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
  1. 在 A 目录执行以下编译命令
make config
make
sudo make install

  1. 可能出现的问题：

    1. make directory '/home/xxx/metis/build/Linux-x86_64'
      1. 无伤大雅，没有问题

  2. 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

  3. 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;
}
  1. g++ -std=c++11 test.cpp -o test -lmetis
  2. 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
  1. 回到 A 目录里，运行编译命令
./configure
make
sudo make install
  1. 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
  2. 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。