—— 讓你的并行計算飛起來 🚀

1. 簡介??

• ??MPI (Message Passing Interface)??：用于多機分布式并行計算（進程級并行）。
• ??OpenMP??：用于單機多線程并行計算（線程級并行）。
• ??混合編程??：結合 MPI（跨節點） + OpenMP（單節點多線程），最大化并行效率。

本教程涵蓋 ??Windows（MS-MPI）?? 和 ??Linux（OpenMPI）?? 環境配置，并提供測試代碼。

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??2. Windows 環境配置（MS-MPI + OpenMP）??

??2.1 安裝 MS-MPI??

1. ??下載 MS-MPI??（微軟官方實現）：

   • MS-MPI v10.1.2（安裝包）
   • MS-MPI SDK（開發工具包）

2. ??安裝??：

   • 先運行?msmpisetup.exe（安裝 MPI 運行時）
   • 再運行?msmpisdk.msi（安裝頭文件和庫）

3. ??驗證安裝??：

   mpiexec --version # 應輸出 MS-MPI 版本

??2.2 安裝 MinGW-w64（GCC 編譯器）??

1. ??下載 MinGW-w64??（帶 OpenMP 支持）：

   • MinGW-w64（推薦）
   • 或使用?MSYS2

2. ??配置環境變量??：

   • 確保?gcc?和?g++?可用：

     gcc --version # 檢查是否安裝成功

??2.3 測試 MPI + OpenMP 混合編程??

??示例代碼?mpi_omp_hello.c??：

#include <mpi.h> #include <omp.h> #include <stdio.h> int main(int argc, char **argv) { MPI_Init(&argc, &argv); int rank, size; MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank); MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size); #pragma omp parallel { int thread_id = omp_get_thread_num(); printf("MPI Rank %d / %d | OpenMP Thread %d\n", rank, size, thread_id); } MPI_Finalize(); return 0; }

編譯 & 運行??：

gcc -fopenmp mpi_omp_hello.c -o mpi_omp_hello.exe -I "C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\MPI\Include" -L "C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\MPI\Lib\x64" -lmsmpi mpiexec -n 4 ./mpi_omp_hello.exe

??輸出示例??：

MPI Rank 0 / 4 | OpenMP Thread 0 MPI Rank 0 / 4 | OpenMP Thread 1 MPI Rank 1 / 4 | OpenMP Thread 0 MPI Rank 1 / 4 | OpenMP Thread 1 ...

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??3. Linux 環境配置（OpenMPI + OpenMP）??

??3.1 安裝 OpenMPI 和 GCC??

sudo apt update sudo apt install -y openmpi-bin libopenmpi-dev gcc # Ubuntu/Debian sudo yum install -y openmpi gcc # CentOS/RHEL

??3.2 測試 MPI + OpenMP??

??編譯 & 運行??：

gcc -fopenmp mpi_omp_hello.c -o mpi_omp_hello -lmpi mpirun -np 4 ./mpi_omp_hello

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??4. 常見問題??

??Q1:?undefined reference to MPI_Init??

? ??解決方案??：確保編譯時鏈接 MPI 庫（-lmsmpi?/?-lmpi）。

??Q2: OpenMP 不生效？??

? ??檢查??：

• 編譯時加?-fopenmp
• 運行時設置線程數：

  export OMP_NUM_THREADS=4 # Linux set OMP_NUM_THREADS=4 # Windows

??Q3:?mpiexec?找不到？??

? ??檢查??：

• Windows：確保 MS-MPI 安裝后?C:\Program Files\Microsoft MPI\Bin?在?PATH?環境變量中。
• Linux：確保?openmpi?正確安裝。

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??5. 總結??

??系統??	??MPI 實現??	??編譯命令??	??運行命令??
Windows	MS-MPI	gcc -fopenmp -lmsmpi	mpiexec -n 4 ./program
Linux	OpenMPI	gcc -fopenmp -lmpi	mpirun -np 4 ./program

有問題歡迎交流！💬