Linux下的metis与mt-metis的安装和使用

• 本文的Linux包括VMare和windows下的WSL环境下安装metis串行和并行
• 本文还讲述了电脑的线程以及和超线程的区别，如何寻找，如何判别，请看下文

装备：

1. Ubuntu18.6.4LTS
2. gcc7.5.0
3. cmake version 3.10.2

metis的安装

别相信网上的一键sudo apt-get install libmetis-dev，有很多问题！！！

1. 下载链接->metis-5.1.0.tar.gz
2. 解压成文件夹，名字假设为A
3. 打开A/include/metis.h，根据自己电脑的位数（32or64）选择

// 64位
#define IDXTYPEWIDTH 64 
 
// 32位
#define IDXTYPEWIDTH 32 

4. 在A目录执行以下编译命令

make config
make
sudo make install

5. 可能出现的问题：

   1. make[2]: Leaving directory '/home/xxx/metis/build/Linux-x86_64'

      1. 无伤大雅，没有问题

6. 配置环境

   1. sudo vim /etc/ld.so.conf
   2. 末尾添加include /usr/local/bin保存
   3. 运行sudo ldconfig更新
7. 测试环境

#include <cstddef> /* NULL */
#include <metis.h>
#include <iostream>
#include <vector>

int main(){

    idx_t nVertices = 6;//顶点个数
    idx_t nEdges    = 7;//边的条数
    idx_t nWeights  = 1;//权重
    idx_t nParts    = 2;//几类

    idx_t objval;
    std::vector<idx_t> part(nVertices, 0);


    // Indexes of starting points in adjacent array
    std::vector<idx_t> xadj = {0,2,5,7,9,12,14};

    // Adjacent vertices in consecutive index order
    std::vector<idx_t> adjncy = {1,3,0,4,2,1,5,0,4,3,1,5,4,2};

    // Weights of vertices
    // if all weights are equal then can be set to NULL
    std::vector<idx_t> vwgt(nVertices * nWeights, 0);
    


    int ret = METIS_PartGraphKway(&nVertices,& nWeights, xadj.data(), adjncy.data(),
                       NULL, NULL, NULL, &nParts, NULL,
                         NULL, NULL, &objval, part.data());

    std::cout << ret << std::endl;
    
    for(unsigned part_i = 0; part_i < part.size(); part_i++){
    std::cout << part_i << " " << part[part_i] << std::endl;
    }

    
    return 0;
}

8. g++ -std=c++11 test.cpp -o test -lmetis
9. 结果：

1
0 1
1 0
2 0
3 1
4 1
5 0

ps:分割是随机的，只要看你是不是分为0，1共2类

mt-metis的安装

mt-metis就是metis的多线程版本，能够进行并行计算

1. 下载链接->mt-metis-0.7.2.tar.gz
2. 解压成文件夹，名字假设为A
3. 打开A/metis/include/metis.h，根据自己电脑的位数（32or64）选择

// 64位
#define IDXTYPEWIDTH 64 
 
// 32位
#define IDXTYPEWIDTH 32 

4. 回到A目录里，运行编译命令

./configure
make
sudo make install

5. 可能的问题

   1. ./configure:command not found 解决办法：sh configure 然后添加执行权限 chmod u+x configure
   2. 如果是wsl安装，把第一个命令改成bash ./configure即可
6. 使用方法

mtmetis test.graph 2 test.part -t -T n

解释：

1. test.graph 是图表的文件，例如下面内容：第一行就是顶点和边的个数，顶点从1开始，下面就是每两个顶点连接成的边

   10 10
   10 2
   1 3
   2 4
   3 5
   4 6
   5 7
   6 8
   7 9
   8 10
   9 1

2. 2是分成的类别数量
3. test.part是分割后生成的文件
4. -t能显示mtmetis的运行时间
5. -T n n代表线程数量，默认以全部线程数，不能超过最大的线程数

超线程与线程

接着上题，你可能会疑惑该如何查找自己的线程数量为多少？那什么又是超线程呢？

• 以windows为例，打开任务管理器-》性能
• 能够看到右下角有内核和逻辑处理器，能发现逻辑处理器=内核*2，这里的逻辑处理器数量就是超线程数量，线程数量=内核数量
• 超线程是intel提出的虚拟化处理器，在高性能计算中我们不能使用超线程，因此一定要知道自己最真实的线程数量有多少
• 在vmare虚拟机的处理器配置中也用到了超线程，为了规避这种情况，可以设置1个处理器，内核数量为真实线程数量（因为每个人就是1个CPU处理器，x核，而intel使用超线程让内核*2）
• 你可能还看到左侧线程有3000，4000。刚刚又说电脑只有n个总线程，远小于他！xd，可别忘了，线程切换的开销很小，电脑一会就切换了好多线程，所以你看到了有3，4k。