如何以编程方式检测内核数量并使用所有内核运行MPI程序

我不想使用

mpiexec-n4./a.out

在我的Corei7处理器（有4个内核）上运行我的程序。相反，我想运行

/a.out

，让它检测内核的数量并启动MPI以运行每个内核的进程

这个问答让我使用了

mpiexec

我想避免使用mpiexec的原因是，我的代码注定要成为我正在处理的更大项目中的一个库。较大的项目有一个GUI，用户将开始长时间的计算，这些计算将调用我的库，而我的库又将使用MPI。用户界面和计算代码之间的集成不是微不足道的。。。因此，启动外部进程并通过套接字或其他方式进行通信不是一种选择。一定是图书馆的电话

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这可能吗？如何操作？

您可以使用示例解决方案获取CPU数量，然后通过调用启动MPI进程。但是，您需要有一个单独的可执行文件。

一般来说，这是一件非常重要的事情。此外，几乎没有任何可移植的解决方案不依赖于某些MPI实现细节。下面是一个示例解决方案，它可以与开放MPI一起使用，也可以与其他通用MPI实现（MPICH、Intel MPI等）一起使用。它涉及到第二个可执行文件或原始可执行文件直接调用库的方法，提供了一些特殊的命令行参数。事情是这样的

假设原始可执行文件只是作为

/a.out

启动的。调用库函数时，它将调用初始化MPI的

MPI_Init（NULL，NULL）

。由于可执行文件不是通过

mpiexec

启动的，因此它会返回到所谓的单例MPI初始化，即创建一个由单个进程组成的MPI作业。要执行分布式计算，您必须启动更多的MPI进程，在一般情况下，这就是事情变得复杂的原因

MPI支持动态流程管理，其中一个MPI作业可以启动第二个MPI作业，并使用内部通讯器与之通信。当第一个作业调用

MPI\u Comm\u spawn

或

MPI\u Comm\u spawn\u multiple

时会发生这种情况。第一个用于启动对所有MPI列组使用相同可执行文件的简单MPI作业，而第二个用于启动混合不同可执行文件的作业。两者都需要关于在何处以及如何启动流程的信息。这来自所谓的MPI宇宙，它不仅提供有关已启动进程的信息，还提供有关动态启动进程的可用插槽的信息。宇宙是由

mpiexec

或其他一些启动机制构建的，这些启动机制采用的是一个主机文件，其中包含节点列表和每个节点上的插槽数。在缺少此类信息的情况下，某些MPI实现（包括Open MPI）将在与原始文件相同的节点上启动可执行文件

MPI\u Comm\u spawn[\u multiple]

有一个

MPI\u Info

参数，可用于提供包含实现特定信息的键值列表。Open MPI支持

add hostfile

键，该键可用于指定生成子作业时要使用的主机文件。这有助于，例如，允许用户通过GUI指定用于MPI计算的主机列表。但让我们集中讨论没有提供此类信息的情况，OpenMPI只是在同一台主机上运行子作业

假设工作程序可执行文件名为

worker

。或者，如果使用一些特殊的命令行选项调用，原始可执行文件可以充当辅助程序，例如，

-worker

。如果您希望总共使用

N

进程执行计算，则需要启动

N-1

worker。这很简单：

（单独的可执行文件）

MPI\u通信子通信；
MPI_Comm_spawn（“./工作者”，MPI_ARGV_NULL，N-1，MPI_INFO_NULL，0，
MPI_COMM_SELF和child_COMM、MPI_errcode_IGNORE）；

（相同的可执行文件，带有一个选项）

MPI\u通信子通信；
char*argv[]={“-worker”，NULL}；
MPI命令产卵（“./a.out”），argv，N-1，MPI信息为空，0，
MPI_COMM_SELF和child_COMM、MPI_errcode_IGNORE）；

如果一切顺利，

child\u comm

将被设置为可用于与新作业通信的内部通讯器的句柄。由于内部通讯器的使用有点棘手，且父子作业分工需要复杂的程序逻辑，因此可以简单地将内部通讯器的两侧合并成一个“大世界”通讯器，取代

MPI\u COMM\u world

。在家长方面：

MPI_Comm bigworld；
MPI\u内部通信\u合并（子通信、0和大世界）；

在儿童方面：

MPI\u Comm parent\u Comm，bigworld；
MPI\u获取\u父项（&parent\u comm）；
MPI\u内部通信合并（父通信、1和大世界）；

合并完成后，所有进程都可以使用

bigworld

而不是

MPI\u COMM\u WORLD

进行通信。请注意，子作业不会与父作业共享其

MPI\u COMM\u WORLD

总而言之，这里有一个完整的功能示例，有两个单独的程序代码

main.c

#包括
#包括
内部主（空）
{
MPI_Init（NULL，NULL）；
printf（“[main]产卵工人…\n”）；
MPI_通信子通信；
MPI_Comm_spawn（“./工作者”，MPI_ARGV_NULL，2，MPI_INFO_NULL，0，
MPI_COMM_SELF和child_COMM、MPI_errcode_IGNORE）；
MPI_Comm bigworld；
MPI\u内部通信\u合并（子通信、0和大世界）；
整数大小、等级；
MPI通信等级（大世界和等级）；
MPI_通信大小（大世界和大小）；
printf（“[main]用%d个等级创建的大世界\n”，大小）；
//进行一些计算
int data=1，结果；
MPI_Bcast（&data，1，MPI_INT，0，bigworld）；
数据*=（1+排名）；
MPI_减少（数据和结果），1，M