Compaq Visual Fortran 6.6 并行编程环境的配置
Compaq Visual Fortran 6.6 并行编程环境的配置
Windows平台并行编程环境的配置
所用的软件：mpich2-1.0.5-win32-ia32.msi
Compaq Visual Fortran 6.6
1、如果本机上没有安装过Microsoft .NET .Framework，安装1.0.5这个版本的mpich2时，那么会提示你安装，我装的是2.0版本dotnetfx.exe，2.0版本以上的都行，然后把mpich2-1.0.5装上。
2、mpich2安装成功后，为了使用命令行方式执行程序的方便，将mpi路径
C:\ProgramFiles\MPICH2\bin添加到环境变量path中，这样就可以在任何地方使用mpiexec了。
3、CVF安装没什么，就是序列号老记不住，再写一遍，33206-050-0010743-00007。然后将mpich2的include和lib路径添加到CVF的搜索路径，在
Tools=>Options=>Directories的Include files和Library files中。
4、解决头文件问题。
在fortran77的固定格式程序中，要加入一行include 'mpif.h'，头文件mpif.h中定义了MPI的一些常量。90程序就有点麻烦了，因为在fortran90程序中，习惯使用module，书上也说在90程序中要用use mpi来替代include
'mpif.h'，可是mpich2-1.0.5中的lib和include文件夹里都没有那个mpi.mod，其他的mpich版本好像也没有，至少mpich.nt.1.2.5.exe没有。
解决办法：
1）、在90程序中也使用include 'mpif.h'，而且要把mpif.h中以C开头的注释前加上！，还有三行以CDEC$开头，也要用！来注释，不然出错。这中解决办法会更改mpif.h文件，那么再写77程序时是不是还要改回来呢，我试了helloworld程序，不改回来的话，77程序倒也不出错。
2）、参考了网上的资料，自己做一个mpi.mod文件，写这样一段程序：
module mpi
! include 'mpif.h'
! ****************
end module mpi
program main
end
将mpif.h文件中的内容都复制到星号处，并且也将以C开头的行改成前加上！。然后到debug目录下就找到了一个mpi.mod文件，将其拷贝到mpich的include 目录下，再写90程序时就可以用use mpi了。当然也可以弄一个release模式的，不过我连接时有两个警告，还没弄明白怎么回事。
5、CVF编译连接选项的配置
主要看了一篇官方文档，是在下载mpich时一起下载的。这里主要的步骤是红色字标出的，其他的选项不做也能成功编译连接，当然最好还是都改了。
A.C/C++ Tab – CATEGORY: Preprocessor
Add “C:\mpich2\include” to the “Additional include directories” box.
B.Link Tab – CATEGORY: Input
·Add “C:\mpich2\l ib” to the “Additional library path”.
·Add “cxx.lib”, “mpi.lib”, “fmpich2.lib”, “fmpich2s.lib”, and
“fmpich2g.lib” to the end of the “Object/library modules” box.
·“cxxd.lib” should be used for the Debug configuration.
其实这里只填fmpich2s.lib就可以了，当然最好都填上吧。而且可以不在
Link=>Gaegory : Input这个选项卡上改，而是在程序文件的开始处加上一
行：!DEC$ OBJCOMMENT LBI:"fmpich2s.lib"这样程序的可移植性更好。
C.Fortran Tab – CATEGORY: External Procedures
·Argument Passing Conventions: C, by reference
·String length argument passing: After all args
D.Fortran Tab – CATEGORY: Preprocessor
·Predefined Preprocessor Symbols: MPI (add this to what is there).
(This is only really needed if preprocessing is done, but won’t hurt to
add.)
