以前のリビジョンの文書です

ifort

スパコンで使うことが前提
kudpc を参照．

コンパイラオプション

http://accc.riken.jp/HPC/training/text.html

http://www.k.mei.titech.ac.jp/~stamura/NumericalComputation-Tips.html これくらいオプションをつけて実行すれば，だいたいエラーは検出されそう．

ifort -check all -warn declarations -CB -fpe0 -traceback

コンパイラオプションも参照のこと

デフォルトのスタックサイズが小さすぎる

デフォルトのスタックサイズが小さすぎて、-openmpをやるときはスタックサイズを増やしてあげないと、頻繁にセグ落ちする。

!$OMP parallel
write(*,*) KMP_GET_STACKSIZE_S()
!$OMP end parallel

とやると、各スレッドのスタックサイズを返す。これを増やす場合は、最初の!$OMPの前に、

CALL KMP_SET_STACKSIZE_S(size)

とやれば良い。sizeは整数型の変数。所望のスタックサイズ(byte)を書けばよい。

改行の抑制

ifortでは出力時に勝手に改行する仕様になっている。改行を抑制するためには、Format文を使用すればよい。

適当なやり方。

    write(*,'(100f)') a(:)

きちんとしたやり方。以下2chより引用。

http://pc12.2ch.net/test/read.cgi/tech/1163319215/532

532 名前：デフォルトの名無しさん [sage]： 2009/03/27(金) 05:59:41  
亀だけど、Ifortなら<>がお勧め。
多次元配列の最初の数を入れることが多いです
例
program main
implicit none
integer,parameter :: num = 9
integer :: ii,jj
real :: arry(num,num)
do ii=1,num
do jj = 1,num
arry(ii,jj) = ii*jj
enddo
enddo

write(6,'(<num>F)') arry
end program

MKL

詳しくは、 Intel(R) Math Kernel Library for the Linux* OS User's Guideを参照。

概要

パッケージ名
lapack	密行列やバンド行列を直説法で解く
lapack95	密行列やバンド行列を直説法で解く
blas95	マトベク演算や内積演算を行う
sparse_blas95	疎行列のマトベク演算行う
pardiso	疎行列を直説法で解く。（条件数の大きい問題向き）
fgmres	疎行列をFlexibleGMRESで解く。

MKLのコンパイラオプションは以下のとおり。

-L<MKL path> -I<MKL path>
[-lmkl_lapack95] [-lmkl_blas95]
[cluster components]
[{-lmkl_{intel, intel_ilp64, intel_lp64, intel_sp2dp, gf, gf_ilp64, gf_lp64}]
[-lmkl_{intel_thread, sequential}]
[{-lmkl_solver, -lmkl_solver_lp64, -lmkl_solver_ilp64}]
{{[-lmkl_lapack] -lmkl_{ia32, em64t, ipf}},-lmkl_core}}
[{-lguide, -liomp5}] [-lpthread] [-lm]

[ ]はあってもなくても良い、{ }はどちらか選択という意味。 -L<MKL path> -I<MKL path>は pathが通っていれば明示する必要なし。

Intel(R) Math Kernel Library for the Linux* OS User's Guideに以下のような記述あり。

You are strongly encouraged to dynamically link in Intel® Legacy OpenMP* run-time
library libguide and Intel® Compatibility OpenMP* run-time library libiomp. Linking to
static OpenMP run-time library is not recommended, as it is very easy with layered
software to link in more than one copy of the library. This causes performance problems
(too many threads) and may cause correctness problems if more than one copy is
initialized.
You are advised to link with libguide and libiomp dynamically even if other libraries are
linked statically.

