编译并行版本lammps,从ssh,mpi配置谈起
编译并行版本lammps，从ssh,mpi配置谈起：
by: 回声
qfq4@https://www.sodocs.net/doc/1018917040.html,
2010.8.30
第零步：概念和引言：
SSH :
secure shell.(计算机与计算机通讯的方式)
MPI :
message passing interface
FFTW:
FFTW is a C subroutine library for computing the discrete Fourier transform (DFT) in one or more dimensions, of arbitrary input size, and of both real and complex data (as well as of even/odd data, i.e. the discrete cosine/sine transforms or DCT/DST). We believe that FFTW, which is free software, should become the FFT library of choice for most applications.
FFTW，MPI是是并行计算所必须的，这是因为lammps的并行版本是用MPI写的，所以必须配置好机器的MPI。而MPI又依赖ssh来传输数据。因此在编译并行lammps之前这些必须配置好。我们的目的是编译运行并行的lammps，这些系统配置本身与lammps无关，只是lammps需要用到他们。
我写这个帖子的目的有二：
1：编译并行的lammps程序。
2：熟悉在linux下面安装大型计算软件的套路。
3: 和大家分享一下自己的工作。并希望得到大家的指点。
声明：
本人水平有限，错误之处在所难免（甚至是致命错误），希望大家指正，无比欢迎。
第一步： 设置环境变量
为linux设置环境变量，这一步告诉系统一些基本的信息。为bash(也就是终端写配置文件。)知识： 在用户主目录下面.*（＊表示通配符）通常的意思是某某程序的配置文件，都是shell程序。Bash就有一个配置文件: ~/.bashrc. Vim也有一个配置文件.vimrc文件。这些文件通常是不可见的（ls -l 看不见，ls -a可以看见）。系统执行某一个程序的时候如果有相应的配置文件，则会首先执行这个配置文件。我们要为系统配置一些参数，那么当然应当配置：～／.bashrc文件了。
操作：cd ~
vi .bashrc
观察到：
注意到第73-75行，这几行的意思是：
如果存在.bash_aliases文件，则执行这个文件，因此我们可以将需要修改的内容放在这个文件中，当然也可以直接将要修改的内容添加到.bashrc中。为了遵循linux的传统，为了.bashrc的简明性，和可扩展性，建议将需要做的修改放在.bash_aliases中。
操作：
vi .bash_aliases
(添加：)
export P A TH=/usr/mpi/bin:$P A TH （// 告知系统mpi的安装位置，后面的mpi必须安装在：
/usr/mpi了。）
export MPI_U S E P4SSP OR T=yes （ //mpi相关的配置，具体含义不必细究。）
export MPI_P4SSP OR T=22
export P4_R SHC O MM AN D=ssh
：wq(保存退出)
linux的环境配置完毕。
第二步： ssh 配置
linux系统一般的都安装好了ssh ,如果你的机器上面没有ssh，你就必须重新安装ssh 了。这一步要完成的任务就是给当前节点（也就是你的那台计算机上要参与并行计算的用户授权。）
什么是授权呢：
我的理解是这样的：
平常我们使用ssh来连接远程计算机，一般这样用：
ssh username@hostname
随后就要求输入口令（password）.
为了避免输入口令，我们需要进行授权，这样就减少了人为的干预（土得掉渣的功能性解释，标准的解释我不知道。）可能的操作是：使用公钥算法（dsa）产生公私密钥对然后再进行身份认证，实现加密通讯。
具体操作是这样的：
cd ~
ssh-k eygen -t dsa (产生密钥对)
执行这一个操作的时候，可以看到，会询问一些信息，除了敲一个yes之外，就不断的回车。完成后，就会生成两个文件：.ssh/id_rsa .ssh/id_rsa.pub
操作：
cp id_dsa.pub authorized_k eys //为linux发证书（这个是我乱套的术语，当心，可能不符合密码学的术语。）
chmod go-rwx authorized_k eys
ssh-agent $SH ELL
ssh-add
授权完毕。
下面的操作检验ssh是否配置成功：
重新打开一个窗口，输入：ssh localhost
若显示内容如下：
则说明，ssh配置成功，这样使用ssh通讯就不用输入密码了。（注意到高亮线处的yes，这是由于计算机第一次和自己通讯，故要询问，输入yes就行了。）
如果显示的内容如下：
注意到这里提示你输入本地计算机的口令（password），这说明ssh配置失败，那里出错了。这样需要检查操作是否正确。我尝试过使用rsa，总是出错，故没有推荐。
至此，ssh配置完毕。
如果你要自己组装设备，那么要在所有的节点上都干一遍。
第三步： MPI配置
MPI是并行计算所需要的包（这样称呼是否正确，我不知道，如有失误求更正）。
首先下载一个mpi的软件包。
我下载的是：
mpich2-1.2.1p1.tar.gz
解压文件：
tar xvf mpich2-1.2.1p1.tar.gz
cd mpi2-1.2.1p1
