Ubuntu中Fortran并行计算怎么做

在Ubuntu中进行Fortran并行计算，通常需要以下几个步骤：

1. 安装Fortran编译器：推荐使用Intel Fortran Compiler (ifort) 或 GNU Fortran (gfortran)。可以通过包管理器安装gfortran，例如：

sudo apt update
sudo apt install gfortran

如果使用ifort，可以从Intel官网下载并安装Intel Parallel Studio XE，这是一个包含了Fortran编译器、OpenMP和MPI库等工具的集成开发环境。

2. 安装高性能计算库：

   • Intel MKL：提供优化的数值算法、线性代数计算及并行化技术。可以从Intel官网安装并配置环境变量。
   • OpenMP：支持共享内存并行编程的接口。在使用ifort时，默认支持OpenMP，只需在编译时添加-qopenmp选项即可。

3. 编写并行计算代码：

   • OpenMP示例：使用OpenMP指令来并行化循环。例如：

     program parallel_sum
         use omp_lib
         implicit none
         integer, parameter :: n = 1000000
         integer :: i
         real(8) :: sum
         real(8), dimension(n) :: data
         
         ! 初始化数据
         call random_number(data)
         sum = 0.0
         
         ! 并行化循环
         !$omp parallel do reduction(+:sum)
         do i = 1, n
             sum = sum + data(i)
         end do
         !$omp end parallel do
         
         print *, "Sum is ", sum
     end program parallel_sum
     

   • MPI示例：使用MPI进行分布式计算。例如：

     program mpi_hello_world
         use mpi
         implicit none
         integer :: rank, size, ierr
         
         call MPI_INIT(ierr)
         call MPI_COMM_RANK(MPI_COMM_WORLD, rank, ierr)
         call MPI_COMM_SIZE(MPI_COMM_WORLD, size, ierr)
         
         print *, "Hello from process", rank, "of", size
         call MPI_FINALIZE(ierr)
     end program mpi_hello_world
     

4. 编译和运行并行程序：

   • 使用ifort编译并行程序时，可以添加-qopenmp选项启用OpenMP支持。例如：

     ifort -qopenmp hello_world.f90 -o hello_world
     

   • 使用mpirun运行MPI程序。例如：

     mpirun -np 4 ./mpi_hello_world
     

5. 调试和优化：可以使用GDB等调试工具来调试并行程序，确保并行部分正确执行。

通过以上步骤，可以在Ubuntu上使用Fortran进行并行计算。根据具体需求，可以选择使用OpenMP进行共享内存并行计算，或者使用MPI进行分布式内存并行计算。