The second relevant component is the Compiler Support RTL Layer. Prior to Intel MKL 10.0,
this layer only included the Intel® Legacy OpenMP* run-time compiler library libguide.
Now you have a new choice to use the Intel® Compatibility OpenMP* run-time compiler
library libiomp. The Compatibility library provides support for one additional threading
compiler on Linux (gnu). That is, a program threaded with a gnu compiler can safely be
linked with Intel MKL and libiomp and execute efficiently and effectively.

libguideとlibiompはどちらかを選べば良いのだが、並列化をするのであれば、libiompを選択した方がよいかも。

lapack

ifortと一緒にインストールされる．
環境変数の設定をしておけばパスを通す必要はない．

ifort Version 12.0では以下のようにすれば動いた．

ifort hoge.f90 -lmkl_lapack95_lp64 -lmkl_intel_lp64 -lmkl_intel_thread -lmkl_core -liomp5 -lpthread

ver 11くらい

ifort file.f90  -lmkl -lmkl_lapack  -lmkl_em64t -lguide -lmkl_solver

lapack95

lapack95
lapack95のhtmlドキュメント
線形方程式を解くパッケージ。
固有値の計算や特異値分解も可能。
mklのlapack95はlapack90のラッパーらしい。
自分でmakeする必要あり。

ライブラリの作成

libem64t, intel64の部分は環境に応じて適当に。オプションも適当に。デフォルトで十分そうなので、オプションはなくても良さそう。

$ cd /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/lapack95/
$ sudo gnome-terminal

新しく開いた端末で作業¹⁾。

 
# . /opt/intel/Compiler/11.0/074/bin/ifortvars.sh intel64
# make libem64t 
# exit

サンプルコード　

コードのサンプルは /opt/intel/mkl/10.1.0.015/examples/lapack95/source/ にあり。ここではgesv.f90を参考にしながら説明。

コンパイルオプション(intel64)

(2010.06.22追記）最近のver.はライブラリの場所が変わったようだ．（というか今まで間違ったファイルを使ってだけかも…．） Fortran90でLapack95使ったときのコンパイルコマンド．file.f90のところは適当に修正して下さい．

ifort file.f90 -L/opt/intel/Compiler/11.1/069/mkl/lib/em64t/ -I /opt/intel/Compiler/11.1/069/mkl/include/em64t/lp64/ -lmkl_lapack95_lp64 -lmkl_intel_lp64 -lmkl_intel_thread -lmkl_core -lguide -lpthread -O2

以下，古い情報

$ ifort /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/lapack95/source/gesv.f90 -L/opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/lapack95/lib/em64t/ -I /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/lapack95/lib/em64t -lmkl_lapack95 -lmkl_intel_lp64 -lmkl_intel_thread -lmkl_core -lguide -lpthread
$ ./a.out < /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/lapack95/data/gesv.d

コンパイルオプション(ia32)

ifort /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/lapack95/source/gesv.f90 -L/opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/lapack95/lib/32  -I /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/lapack95/lib/32/ -lmkl_lapack95 -lmkl_intel -lmkl_intel_thread -lmkl_core -lguide -lpthread
$ ./a.out < /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/lapack95/data/gesv.d

使い方

/opt/intel/mkl/10.1.0.015/examples/lapack95/source/gesv.f90 の最初

      USE MKL95_PRECISION, ONLY: WP => SP
      USE MKL95_LAPACK, ONLY: GESV

単精度はSP、倍精度はDPを使用する。
呼び出すサブルーチン名をONLYの後に書く。

/opt/intel/mkl/10.1.0.015/examples/lapack95/source/gesv.f90 の中頃

      CALL GESV(  A, B )

      CALL GESV(  AA, BB(:,1), IPIV, INFO )

引数の数が違うのはfortran90のoptional属性によるもの。

LIBRARY_PATHやINCLUDEの環境変数を追加するか，libやmodを適切な位置に動かすのが良いかも．（makeほげほげで設定できないのかしら．未確認．）

blas95

マトベク演算やらをしてくれるパッケージ。
matmulよりも高速。（多分)
自分でmakeする必要あり。

ライブラリの作成

libem64t, intel64の部分は環境に応じて適当に。オプションも適当に。デフォルトで十分そうなので、オプションはなくても良さそう。
ライブラリの作成方法はlapack95と同じ。