./configure –prefix=/usr/mpi //注意：记起我们第一步为linux设置系统变量的时候的约定了，要放在那个指定的目录里面。 在那里我们出了一个将／usr/mpi/bin方到了P A TH里面了。
ma k e
sudo ma k e install
这样我们就将mpi装好了。
需要记住的一件事情是，我们要确认mpi是否真的装好了，下面我们测试mpi:
操作为：
cd ~/mpich2-1.2.1p1(这个就是你下载安装包后，解压后的目录。) cd example
mpd & //& :表示后台运行
mpirun -np 8 ./cpi ／／指定8个CP U
显示为：
这说明mpi已经安装好了。
这部分的工作已经做完了。
如果你要自己组装设备，那么要在所有的节点上都干一遍。
第四步： FFTW的安装
首先现在一个安装包文件：
需要下载FFTW2.1.5。
然后解压文件，相对来说这个比较容易安装。
Cd FFTW2.1.5
./configure –prefix=/usr/fftw
ma k e
sudo ma k e install
第五部 编译并行版本的lammps
前面的几步已经将准备工作做好了，下面才是我们的目的。
下载lammps的最新安装包。
L ammps.tar.gz
解压
tar xvf lammps.tar.gz
得到目录：
～／lammps-30A ug10
cd lammps-30A ug10/src/M AKE
我们可以看到这里有很多的Ma k efile.*
我们随便选取一个吧，选取Ma k efile.g++吧。
我们需要修改一下Ma k efile.g++里面的一些指定值。其实需要改动的地方很少，但是需要小心。每副图中都显示一个地方需要修改。
1： 修改CC 和 L in k(右边为修改后，左边为修改前。)
把编译器和链接器都设为g++
2：指定MPI的安装路径。
具体含义我不太明白（肥超前辈的讲解，以及他的文章中的链接会提供更详细的信息。）这里需要注意的是路径前面的－I ，－L（不要敲错了）。
3：指定FFTW的安装路径
这里还需要注意的一个地方就是，不该有空格的地方就不要有空格，在这里我们在插入文字的时候，最好不要将原文件中的制表符给删掉，可能会有“意外惊喜！”。
好了，我们的准备工作，做好了，下面编译吧（这真是一个好消息，不知道有多少人会有耐心看到这里了，呵呵）。
注意到，当前的路径是：
～／lammps-30A ug10/src/M AKE
cd ..
ma k e g++ //这是因为我们修改的Ma k efile 就是Ma k efile.g++
得到了lammps的执行代码。
看到编译成功了，很高兴啊！
第六部分：编译包含特定包的lammps程序，以及如何添加用户程序
NEE D YOUR H EL P！
第七部分 最后的说明，感谢，期望，以及参考文献
最后的lammps代码编译中没有 那种选择包进行编译的选项，这些内容在lammps手册中，以及肥超大神和其他大神的文献中都有讲述，我自己目前也不需要那些特性，故没有写，我空出一部分希望大家填写。呵呵。
感谢：
由衷的感谢李美芝博士对我 耐心细致全面的指导！
感谢各位师兄在网上提供的资料。
我接触分子动力学时间不长，觉得学习分子动力学非得自己下功夫，但是同样意识到前辈的指导的重要性。对于一个新手来说，分子动力学模拟的原理很简单，但是动手操作往往很困难，其中很重要的原因就是软件的安装，操作等。模拟论坛很好，他给我们一个交流的平台，这也是我学习分子动力学的一个很重要的资源。我希望大家都能慷慨的分享自己经验，教训，对我们菜鸟给予耐心的指导。这很重要！
我主要参考了下面两篇文章：
1.https://www.sodocs.net/doc/1018917040.html,/limezy/blog/category/md%26%2347%3Blammps
2.https://www.sodocs.net/doc/1018917040.html,/thread-26886-1-6.html
一个失误：
在我的解说文字中，所有一些～ 指的是~/Des k top. 大家看看就知道了。
并行计算1
并行计算 实 验 报 告 学院名称计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术 学生姓名 学号 年班级 2016年5 月20 日
一、实验内容 本次试验的主要内容为采用多线程的方法计算pi的值，熟悉linux下pthread 形式的多线程编程，对实验结果进行统计并分析以及加速比曲线分析，从而对并行计算有初步了解。 二、实验原理 本次实验利用中值积分定理计算pi的值 图1 中值定理计算pi 其中公式可以变换如下： 图2 积分计算pi公式的变形 当N足够大时，可以足够逼近pi，多线程的计算方法主要通过将for循环的计算过程分到几个线程中去，每次计算都要更新sum的值，为避免一个线程更新sum 值后，另一个线程仍读到旧的值，所以每个线程计算自己的部分，最后相加。三、程序流程图 程序主体部分流程图如下：
多线程执行函数流程图如下： 四、实验结果及分析
令线程数分别为1、2、5、10、20、30、40、50和100，并且对于每次实验重复十次求平均值。结果如下： 图5 时间随线程的变化 实验加速比曲线的计算公式类似于 结果如下： 图5 加速比曲线 实验结果与预期类似，当线程总数较少时，线程数的增多会对程序计算速度带来明显的提升，当线程总数增大到足够大时，由于物理节点的核心数是有限的，因此会给cpu带来较多的调度，线程的切换和最后结果的汇总带来的时间开销较大，所以线程数较大时，增加线程数不会带来明显的速度提升，甚至可能下降。 五、实验总结
