安装基于openmpi的mpi4py

在使用PySCF和Block程序做DMRG-SC-NEVPT2计算时，发现它要用到mpi4py（可以在pyscf/pyscf/dmrg/nevpt_mpi.py看到）来实现并行，然而Anaconda2和3的500MB的离线安装包里都没有mpi4py这个模块。当然可以直接联网，使用pip install mpi4py命令来安装，十分方便。但是这有个问题：联网安装的mpi4py是基于mpich2的，它要求一起安装mpich2。由于笔者的电脑里原本安装有openmpi-1.10.3，使用联网安装后，虽然安上了mpi4py，但是所有mpicc, mpicxx, mpirun的环境变量都变成了mpich2的，其他软件并行时就出问题了。因此琢磨了一下基于openmpi的mpi4py的安装方法，这样有2个好处：（1）不用安装mpich2了，直接基于现有的openmpi，或者intel mpi也可以；（2）有些不方便连外网的服务器可以采用此法来安装mpi4py。（不过，连外网问题也可以解决，参看本公众号前几期文章《计算集群使用squid代理访问外网》）

笔者测试时的实际安装版本或环境：mpi4py-3.0.0，openmpi-1.10.3，Anaconda3-5.0.1的Python 3.6.3，intel2018编译器。

1.下载mpi4py 3.0.0

可以从https://pypi.python.org/pypi/mpi4py下载到压缩包。

解压 tar-zxvf mpi4py-3.0.0.tar.gz

cd mpi4py-3.0.0

2. 修改配置文件mpi.cfg

如果想基于openmpi，可以直接到该文件里的[openmpi]处，修改mpi_dir后的路径为真实路径，比如笔者电脑上是/opt/openmpi-1.10.3；如果想基于intel mpi，也可以将此处修改为系统上intel mpi的路径，比如/opt/intel/compilers_and_libraries/linux/mpi，但是要注意，下面几行的mpicc, mpicxx和library_dirs后的路径要做相应的修改，笔者电脑上intel mpi下这些路径里是bin64和lib64，而不是bin和lib。其中的include_dirs和libraries看上去没什么用，保留原样没动。

需要注意的是，基于任一种mpi，安装完后使用就必须对应的mpi。比如安装时基于intel mpi，但是安装完后把intel mpi的环境变量改成openmpi的、或者用openmpi的覆盖掉，是不行的。

3. 编译

python setup.py build --mpi=openmpi

这里的openmpi对应上一步骤的修改之处。

如果基于openmpi-1.10.3，可能会报error: Cannot link MPI programs.的错误，往上看其实是找不到libimf.so, libsvml.so, libirng.so, libintlc.so.5四个库文件，这4个库文件在intel编译器的文件夹里可以找到，但是不知道为什么无法自动识别出来。我的解决办法是将这4个库文件复制一份进/opt/openmpi-1.10.3/lib下。看到此处的小伙伴如果有什么更好的做法，欢迎留言。若是基于intel mpi，自然不会有此问题。

4. 安装

（1）若想安装在自己的目录下：

python setup.py install --user

这样会安装到/home/$USER/.local文件夹下，由于其位置特殊，不需要在.bashrc里增添mpi4py的环境变量，因为.local下的文件会自动被识别。

（2）若想安装在系统的anaconda文件夹里（如/opt/anaconda3，需要root权限）：

python setup.py install --prefix=/opt/anaconda3

它其实是自动安装进/opt/anaconda3/lib/python3.6/site-packages/里去，与numpy和scipy同级的目录下。此时由于anaconda的python已有环境变量，mpi4py在其目录下可以被识别，不需要再添加环境变量。

（3）使用--prefix安装至其他指定路径,此时需要自己在.bashrc文件里添加其环境变量。如

python setup.py install --prefix=/localhome/$USER/software/mpi4py-3.0.0

相应的环境变量就是

export PYTHONPATH=/localhome/$USER/software/mpi4py-3.0.0/lib/python3.6/site-packages:$PYTHONPATH

可以看到此时它仍然会保留lib/python3.6/site-packages一长串的路径。若不想要这么长的路径名，可以进入将其中的mpi4py文件夹整个移出来即可。

5. 测试是否安装成功：

$ python

>> from mpi4py import MPI

无报错则安装成功。

参考资料：

https://pypi.python.org/pypi/mpi4py

http://mpi4py.scipy.org/docs/usrman/install.html