$ cd /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/interfaces/blas95
$ sudo gnome-terminal

# . /opt/intel/Compiler/11.0/074/bin/ifortvars.sh intel64
# make libem64t 
# exit

サンプルコード　

コンパイルオプション

コードのサンプルは /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/blas95/source/ にあり。ここでは dgemmx.f90を参考にしながら説明。

$ ifort /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/include/mkl_blas.f90  /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/blas95/source/dgemmx.f90   /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/blas95/source/common_func.f -lmkl_blas95 -lmkl_intel_lp64 -lmkl_sequential -lmkl_core -lpthread
$ ./a.out < /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/blas/data/dgemmx.d

/opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/include/mkl_blas.f90 はインターフェース
/opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/blas95/source/dgemmx.f90 がメインプログラム
/opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/blas95/source/common_func.f はdgemmxが使用している副プログラム（サブルーチン）

コード

/opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/blas95/source/dgemmx.f90 のはじめのあたり。

      use mkl95_precision, only: wp => dp
      use mkl95_blas, only: gemm

lapack95と同様にspで単精度、dpで倍精度。
gemmは呼び出すルーチン名

sparse_blas95

pardiso/MKL

http://www.pardiso-project.org
疎行列で解く。
直接法で解く。→ 条件数の大きい問題に使える。
理論については論文を参照

コンパイルオプション

77でも90でもコンパイル方法は同じ。（ファイルの拡張子が異なるだけ）
includeする場合はパスの設定が必要．（ifortvars.*shを読み込んでいる場合は，設定済み)

intel64の場合

$ ifort hoge.f90 -lmkl_solver_lp64 -lmkl_intel_lp64 -lmkl_intel_thread -lmkl_core   -liomp5 -lpthread

ia32の場合

$ ifort hoge.f90 -lmkl_solver -lmkl_intel -lmkl_intel_thread -lmkl_core -lguide -lpthread

サンプル　コード

f77のコードは /opt/intel/Compiler/11.0/074/mkl/examples/solver/source/ 内にあり。

fortran90

include 'mkl_pardiso.f90'
 
program pardiso_test
  use MKL_PARDISO
  implicit none
  real(8),allocatable::a(:),b(:),x(:)
  integer::maxfct=1,mnum=1,mtype,phase=13,n,nzero,nrhs=1,iparm(64),msglvl=0,error
  type(mkl_pardiso_handle) :: pt(64)
  integer i,j
  integer,allocatable::ia(:),ja(:),perm(:)
!!! this matrix is quoted by slatec document...
!       |11 12  0  0 15|   A: 11 12 15 | 21 22 | 33 35 | 44 | 51 53 55
!       |21 22  0  0  0|  IA:  1       |  4    |  6    |  8 |  9       | 12
!       | 0  0 33  0 35|  JA:  1  2  5 |  1  2 |  3  5 |  4 |  1  3  5 
!       | 0  0  0 44  0|
!       |51  0 53  0 55|
!!! set parameter of pardiso
  pt(:)=mkl_pardiso_handle(0)
  iparm(1)=0
  mtype=11
!!! assign values to variables
  n=5
  nzero=11
  allocate(a(nzero),b(n),x(n),ia(n+1),ja(nzero),perm(n))
  ia(:)=(/1,4,6,8,9,12/)
  a(:)=(/11.d0,12.d0,15.d0,21.d0,22.d0,33.d0,35.d0,44.d0,51.d0,53.d0,55.d0/)
  ja(:)=(/1,2,5,1,2,3,5,4,1,3,5/)
!!! calculate b when x=(/1.d0,2.d0,3.d0,4.d0,5.d0/)
  b(:)=0.d0
  do i=1,5
     do j=ia(i),ia(i+1)-1
        b(i)=b(i)+a(j)*ja(j)
     end do
  end do
!!! solve linear equation by pardiso
  call pardiso(pt,maxfct,mnum,mtype,phase,n,a,ia,ja,perm,nrhs,iparm,msglvl,b,x,error)
  if(error /= 0) then 
     write(*,*) error 
     stop
  end if
  write(*,*) x
end program pardiso_test