本次试验的主要内容是多线程计算pi的实现，通过这次实验，我对并行计算有了进一步的理解。上学期的操作系统课程中，已经做过相似的题目，因此程序主体部分相似。不同的地方在于，首先本程序按照老师要求应在命令行提供参数，而非将数值写定在程序里，其次是程序不是在自己的电脑上运行，而是通过ssh和批处理脚本等登录到远程服务器提交任务执行。 在运行方面，因为对批处理任务不够熟悉，出现了提交任务无结果的情况，原因在于windows系统要采用换行的方式来表明结束。在实验过程中也遇到了其他问题，大多还是来自于经验的缺乏。 在分析实验结果方面，因为自己是第一次分析多线程程序的加速比，因此比较生疏，参考网上资料和ppt后分析得出结果。 从自己遇到的问题来看，自己对批处理的理解和认识还比较有限，经过本次实验，我对并行计算的理解有了进一步的提高，也意识到了自己存在的一些问题。 六、程序代码及部署 程序源代码见cpp文件 部署说明： 使用gcc编译即可，编译时加上-pthread参数，运行时任务提交到服务器上。 编译命令如下： gcc -pthread PI_3013216011.cpp -o pi pbs脚本(runPI.pbs)如下： #!/bin/bash #PBS -N pi #PBS -l nodes=1:ppn=8 #PBS -q AM016_queue #PBS -j oe cd $PBS_O_WORKDIR for ((i=1;i<=10;i++)) do ./pi num_threads N >> runPI.log
并行计算实验报告一
江苏科技大学 计算机科学与工程学院 实验报告 实验名称：Java多线程编程 学号：姓名：班级： 完成日期：2014年04月22日
1.1 实验目的 (1) 掌握多线程编程的特点； (2) 了解线程的调度和执行过程； (3)掌握资源共享访问的实现方法。 1.2 知识要点 1.2.1线程的概念 (1)线程是程序中的一个执行流,多线程则指多个执行流; (2)线程是比进程更小的执行单位,一个进程包括多个线程; (3)Java语言中线程包括3部分:虚拟CPU、该CPU执行的代码及代码所操作的数据。 (4)Java代码可以为不同线程共享，数据也可以为不同线程共享； 1.2.2 线程的创建 (1) 方式1：实现Runnable接口 Thread类使用一个实现Runnable接口的实例对象作为其构造方法的参数，该对象提供了run方法，启动Thread将执行该run方法； (2)方式2：继承Thread类 重写Thread类的run方法； 1.2.3 线程的调度 (1) 线程的优先级 ●取值范围1～10，在Thread类提供了3个常量，MIN_PRIORITY=1、MAX_ PRIORITY=10、NORM_PRIORITY=5； ●用setPriority()设置线程优先级，用getPriority()获取线程优先级； ●子线程继承父线程的优先级，主线程具有正常优先级。 (2) 线程的调度：采用抢占式调度策略，高优先级的线程优先执行，在Java中，系统按照优先级的级别设置不同的等待队列。 1.2.4 线程的状态与生命周期
说明：新创建的线程处于“新建状态”，必须通过执行start()方法，让其进入到“就绪状态”，处于就绪状态的线程才有机会得到调度执行。线程在运行时也可能因资源等待或主动睡眠而放弃运行,进入“阻塞状态”,线程执行完毕，或主动执行stop方法将进入“终止状态”。 1.2.5 线程的同步--解决资源访问冲突问题 (1) 对象的加锁 所有被共享访问的数据及访问代码必须作为临界区，用synchronized加锁。对象的同步代码的执行过程如图14-2所示。 synchronized关键字的使用方法有两种： ●用在对象前面限制一段代码的执行，表示执行该段代码必须取得对象锁。 ●在方法前面，表示该方法为同步方法,执行该方法必须取得对象锁。 (2) wait()和notify()方法 用于解决多线程中对资源的访问控制问题。 ●wait()方法：释放对象锁，将线程进入等待唤醒队列； ●notify()方法：唤醒等待资源锁的线程，让其进入对象锁的获取等待队列。 (3)避免死锁 指多个线程相互等待对方释放持有的锁，并且在得到对方锁之前不会释放自己的锁。 1.3 上机测试下列程序 样例1：利用多线程编程编写一个龟兔赛跑程序。 乌龟：速度慢，休息时间短；
Linux环境下MPI并行编程与算法实现研究
Linux 环境下MPI 并行编程与算法实现研究 曾志峰 (怀化学院计算机系,湖南怀化418008) 收稿日期:2004203225 作者简介:曾志峰(1963-),女,湖南怀化人,副教授,主要研究方向为并行与分布式计算、 网络安全技术。 摘 要:并行计算实现求解一些复杂的问题,并行编程技术的进步使得并行计算逐步应用到很多领域。MPI 是一种消息传递编程模型并可以被广泛使用的编写消息传递程序的标准,已扩展为一种优秀的并行程序设计语言。该文简要介绍了有关并行编程的基本概念与方法,深入讨论了MPI 并行编程环境与并行编程模式,对MPI 并行性进行了分析,给出了Linux 环境下MPI 编程环境的配置方法,最后结合一个实例详细描述了用MPI 实现并行算法的方法。通过对实验程序的结果分析,在Linux 机群环境下用MPI 实现复杂的并行算法是简单的,并且能取得较好的性能。关键词:消息传递模型;MPI ;通信模式;并行编程 中图分类号:TP31111 文献标识码:A 文章编号:16712654X (2004)022******* 引言 以高性能计算平台支撑的大规模并行计算已经成为计算领域瞩目的焦点。在基于共享内存与分布内存的并行计算机群等硬件环境下可以求解一大类复杂的科学与工程计算问题,并行计算编程技术的进步也使得并行计算已经开始渗透并普及到各个领域和方面。一个并行处理系统主要由并行平台(操作系统和硬件)与并行编程和求解应用问题的算法构成。