如何在 Oracle Solaris 11 上编译和运行 MPI 程序

使用 Oracle Message Passing Toolkit (OMPT)

作者：Terry Dontje，2011 年 12 月

如何使用 Oracle Message Passing Toolkit (OMPT) 在 Solaris 11 上编译和运行消息传递接口 (MPI) 应用程序。

简介

MPI 是在集群中不同节点上运行的并行进程之间进行的消息传递函数库调用的一个标准规范。Open MPI (OMPI) 是 MPI 的一个开源实现，其 1.5 版目前符合 MPI 2 标准。

OMPT 是 Oracle 的 MPI 实现。它是针对 Oracle Solaris 11 平台优化的、预配置编译版 OMPI，该版本包括一些增强，如 MPI 库的测试版本以及用于 DTrace 或 Oracle Solaris Studio Performance Analyzer 的钩子。

OMPT 用于 Oracle Solaris 11：示例

以下内容通过一个示例来说明使用 OMPT 编译和运行 MPI 程序的过程。

获取 OMPT

要使用 OMPT，需要在系统上安装和运行 Oracle Solaris 11。除了安装过程中使用的 root 权限之外，运行任何 OMPT 实用程序通常无需任何其他特殊权限。

如果您想编译 MPI 程序，则需要安装 Oracle Solaris Studio 12.1 或更高版本。在运行 MPI 程序的节点集群上，可以在其中一个节点上安装 Oracle Solaris Studio 并仅在该节点上编译 openmpi-15 程序包，但在所有节点上都安装该程序包。

要获取 OMPT，请安装 openmpi-15 程序包，该程序包由一个映像包管理系统 (IPS) 信息库托管，您的系统上应配置有该信息库。要验证是否配置了 IPS 信息库，请运行 pkg publisher 命令。

如果尚未 配置 IPS 信息库，请在尝试添加 openmpi-15 程序包之前配置它。否则，程序包添加将失败。

系统应配置了网络访问（如果是通过网络访问 IPS 信息库）或本地配置的从同一系统提供服务的 IPS 信息库。

本文示例使用了本地配置的 IPS 信息库，如 pkg publisher 命令的以下输出所示，该输出指示 IPS 信息库通过 HTTP 托管在 localhost 上。

root@solarix:/usr/share/distro_const# pkg publisher
PUBLISHER                             TYPE     STATUS   URI
solaris                              origin   online   http://localhost/

验证配置了信息库之后，以 root 身份运行 pkg install openmpi-15 命令添加该分发构造器程序包。然后从 IPS 信息库下载 openmpi-15 程序包并立即安装。

pkg install openmpi-15 命令显示进程的状态，如清单 1 所示，这样便于观察进度。

root@solarix:~# pkg install openmpi-15

Creating Plan  
                
    Packages to install:  2
Create boot environment: No

DOWNLOAD                                  PKGS       FILES    XFER (MB)
service/picl                               0/2      0/1430     0.0/11.9[K
developer/openmpi-15                       1/2   1430/1430    11.9/11.9[K
Completed                                  2/2   1430/1430    11.9/11.9[K

PHASE                                        ACTIONS
Install Phase                              1639/1639

PHASE                                          ITEMS
Package State Update Phase                       1/2 
Package State Update Phase                       2/2

Image State Update Phase                         1/2 
Image State Update Phase                         2/2

PHASE                                          ITEMS
Reading Existing Index                           1/8 
Reading Existing Index                           5/8 
Reading Existing Index                           8/8

Indexing Packages                                2/2

安装完 openmpi-15 程序包之后，只需在 PATH 变量中包括 /usr/openmpi/ompi-15/bin，然后就一切准备妥当。

使用 OMPT 编译 MPI 程序

使用 OMPT 编译 MPI 程序有两种方式。您可以使用程序包中包含的编译器包装器（mpicc、mpiCC、mpif77 和 mpif90）或者直接调用编译器。

因为需要包含的 include、library 和 run 路径，建议采用第一种方法。包装器将其不了解的所有选项都传给 Oracle Solaris Studio 编译器，因此您应能够使用包装器实用程序替换 makefile 中编译器的所有实例。

以清单 2 作为示例 MPI 程序，可以使用一行命令编译程序：

mpicc hello.c -o hello.x

#include <stdio.h>
#include <mpi.h>

int main(int argc, char **argv) {
  int np, me; 
  MPI_Init(&argc,&argv);
  MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&np);
  MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&me);
  printf("hello from %d of %d\n", me, np);
  MPI_Finalize();
  return 0;
}

还可以执行两阶段的编译和链接：

mpicc -c hello.c
mpicc hello.o -o hello.x

如果要直接执行编译器而不使用包装器，可以通过向包装器提供 -showme 选项来确定包装器使用的选项：

mpicc -showme hello.c -o hello.x

使用 OMPT 运行 MPI 程序

编译完可执行文件并与 OMPT 库链接之后，可以单独运行该程序或使用并行作业启动器实用程序 mpirun 来运行。

要单独运行程序，只需运行该可执行文件，就跟普通非并行可执行文件一样。但是，随后将由该程序来负责调用相应的 MPI API（如 MPI_Comm_spawn 或 MPI_Comm_spawn_multiple）来生成 MPI 作业的其他进程。

要一开始就创建运行多个进程的 MPI 作业，请使用 mpirun 实用程序。例如，如果您要使用总共 8 个进程在 2 个节点上运行我们的示例 MPI 程序，可以使用以下命令：

mpirun -np 8 -host hostname1,hostname2 hello.x

有几个选项可以与 mpirun 一起用来控制绑定、布局、输出重定向等等。通过执行 mpirun -h 或 man mpirun 可以获取有关这些选项的更多信息。

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