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MPI是一个库

MetMan博主

2023-11-13

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本文最后更新于 2023年11月13日，已超过 311天没有更新。如果文章内容或图片资源失效，请留言反馈，我会及时处理，谢谢！

MPI是消息通信标准，其实现是一个第三方库（library），但我们用比如Intel MPI的mpiifort命令编译链接源代码，这给人一种错觉就是MPI是一门编程语言，mpiifort是一个编译器。

下面我们通过对mpiifort深入分析来说明MPI实际上是一个第三库的事实。

mpiifort是shell脚本

Intel MPI的编译链接命令mpiifort实际上是一个封装的shell脚本，用于封装查找mpi头文件/模块文件和链接相应库文件细节。

$ file `which mpiifort`
/opt/compiler/intel/2018_update1/compilers_and_libraries_2018.1.163/linux/mpi/intel64/bin/mpiifort: POSIX shell script, ASCII text executable

打开这个shell脚本阅读脚本代码，脚本前面主要是环境变量、命令行参数处理部分，其最后核心部分是编译、链接处理，具体如下：

if [ "$linking" = yes ] ; then
    cmd_line="$FC $FCFLAGS $allargs $FCMODDIRS $FCINCDIRS -L${libdir}${MPILIBDIR} -L$libdir $rpath_opt $mpilibs $I_MPI_OTHERLIBS $LDFLAGS $MPI_OTHERLIBS"
    if [ "$Show" = echo ] ; then
        echo $cmd_line
    else
        eval `echo $cmd_line`
    fi
    rc=$?
    if [ $rc -eq 0 -a "x$strip_debug_info" = "xyes" ] ; then
    $Show objcopy --only-keep-debug ${executable} ${executable}.dbg
    $Show objcopy --strip-debug ${executable}
    $Show objcopy --add-gnu-debuglink=${executable}.dbg ${executable}
    fi
else
    cmd_line="$FC $FCFLAGS $allargs $FCMODDIRS $FCINCDIRS"
    if [ "$Show" = echo ] ; then
        echo $cmd_line
    else
        eval `echo $cmd_line`
    fi
    rc=$?
fi

其中$linking确定当前是链接阶段还是其它编译阶段。

编译命令

如果是在编译阶段，主要命令是

$FC $FCFLAGS $allargs $FCMODDIRS $FCINCDIRS

变量值如下：

FC=ifort 默认使用ifort基础编译器
FCFLAGS=
allargs= 用户指定编译选项
FCMODDIRS=-I/impi/intel64/include
FCINDIRS=-I/impi/intel64/include

我们可以使用-show选项来查看实际调用的命令参数

$ mpiifort -show -c sum.f90
ifort -c 'sum.f90' -I/opt/compiler/intel/2018_update1/compilers_and_libraries_2018.1.163/linux/mpi/intel64/include -I/opt/compiler/intel/2018_update1/compilers_and_libraries_2018.1.163/linux/mpi/intel64/include

链接命令

如果在链接阶段，主要命令如下

$FC $FCFLAGS $allargs $FCMODDIRS $FCINCDIRS -L${libdir}${MPILIBDIR} -L$libdir $rpath_opt $mpilibs $I_MPI_OTHERLIBS $LDFLAGS $MPI_OTHERLIBS

使用-show选项来查看实际调用的命令参数

$ mpiifort -show -o main.exe main.o sum.o
ifort -o 'main.exe' 'main.o' 'sum.o' -I/opt/compiler/intel/2018_update1/compilers_and_libraries_2018.1.163/linux/mpi/intel64/include -I/opt/compiler/intel/2018_update1/compilers_and_libraries_2018.1.163/linux/mpi/intel64/include -L/opt/compiler/intel/2018_update1/compilers_and_libraries_2018.1.163/linux/mpi/intel64/lib/release_mt -L/opt/compiler/intel/2018_update1/compilers_and_libraries_2018.1.163/linux/mpi/intel64/lib -Xlinker --enable-new-dtags -Xlinker -rpath -Xlinker /opt/compiler/intel/2018_update1/compilers_and_libraries_2018.1.163/linux/mpi/intel64/lib/release_mt -Xlinker -rpath -Xlinker /opt/compiler/intel/2018_update1/compilers_and_libraries_2018.1.163/linux/mpi/intel64/lib -Xlinker -rpath -Xlinker /opt/intel/mpi-rt/2017.0.0/intel64/lib/release_mt -Xlinker -rpath -Xlinker /opt/intel/mpi-rt/2017.0.0/intel64/lib -lmpifort -lmpi -lmpigi -ldl -lrt -lpthread

包含了链接时需要搜索的Intel MPI库路径及链接库。