并行编程又包括并行语言和其他工具、源程序、编译程序(包括预处理器、汇编程序和连接程序)、自然并行代码等运行时间支持和其他库。所有这些操作系统实用程序、程序设计语言、编译器以及运行时间库等环境工具构成了并行编程环境。 为了提供给用户一个良好的并行编程环境,很多厂商开发了有自己特色的支持平台,如I BM 公司的E UI 、Intel 的NX 、橡树岭的PVM 等,这些平台都是开发 出各自专有的消息传递包或消息传递库,提供了相似的功能,并且在特定的平台上具有优越的性能,缺点是在应用程序一级上互不兼容,可移植性很差。基于机群系统的并行编程环境的特点是一个消息传递模型,各个并行执行的程序之间通过传递消息来交换信息、协调同步。消息传递是相对于进程间通信方式而言的,而且与具体并行机存储模式无关,任何支持进程间通信的并行机,均可支持消息传递并行程序设计。为了开发一个高效标准具有可移植性的消息传递库,1992年由I BM 、Intel 公司、Paras oft 等开发商、 G MP 等研究机构和Edinburgh 等大学成立了MPI 论 坛。MPI 论坛于1994和1997年分别推出了MPI -1和MPI -2标准,提供了一个适合进程间进行标准消息传 递的并行程序设计平台。目前MPI 已经发展成为应用最广泛的并行程序设计平台,几乎被所有并行计算 环境(共享和分布式存储并行机、MPP 、机群系统等)和流行的多进程操作系统(UNIX 、Linux 、Windows )所支持,基于它开发的应用程序具有最佳的可移植性、功能强大、效率高等多种优点。本文侧重介绍基于Linux 的MPI 编程环境MPICH 及其在PC 集群计算机系统中进行MPI 并行编程的主要方法。 1 MPI 组成 MPI 是一种消息传递编程模型并可以被广泛使用 的编写消息传递程序的标准。它由一组库函数组成,在F ortran 或C 的基础上扩展为一种并行程序设计语言。严格来说,MPI 只是一个库,提供了应用程序的编程接口,方便F ortran77/90或C/C ++等编程语言直接对这些库例程或函数进行调用,实现进程间通信。 111 MPI 数据类型 为了支持异构环境和易于编程,MPI 定义了精确的数据类型参数而不使用字节计数,以数据类型为单位指定消息的长度,这样可以独立于具体的实现,并且更接近于用户的观点[2]。对于C 和F ortran ,MPI 均预定义了一组数据类型(如MPI -I NT 、MPI -DOUBLE 等)和一些附加的数据类型(如MPI -LONG -LONG -I NT 等), 第34卷 第2期2004年6月 航空计算技术Aeronautical C om puter T echnique V ol 134N o 12 Jun 12004
计算方法上机实验报告
《计算方法》上机实验报告 班级：XXXXXX 小组成员：XXXXXXX XXXXXXX XXXXXXX XXXXXXX 任课教师：XXX 二〇一八年五月二十五日
前言 通过进行多次的上机实验，我们结合课本上的内容以及老师对我们的指导，能够较为熟练地掌握Newton 迭代法、Jacobi 迭代法、Gauss-Seidel 迭代法、Newton 插值法、Lagrange 插值法和Gauss 求积公式等六种算法的原理和使用方法，并参考课本例题进行了MATLAB 程序的编写。 以下为本次上机实验报告，按照实验内容共分为六部分。 实验一： 一、实验名称及题目： Newton 迭代法 例2.7(P38):应用Newton 迭代法求 在 附近的数值解 ，并使其满足 . 二、解题思路： 设'x 是0)(=x f 的根,选取0x 作为'x 初始近似值,过点())(,00x f x 做曲线)(x f y =的切线L ,L 的方程为))((')(000x x x f x f y -+=,求出L 与x 轴交点的横坐标) (') (0001x f x f x x - =,称1x 为'x 的一次近似值,过点))(,(11x f x 做曲线)(x f y =的切线,求该切线与x 轴的横坐标) (') (1112x f x f x x - =称2x 为'x
的二次近似值,重复以上过程,得'x 的近似值序列{}n x ,把 ) (') (1n n n n x f x f x x - =+称为'x 的1+n 次近似值，这种求解方法就是牛顿迭代法。 三、Matlab 程序代码： function newton_iteration(x0,tol) syms z %定义自变量 format long %定义精度 f=z*z*z-z-1; f1=diff(f);%求导 y=subs(f,z,x0); y1=subs(f1,z,x0);%向函数中代值 x1=x0-y/y1; k=1; while abs(x1-x0)>=tol x0=x1; y=subs(f,z,x0); y1=subs(f1,z,x0); x1=x0-y/y1;k=k+1; end x=double(x1) K 四、运行结果： 实验二：
进程管理实验报告
进程的控制 1 ．实验目的 通过进程的创建、撤消和运行加深对进程概念和进程并发执行的理解，明确进程与程序之间的区别。 【答：进程概念和程序概念最大的不同之处在于： (1)进程是动态的，而程序是静态的。 (2)进程有一定的生命期，而程序是指令的集合，本身无“运动”的含义。没有建立进程的程序不能作为1个独立单位得到操作系统的认可。 (3)1个程序可以对应多个进程，但1个进程只能对应1个程序。进程和程序的关系犹如演出和剧本的关系。 (4)进程和程序的组成不同。从静态角度看，进程由程序、数据和进程控制块（PCB）三部分组成。而程序是一组有序的指令集合。】2 ．实验内容 (1) 了解系统调用fork()、execvp()和wait()的功能和实现过程。 (2) 编写一段程序，使用系统调用fork()来创建两个子进程，并由父进程重复显示字符串“parent:”和自己的标识数，而子进程则重复显示字符串“child:”和自己的标识数。 (3) 编写一段程序，使用系统调用fork()来创建一个子进程。子进程通过系统调用execvp()更换自己的执行代码，新的代码显示“new
