4 ./monAppli

Cela exécutera monAppli en utilisant 4 coeurs sur la machine mesocluster.

Exécution avec SGE

Plus d'infos Open MPI avec SGE et Utilisation SGE

Ressources

MPI Java Binding
Introduction à MPI mpi-1.pdf
Message Passing Interface Tutorial https://computing.llnl.gov/tutorials/mpi/