Linux下Fortran并行计算怎么做

在Linux系统下使用Fortran进行并行计算，可以采用以下几种主要方法：

1. 使用OpenMP进行并行计算

OpenMP是一种支持多平台共享内存并行编程的API。要在Fortran代码中使用OpenMP，你需要在代码中包含use omp_lib模块，并使用相关的指令和子程序来实现并行计算。例如，以下代码展示了如何使用OpenMP的并行循环：

program hello_openmp
  use omp_lib
  implicit none
  integer :: i, n, thread_num
  n = 10
  thread_num = 2
  !OMP PARALLEL NUM_THREADS(thread_num)
  !OMP DO
  do i = 1, n
    print *, "Hello from thread", omp_get_thread_num(), "iteration", i
  end do
  !OMP END DO
  !OMP END PARALLEL
end program hello_openmp

编译时需要使用-fopenmp选项：

gfortran -fopenmp hello_openmp.f90 -o hello_openmp

2. 使用MPI进行并行计算

MPI（Message Passing Interface）是一种用于分布式内存并行计算的消息传递接口。要在Linux下使用MPI，首先需要安装MPI库，例如OpenMPI或MPICH。然后使用mpif90编译器编写并行代码。以下是一个简单的MPI Fortran程序示例：

program hello_mpi
  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 hello_mpi

编译时需要使用mpif90编译器：

mpif90 hello_mpi.f90 -o hello_mpi

运行时，使用mpiexec或mpirun启动程序：

mpiexec -n 4 ./hello_mpi

这里的-n 4表示启动4个进程。

3. 使用Coarray Fortran进行并行计算

Coarray Fortran是Fortran 2008标准引入的一种并行计算模型，可以简化并行编程过程。通过在数组声明时添加coarray标记，可以实现在不同并发执行的程序单元之间共享数据。

4. 安装和配置并行计算环境

安装Fortran编译器

对于Linux系统，可以通过包管理器安装GFortran：

sudo apt-get install gfortran

安装MPI库

使用以下命令安装OpenMPI：

sudo apt-get install openmpi-bin openmpi-common libopenmpi-dev

安装支持OpenMP的编译器

如果使用Intel Fortran编译器，确保安装了支持OpenMP的版本。

配置编译环境

确保你的系统能够找到MPI和OpenMP的库文件。你可能需要设置相关的环境变量，例如：

export MPICC=/usr/bin/mpiccexport MPIF90=/usr/bin/mpif90

总结

以上就是在Linux系统下使用Fortran进行并行计算的基本方法和步骤。你可以根据具体需求选择OpenMP、MPI或混合编程模型来进行并行计算。在编写并行代码时，请注意正确地使用指令和子程序，并确保在编译和运行时使用相应的选项。