program.”。而父进程则调用wait()等待子进程结束，并在子进程结束后显示子进程的标识符，然后正常结束。 3 ．实验步骤 （1）gedit创建进程1.c （2）使用gcc 1.c -o 1编译并./1运行程序1.c #include
多核编程与并行计算实验报告 (1)
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 多核编程与并行计算实验报告 姓名： 日期：2014年 4月20日
实验一 // exa1.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include"stdafx.h" #include 实验二 // exa2.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include"stdafx.h" #include 单片机并行口实验报告 实验二并行口实验报告 班级： 学号： 姓名： 教师： 一、实验目的 通过实验了解8051并行口输入方式和输出方式的工作原理及编程方法。 二、实验内容 1、输出实验 如图4-1所示。以8031的P2口为输出口。通过程序控制发光二极管的亮灭。 2、输入实验 如图4-1所示。以8031的P1口为输入口。用开关向P1.0~P1.3输入不同的状态，控制P2口P2.4~P2.7发光二极管的亮灭。 3、查询输入输出实验 如图1-1所示。以8051的P1.6或P1.0为输入位，以P2口为输出，二进制计数记录按键的次数。 图1-1 三、编程提示 1、输出实验程序 （1）设计一组显示花样，编程使得P2口按照设计的花样重复显示。 （2）为了便于观察，每一状态加入延时程序。 2、输入实验程序 开关打开，则输入为1；开关闭合，则输入为0。读取P1.0~ P1.3的状态，并将它们输出到P2.4~ P2.7，驱动发光二极管。所以发光二极管L1~L4的亮灭应与开关P1.0~ P1.3的设置相吻合。 3、查询输入输出程序 （1）编程计数P1.0按键次数，按键不去抖动。 （2）编程计数P1.6按键次数，按键不去抖动。 （3）编程计数P1.0按键次数，按键软件延时去抖动。 观察（1）、（2）、（3）、的结果。 四、实验器材 计算机，目标系统实验板 五、实验步骤 1、在KEILC中按要求编好程序，编译，软件调试，生成.HEX文件。 2、断开电源，按图1-1所示，连好开关及发光二极管电路。 3、下载程序。 4、调试运行程序，观察发光二极管状态。 六、C源程序清单 1、#include 一、准备工作： myEclipse 整合 SSH 步骤(基于操作和配置文件) 1. JDK -> jdk1.6.0_17 安装(环境变量配置): JAVA_HOME = C:\ jdk1.6.0_17; PATH = %JAVA_HOME%\bin; %JAVA_HOME%\jre\bin; CLA SSPATH = .;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar; 在 Cmd -> java –version 查看 JDK 的版本是否与刚配好的版本一致。 2. apache-tomcat-6.0.24：解压即可； 3. myEclipse 8.5：安装(略)： 最高可提供： 框架：Java EE 5 Spring 3.0 Hibernate 3.3 Struts 2.1 4. DB ：以 MySQL 5.1 为例。 二、打开 myEclipse 先配置好 Tomcat 服务器和 JDK 操作好下图所示： 1. Window -> Preferences -> Java: Installed JREs 在这里可以不使用 myEclipse 自带的 JDK ，得 Add…自己安装好的 JDK ： 2. Window -> Preferences -> MyEclipse -> Servers: Tomcat 6.x 在这里配置 Tomcat 服务器，我们这里是选择 6.x 。Browse…自己将 Tomcat 解压放的目 录，再选择 Enable ，将它启用，然后 Apply 应用一下就 Ok 了。 3. Window -> Preferences: Tomcat 6.x -> JDK 选择前面我们配好的JDK 版本。 1.数据类型 MPI_Status 状态类型 MPI_Aint 地址偏移类型 MPI_Datatype 数据类型 MPI_Comm 通信域类型 MPI_Group 组类型 MPI_Op 归约操作类型 MPI_Request MPI_Errhandler MPI_Copy_function MPI_Delete_function MPI_User_function 2.MPI预定义的与C一致的数据类型 附加的数据类型：MPI_LONG_LONG_INT long long int 其他：复数型(MPI_COMPLEX)、逻辑型(MPI_LOGICAL)、浮点型(MPI_REAL、MPI_DOUBLE_PRECISION) 3.MPI_MAXLOC和MPI_MINLOC在C中用到的类型 4.特别的数据类型 5.通信域，在C中其类型为MPI_Comm 6.进程组，进程组在C中是MPI_Group类型 7.进程组比较结果 8.