fortran77

fortran90のサンプルを書き換え。

      program pardiso_test
      implicit none
      integer lzero,l
      parameter (lzero=11,l=5)
      real*8 a(lzero),b(l),x(l)
      integer maxfct,mnum,mtype,phase,n,nzero,nrhs,iparm(64),
     $     msglvl,error,pt(64),ia(l+1),ja(lzero),perm(l),i,j
      data ia /1,4,6,8,9,12/
      data ja /1,2,5,1,2,3,5,4,1,3,5/
      data a /11.d0,12.d0,15.d0,21.d0,22.d0,33.d0,35.d0,
     $     44.d0,51.d0,53.d0,55.d0/
ccc   this matrix is quoted by slatec document...
c     |11 12  0  0 15|   A: 11 12 15 | 21 22 | 33 35 | 44 | 51 53 55
c     |21 22  0  0  0|  IA:  1       |  4    |  6    |  8 |  9       | 12
c     | 0  0 33  0 35|  JA:  1  2  5 |  1  2 |  3  5 |  4 |  1  3  5 
c     | 0  0  0 44  0|
c     |51  0 53  0 55|
ccc   set parameter of pardiso
      do i=1,64
         pt(i)=0
      end do
      iparm(1)=0
      mtype=11
      maxfct=1
      mnum=1
      phase=13
      nrhs=1
      msglvl=0
ccc   assign values to variables
      n=5
      nzero=11
ccc   calculate b when x=(/1.d0,2.d0,3.d0,4.d0,5.d0/)
      b(:)=0.d0
      do i=1,5
         do j=ia(i),ia(i+1)-1
            b(i)=b(i)+a(j)*ja(j)
         end do
      end do
ccc   solve linear equation by pardiso
      call pardiso(pt,maxfct,mnum,mtype,phase,n,a,ia,ja,perm,nrhs,
     $     iparm,msglvl,b,x,error)
      if(error /= 0) then 
         write(*,*) error 
         stop
      end if
      write(*,*) x
      end program

fgmres

前処理を効率的に行えるようGMRESを改良したもの。前処理に反復解法が使える。

¹⁾ sudo make libem64tとすると、「ifort: コマンドが見つかりませんでした」と怒られる。そのため、スーパーユーザー用の端末を開き、パスを通してから作業。sudoで端末を開くのは、ちょっとお行儀悪いかも。sudoに環境変数を引き継ぐやり方もありそう…

Applied Mechanics wiki

サイドバー

目次

ifort

コンパイラオプション

デフォルトのスタックサイズが小さすぎる

改行の抑制

MKL

概要

lapack

lapack95

ライブラリの作成

サンプルコード

コンパイルオプション(intel64)

コンパイルオプション(ia32)

使い方

blas95

ライブラリの作成

サンプルコード

コンパイルオプション

コード

sparse_blas95

pardiso/MKL

コンパイルオプション

intel64の場合

ia32の場合

コメント

サンプル　コード

fortran90

fortran77

fgmres

Applied Mechanics wiki

ユーザ用ツール

サイト用ツール

サイドバー

目次

ifort

コンパイラオプション

デフォルトのスタックサイズが小さすぎる

改行の抑制

MKL

概要

lapack

lapack95

ライブラリの作成

サンプルコード

コンパイルオプション(intel64)

コンパイルオプション(ia32)

使い方

blas95

ライブラリの作成

サンプルコード

コンパイルオプション

コード

sparse_blas95

pardiso/MKL

コンパイルオプション

intel64の場合

ia32の場合

コメント

サンプル コード

fortran90

fortran77

fgmres

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サンプルコード　

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