·INCLUDE and USE Paths: C:\mpich2\include
·Select Use FPP
6、每新建一个工程，都要像5中那样去设置选项，很是麻烦。在CVF这里可以保存下这些设置。点击菜单File=>Save Fortran Environment，点击Save Environment按钮，即保存一个新的环境（可以给一个名称），这样就可以在进行并行程序设计的时候，较为方便地使用这一编译环境，举例如下：
(1) 点击菜单File->New... ；
(2) 在Projects标签中选择Fortran Console Application，然后再右侧输入框中给出项目的名称，点击OK；
(3) 在接下来的对话框中选择An empty project，点击Finish。这时会弹出对话框”Would you like to consider applying options from a Saved Fortran Console Environments? ”,点“是”；
(4) 在对话框中List of Console Environment中，选择前面准备好的环境名
称，点击Apply按钮，并确认；
(5) 在接下来的对话框中直接点击OK。
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很多Windows用户在应用并行环境时，发现对工程的设置非常麻烦，其实这一问题可以容易的解决。本文将就Compaq Visual Fortran 6.5环境中如何实现MPICH2并行计算做一简单的介绍。
首先，介绍一下MPICH2的安装，MPICH2可以在以下网站免费下载
https://www.sodocs.net/doc/405248345.html,/mpi/mpich2/，我下载的是Win32 IA32平台的安装程序
https://www.sodocs.net/doc/405248345.html,/mpi/mpich2/downloads/mpich2-0.971-2-win32-ia32.ms i。在Windows下安装此程序即可，其默认安装目录为c:\program files\mpich2。在此目录下有四个子目录，分别为bin，example，include和lib。其中bin目录下有两个执行文件，smpd.exe和mpiexec.exe。在后面将介绍其应用。在“我的电脑”环境变量设置中将bin目录写入路径path变量，这样就可以在任何地方执行此目录下的文件了（或者，你可以将其copy到工作目录，如果你不闲烦的话）。
其次，设置CVF6.5环境，这一步需要将MPICH2的include和lib目录写进CVF6.5的搜索目录。其做法请参考设置过程图解cvfdemo.html ,其中需要注意的是将图解中的对应目录换成MPICH2目录下的include和lib。设置完成后，将本压缩包中mpich2.mod文件拷贝到MPICH2目录下的include子目录下。
Mpich2.mod是我自己编写的一个接口程序，用于简化CVF6.5与MPICH2之间的环境设置，此程序必需放在正确的地方。
最后，介绍如何运行并行程序。在本压缩包中有一个FORTRAN编码的例子hello.f90,此程序可以在CVF6.5环境下直接进行编译。注意，以后所有的并行程序的最前面必需加上“use mpich2”这一行。这样才能正确编译并行程序。编译好后，会在当前工作目录的子目录debug下找到可执行文件hello.exe。在DOS 命令行模式下，进入debug目录，首先键入“smpd”回车，这样开始调用并行运行服务，再执行“mpiexec –n 5 hello”,就可以看到hello.exe程序的运行结果。当然，这里的“5”是节点的个数，你可以更改此值，自己进行尝试。Ok，恭喜你，现在你已经可以运行一个完整的并行程序了。要想成为高手，还要不断努力。Good luck。
MPICH安装
这里仅针对使用Digital Visual Fortran 6.x编译器的情况对MPICH安装程序所附的说明文档作补充说明。对于Visual C++ 6.0编译器的情况仅提供参考。
1. 安装
运行Setup.exe安装时，建议完全安装。Setup.exe运行完毕后，进行下面操作：
(1) 将{MPICH_root}\Sdk\Include和{MPICH_root}\Sdk\Lib目录下的所有文件分别拷贝到{Microsoft Visual Studio}\Df98\Include和{Microsoft
Visual Studio}\Df98\Lib目录下；
(2) 将{MPICH_root}\RemoteShell\Bin加入到系统的PATH环境变量中。
2. 编译、链接MPI应用程序
为了方便使用Visual Fortran 6.x编译器进行并行程序编译链接，在第一次使用其编译程序前，可以增加一个Fortran项目环境：
(1) 点击菜单File->New...；
(2) 在Projects标签中选择Fortran Console Application，然后再右侧输入框中填入新项目的名称，点击OK；
(3) 在接下来的对话框中选择An empty project，点击Finish；
(4) 在接下来的对话框中直接点击OK；
(5) 点击菜单Project->Settings...，进行下面操作：
I) 在setting for中，选择Win32 debug；
II) 选择Fortran标签，进行下面操作：
i) 在Category一栏中选择“External Procedures”；
ii) 在“Argument Passing”一栏中选择“C, By Reference”；