组调用，一些组调用要进行运算操作(MPI_REDUCE，MPI_ALLREDUCE， MPI_REDUCE_SCATTER，MPI_SCAN)，该操作的类型在C中是MPI_Op类型 9.关键字值 10.无效对象 11.预定义常量 12.拓扑类型 13.MPI状态，MPI_Status数据类型的结构，它包括三个成员 14.其它类型与函数 15.MPI错误代码 16.MPI的类型匹配规则 MPI_BYTE和MPI_PACKED可以和任何以字节为单位的存储相匹配，包含这些字节的类型是任意的，MPI_TYPE用于不加修改地传送内存中的二进制值，MPI_PACK用于数据的打包和解包（MPI_UNPACK）。 类型匹配规则可以概括为： 有类型数据的通信，发送方和接收方均使用相同的数据类型。 无类型数据的通信，发送方和接收方均以MPI_BYTE作为数据类型。 打包数据的通信, 发送方和接收方均使用MPI_PACKED。 发送MPI_PACKED格式的数据可以用任意数据类型来接收，只要它和实际接收到的消息的数据类型相匹配；以任何类型发送的消息(包括MPI_PACKED类型)都可以用MPI_PACKED类型接收。 17.MPI通信域 MPI通信域包括两部分：进程组和通信上下文。进程组即所有参加通信的进程的集合。通信上下文提供一个相对独立的通信区域，不同的消息在不同的上下文中进行传递，不同上下文的消息互不干涉，通信上下文可以将不同的通信区别开来。 18.安全的通信调用次序 当两个进程需要相互交换数据时，一个进程的发送操作在前，接收操作在后；而另一个进程的接收操作在前，发送操作在后，前后两个发送和接收操作要相互匹配。 并行计算上机实验报告题目：多线程计算Pi值 学生姓名 学院名称计算机学院 专业计算机科学与技术时间 一. 实验目的 1、掌握集群任务提交方式； 2、掌握多线程编程。 二.实验内容 1、通过下图中的近似公式，使用多线程编程实现pi的计算； 2、通过控制变量N的数值以及线程的数量，观察程序的执行效率。 三.实现方法 1. 下载配置SSH客户端 2. 用多线程编写pi代码 3. 通过文件传输界面，将文件上传到集群上 4.将命令行目录切换至data，对.c文件进行编译 5.编写PBS脚本，提交作业 6.实验代码如下： #include #include 编辑推荐 ◆书中内容侧重于以MPI库为基础开发并行应用程序，对MP规范定义的各项功能和特征在阐述其特点基础上均配以实例加以说明和印证。 ◆书中所附实例尽量采用独立的功能划分，其中的代码片段可直接用于并行应用程序开发 ◆在讲述基本原理的同时，注重对各项消息传递和管理操作的功能及局限性、适用性进行分析从而使熟读此书的读者能够编写出适合应用特点，易维护、高效率的并行程序。 ◆与本书配套的电子教案可在清华大学出版社网站下载。 本书简介 本书旨在通过示例全面介绍MP1并行程序开发库的使用方法、程序设计技巧等方面的内容，力争完整讨论MP1规范所定义的各种特征。主要也括MPI环境下开发并行程序常用的方法、模式、技巧等 内容。在内容组织上力求全面综合地反映MPl-1和MPI-2规范。对MPI所定义的各种功能、特征分别 给出可验证和测试其工作细节的示例程序 目录 第1章 MPI并行环境及编程模型 1.1 MPICH2环境及安装和测试 1.1.1 编译及安装 1.1.2 配置及验汪 1.1.3 应用程序的编译、链接 1.1.4 运行及调试 1.1.5 MPD中的安全问题 1.2 MPI环境编程模型 1.2.1 并行系统介绍 1.2.2 并行编程模式 1.2.3 MPI程序工作模式 1.3 MPI消息传递通信的基本概念 1.3.1 消息 1.3.2 缓冲区 1.3.3 通信子 1.3.4 进样号和进程纰 1.3.5 通价胁议 1.3.6 隐形对象 第2章 点到点通信 2.1 阻糍通信 2.1.1 标准通信模式 2.1.2 缓冲通信模式 2.1.3 就绪通信模式 2.1.4 同步通信模式 2.1.5 小结 2.2 非阻塞通信 2.2.1 通信结束测试 2.2.2 非重复的非阻塞通信 2.2.3 可醺复的非阻塞通信 2.2.4 Probe和Cancel 2.3 组合发送接收 2.3.1 MPl_Send,MPI_RecvoMPl_Sendreev 2.3.2 MPI_Bsend←→MPl_Sendrecv 2.3.3 MPI_Rsend←→MPI_Sendrecv 2.3.4 MPl_Ssend←→MPl_Sendrecv 2.3.5 MPl_lsend←→MP1一Sendrecv 2.3.6 MPl_Ibsend←→MPI_Sendrecv 2.3.7 MPI_Irsend←→MPI_Sendrecv 2.3.8 MPl_Issend,MPI_Irecv←→MPI_Sendrecv 2.3.9 MPI Send_init←→MPl_Sendrecv 2.3.10 MPI一Bsendj init←→MPl_Sendrecv 2.3.11 MPI_Rsend_init←→MPI_Sendrecv 2.3.12 MPl_Ssend_init,MPl_Recv_init←→MPl_Sendrecv 2.4 点到点通信总结 华中科技大学 课程名称并行处理 实验名称矩阵乘法的实现及加速比分析考生姓名李佩佩 考生学号 M201372734 系、年级计算机软件与理论2013级类别硕士研究生 考试日期 2014年1月3日 一. 实验目的 1) 学会如何使用集群 2) 掌握怎么用并行或分布式的方式编程 3) 掌握如何以并行的角度分析一个特定的问题 二. 实验环境 1) 硬件环境：4核CPU、2GB内存计算机； 2) 软件环境：Windows XP、MPICH2、VS2010、Xmanager Enterprise3； 3) 集群登录方式：通过远程桌面连接211.69.198.2，用户名：pppusr，密码：AE2Q3P0。 三. 实验内容 1. 实验代码 编写四个.c文件，分别为DenseMulMatrixMPI.c、DenseMulMatrixSerial.c、SparseMulMatrixMPI.c和SparseMulMatrixSerial.c，用于比较并行和串行矩阵乘法的加速比，以及稀疏矩阵和稠密矩阵的加速比。这里需要说明一下，一开始的时候我是把串、并行放在一个程序中，那么就只有两个.c文件DenseMulMatrix.c 和SparseMulMatrix.c，把串行计算矩阵乘的部分放到了主进程中，即procsID=0的进程，但是结果发现执行完串行后，再执行并行就特别的慢。另外，对于稀疏矩阵的处理方面可能不太好，在生成稀疏矩阵的过程中非0元素位置的生成做到了随机化，但是在进行稀疏矩阵乘法时没有对矩阵压缩，所以跟稠密矩阵乘法在计算时间上没多大区别。 方阵A和B的初始值是利用rand()和srand()函数随机生成的。根据稀疏矩阵和稠密矩阵的定义，对于稀疏矩阵和稠密矩阵的初始化方法InitMatrix(int *M,int *N,int len)会有所不同。这里需要说明一下，一开始对于矩阵A和B的初始化是两次调用InitMatrix(int *M ,int len)，生成A和B矩阵，但是随后我发现，由于两次调用方法InitMatrix的时间间隔非常短，又由于srand()函数的特点，导致生成的矩阵A和B完全一样；然后，我就在两次调用之间加入了语句“Sleep(1000)；”，加入头文件“#include 北京科技大学计算机与通信工程学院 实验报告 实验名称： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 实验成绩：________________________________ 实验地点： 实验时间：2015年05月 一、实验目的与实验要求 1、实验目的 1对比矩阵乘法的串行和并行算法，查看运行时间，得出相应的结论；2观察并行算法不同进程数运行结果，分析得出结论； 2、实验要求 1编写矩阵乘法的串行程序，多次运行得到结果汇总； 2编写基于MPI，分别实现矩阵乘法的并行化。对实现的并行程序进行正确性测试和性能测试，并对测试结果进行分析。 二、实验设备（环境）及要求 《VS2013》C++语言 MPICH2 三、实验内容与步骤 实验1，矩阵乘法的串行实验 （1）实验内容 编写串行程序，运行汇总结果。 （2）主要步骤 按照正常的矩阵乘法计算方法，在《VS2013》上编写矩阵乘法的串行程序，编译后多次运行，得到结果汇总。 实验2矩阵乘法的并行化实验 3个总进程 5个总进程 7个总进程 9个进程 16个进程 四：实验结果与分析（一）矩阵乘法并行化 矩阵并行化算法分析： 并行策略：1间隔行带划分法 算法描述：将C=A*B中的A矩阵按行划分，从进程分得其中的几行后同时进行计算，最后通信将从进程的结果合并的主进程的C矩阵中 对于矩阵A*B 如图：进程1：矩阵A第一行 进程2：矩阵A第二行 进程3：矩阵A第三行 进程1：矩阵A第四行 时间复杂度分析： f(n) =6+2+8+k*n+k*n+k*n+3+10+n+k*n+k*n+n+2 (k为从进程分到的行数) 因此O(n)=(n)； 空间复杂度分析： 从进程的存储空间不共用，f(n)=n; 因此O(n)=(n); 2间隔行带划分法 算法描述：将C=A*B中的A矩阵按行划分，从进程分得其中的几行后同时进行计算，最后通信将从进程的结果合并的主进程的C矩阵中 对于矩阵A*B 如图：进程1：矩阵A第一行 进程2：矩阵A第二行 进程3：矩阵A第三行 进程3：矩阵A第四行 时间复杂度分析： f(n) =6+2+8+k*n+k*n+k*n+3+10+n+k*n+k*n+n+2 (k为从进程分到的行数) 因此O(n)=(n)； 空间复杂度分析： 从进程的存储空间不共用，f(n)=n; 因此T(n)=O(n); 图解SSH框架配置步骤 核心提示：现在开发的一个项目使用S2SH框架，配置环境用了一两天，现在把当时配置环境时写的文档整理下发出来，也算加强点记忆。 1 开发环境 MyEclipse5.5 JDK 1.6 Java EE 5.0 Tomcat6.0 Struts2.1.6 Spring2.5.6 Hibernate3.3.1 2 为 ssh 做好准备 2.1 下载包 Struts2 现在开发的一个项目使用S2SH框架，配置环境用了一两天，现在把当时配置环境时写的文档整理下发出来，也算加强点记忆。 1 开发环境 MyEclipse5.5 JDK 1.6 Java EE 5.0 Tomcat6.0 Struts2.1.6 Spring2.5.6 Hibernate3.3.1 2 为ssh做好准备 2.1下载包 Struts2.1.6包下载： https://www.sodocs.net/doc/1018917040.html,/download.cgi#struts216 Full Distribution: o struts-2.1.6-all.zip (110mb) [PGP] [MD5] Hibernate3.3包下载： https://https://www.sodocs.net/doc/1018917040.html,/6.html Spring2.5下载： https://www.sodocs.net/doc/1018917040.html,/download 2.2搭建开发环境 打开MyEclipse，新建一个web project，如图： 注意：J2ee版本设为java ee 5.0 点击Finish完成，建好的工程如图： 如果你的myeclipse还没有配置一个web服务器，那就进行下面的步骤，这里以tomcat6为例： 多核编程与并行计算实验报告 姓名： 日期：2014年 4月20日 实验一 // exa1.