iii) 在“String Length Argument”一栏中选择“After All Args”；
III) 选择Link标签，进行下面操作：
i) 在Category一栏中选择“General”；
ii) 在Object/library modules中，添加ws2_32.lib、mpichd.lib、pmpichd.lib、romiod.lib，各库文件间用空格分开；
IV) 在setting for中，选择Win32 release；
V) 重复II)、III)的操作，只是库文件变为：ws2_32.lib、mpich.lib、pmpich.lib、romio.lib；
VI) 点击OK。
(6) 点击菜单File->Save Fortran Environment;
(7) 点击Save Environment按钮，即保存一个新的环境（可以给一个名称）；
(8) 关闭这个项目文件，并删除这个项目文件。
这样就可以在进行并行程序设计的时候，较为方便地使用这一编译环境，举例如下：
1) 点击菜单File->New...;
2) 在Projects标签中选择Fortran Console Application，然后再右侧输入框中给出项目的名称，点击OK；
3) 在接下来的对话框中选择An empty project，并选中复选框“There are saved Fortran Console environments. Would you like to consider applying options from one of them?”，点击Finish；
4) 在对话框中List of Console Environment中，选择前面准备好的环境名称，点击Apply按钮，并确认；
5) 在接下来的对话框中直接点击OK；
在这个项目中就可以进行并行程序的开发。特别指出的是，在源程序中必须添加语句“include 'mpif.h'”。
3. 运行MPI应用程序
对于已经编译好的MPI程序，若只启动一个进程，则可以直接键入程序名，回车，即可运行。若启动多个进程则需要执行mpirun。具体用法可由命令提示符下直接执行该命令获得。
对于只准备在单机上，进行调试的用户，相对容易。只需要键入mpirun -np #numproc <程序名>，或者键入mpirun -localonly #numproc <程序名>，即可。（#numproc指的是准备启动的进程数）
对于在多台机器上进行计算，需要进行下面的操作来建立环境：（这里假设用户没有安装NFS）
(1) 确认在每台机器上都安装了这个程序包，最少是安装了远程调用的程序和必须得动态库。
(2) 确认在每台机器上都启动了RemoteShellServer。可以通过控制面板->服务，来检查，推荐将这个服务设为自动，可以减少以后的维护。
(3) 运行程序。这里分几种情况逐一说明。
I) 用mpirun -np #numproc <程序名> 的形式在多台机器上启动，方法如下：
（这一方法只适合启动SPMD程序，并且可执行程序应在各台机器上放置在相同的目录结构中）
i) 启动mpiconfig，选择准备运行的机器，并点击setup，再点击OK按钮，结束配置。（注：选中机器后，必须按setup，才可以完成配置，否则在后面的运行中会出现奇怪的错误）
ii) 键入mpirun -np #numproc <程序名> 即可启动程序，当#numproc大于配置的机器数时，系统可以自动在机器列表中循环利用。
II) 用配置文件的方式在多台机器上启动，方法如下：
i) 编写纯文本的配置文件，格式如下：
exe <可执行文件的全路径及名称>
[可选参数]
hosts
<主机名1> #n1 [可执行文件的全路径及名称]
<主机名2> #n2 [可执行文件的全路径及名称]
<主机名3> #n3 [可执行文件的全路径及名称]
...
其中#n1,n2,n3...表示在对应机器上启动的进程数，每台主机上的进程数可以不同；
若主机后的[可执行文件的全路径及名称]不填，则默认使用exe那一行所指定的文件；
若每台主机都独立的列出[可执行文件的全路径及名称]，则exe那一行的内容也可空白；
若启动的是SPMD程序，每个主机所指向的必须是同一文件，或其复制文件；
若启动的是MPMD程序，给不同的机器上指定其上需要运行的程序；
同一台主机可以占用多行，每行给定不同或相同的启动进程数和[可执行文件的全路径及名称]；
全路径名包括两种，一种是以驱动器符号开始的，如：d:\temp\mpiprogram.exe，另一种是以机器名为起始的，如：\\host1\share\temp\mpiprogram.exe；
每个[可执行文件的全路径及名称]都是以相应的主机为标准。
ii) 启动程序，这里仍然有两种情况：
a) 如果每台机器运行所需要的可执行文件都在其本地，则可以简单的使用mpirun <配置文件> 的形式启动；
b) 如果在配置文件中包含的主机中，存在一台主机的所需的可执行文件在其远程，则需要使用mpirun <配置文件> -logon 来启动，这时会要求输入一个帐号和密码，请输入一个已经存在的域用户名和其对应的密码即可。（与每台机器登陆的帐号无关，不要使用administrator帐号）
特别需要指出下面几点：
(1) 推荐用mpirun -localonly #numproc <程序名> 的方式在单机上启动多个进程，这样可以比较少的更改mpiconfig。
(2) 推荐用配置文件的形式在多台机器上运行，这样也可以比较少的更改mpiconfig；
(3) 也可以使用配置文件的形式在单台机器上运行程序；
(4) 无论启动几个进程，在本地只有一个窗口，而远程主机上没有任何窗口启动，若启动任务管理器，可以看到启动的程序在运行，并且优先级为低。