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include"stdafx.h" #include 实验二 // exa2.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include"stdafx.h" #include 8255并行口实验实验报告 作者： 一、实验目的 掌握8255A的编程原理。 二、实验设备 CPU挂箱、8086CPU模块。 三、实验内容 8255A的A口作为输入口，与逻辑电平开关相连。8255A的B口作为输出口，与发光二极管相连。编写程序，使得逻辑电平开关的变化在发光二极管上显示出来。 四、实验原理介绍 本实验用到两部分电路：开关量输入输出电路和8255可编程并口电路。 五、实验步骤 1、实验接线 CS0?CS8255； PA0～PA7?平推开关的输出K1～K8； PB0～PB7?发光二极管的输入LED1～LED8。 2、编程并全速或单步运行。 3、全速运行时拨动开关，观察发光二极管的变化。当开关某位置于L 时，对应的发光二极管点亮，置于H时熄灭。 六、实验提示 实验也是如此。实验中，8255A工作于基本8255A是比较常用的一种并行接口芯片，其特点在许多教科书中均有介绍。8255A有三个8位的输入输出端口，通常将A端口作为输入用，B端口作为输出用，C端口作为辅助控制用，本输入输出方式（方式0）。 七、实验结果 程序全速运行后，逻辑电平开关的状态改变应能在LED上显示出来。例如：K2置于L位置，则对应的LED2应该点亮。 八、程序框图（实验程序名：t8255.asm） 开始 设置8255工作方式 读A口 输出至B口 结束 九、程序源代码清单： assume cs:code code segment public org 100h start: mov dx,04a6h ;控制寄存器地址 mov ax,90h ;设 置为A口输入，B口输出 out dx,ax mov al,0feh start1:mov dx,04a2h 芯片的 入口地址 out dx,al mov bl,al mov dx ,04a0h in al,dx test ax,01h jz strat2 mov al ,bl rol al,1 流水灯循环左移 mov bl,al mov cx,3000h 设置cx为灯闪烁时间对应的循环次数 add: loop add jmp start1 无条件跳转至start1 strat2:mov al,bl mov dx,04a2h out dx,al ror al,1 流水灯循环左移 mov bl, al mov cx,3000h add1: loop add jmp start 无条件跳转至start code ends end start 十、实验总结 通过该实验，掌握了8255A的编程原理，学会了用汇编语言来编写程序控制8255A进行流水灯的操作实验。 1：构建WEB项目 2：构建数据库 3：加入依赖包 尽量不要依赖IDE，通过自己手动加包完成 访问数据库需要的包：mysql的驱动包 Hibernate的包：hibernate3.jar 核心包 依赖的必须包：antlr-2.7.6.jar 用于解析成HQL语句的包 commons-collections-3.1.jar apache提供的包，提供对集合框架的增强 dom4j-1.6.1.jar 解析XML文件的包 javassist-3.9.0.GA.jar 动态修改字节码需要用到的包 jta-1.1.jar 用于JTA事务的包 slf4j-api-1.5.8.jar 日志接口包---》依赖一定的实现包 slf4j-log4j12-1.5.0.jar log4j.jar 另外一种实现包：slf4j-simple-1.5.10.jar 可选的包：c3p0-0.9.1.jar 用于创建C3P0连接池的包 ehcache-1.2.3.jar ：用于缓存实现的包 cglib-2.2.jar 动态修改字节码的包 Spring的包：spring.jar 核心包 aopalliance.jar 使用Aop功能可以用到的包 aspectjrt.jar aspectjweaver.jar 使用ASPECTJ表达式需要用到的包 如果是使用DBCP连接池的话，需要两个jar包 commons-dbcp.jar commons-pool.jar 如果需要用到commons增加包的话，可以加入以下包 commons-beanutils.jar commons-lang.jar commons-logging.jar Struts2的包：commons-fileupload-1.2.1.jar commons-io-1.3.2.jar freemarker-2.3.13.jar ：在Struts2 中默认使用的是FreeMarker模板引擎 ognl-2.6.11.jar ：Struts2中使用OGNL表达式 struts2-core-2.1.6.jar 核心包 xwork-2.1.2.jar 核心包 struts2-spring-plugin-2.1.6.jar Struts2跟Spring整合需要的插件包 4：构建项目分包结构 5：放置配置文件 6：创建POJO和相对应的hbm.xml 7：修改空白的Hibernate.cfg..xml并创建表结构 8：创建DAO,SERVICE,ACTION 9：修改配置文件单片机并行口实验报告
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