Friday, January 04, 2008

在Linux下搭建Fortran开发环境 (ZZ)

在Linux下搭建Fortran开发环境

何勃亮

Fortran是最早的计算机高级语言,发展至今已经有40年左右的时间了,其中经历了Fortran 66、Fortran 77、Fortran 90、Fortran95已经目前还在草案过程中的Fortran 200x。而在科学计算领域,Fortran仍具有十分强大的生命力。在大型科学计算中还有HPF(High Performance Fortran)等。

主流的Fortran 90/95编译器有PGI Fortran、HP Fortran Compiler(由Fortran PowerStation进化过来的)、Intel Fortran Compiler等。

在一般的GNU/Linux开发环境中,提供有一个高效的Fortran 77编译器g77,但是还不支持Fortran 90/95标准,目前正有一个g95计划在未来取代g77。

其中大部分是商用软件,他们的开发环境包括IDE等都比较完备。本文讲主要介绍其中的2款软件在Linux下的安装。分别是Intel Fortran Compiler 8.0和F Compiler,选取它们的原因是前者是一个Intel提供的免费的Non- Commercial版本,后者则是Fortran 90/95的一个子集的实现,学习起来非常容易。

以下将开始介绍它们的安装与使用。

二、Intel Fortran Compiler 8.0

Intel Fortran Compiler这个编译器性能极佳,它在 x86 和 Itanium 级 Linux 主机上会有光明的未来,因为 Intel 的编译器组整合了曾在 DEC、Compaq 和 HP 确立声誉的工程团队。它的发行版有Windows和Linux两种,这2种都分别提供Non-Commercial版免费下载,但不提供技术支持。而性能 则与商业版相同。其中Windows版需要Visual Studio的支持才可以使用。

以下是整个的安装过程。

1、登陆intel网站下载Non-commercial版。

登陆 http://www.intel.com/software/products/global/eval.htm ,选择 Intel? Fortran Compiler for Linux* 下的第二项Non-Commercial Unsupported Version 点击进入。或者直接登陆http: //www.intel.com/software/products/compilers/flin/noncom.htm,简单的看一下说明,整个下 载过程需要好几步,可以慢慢来进行,首先点击“Continue”按钮进入下一页;第二页有个调查表,填好之后进入下一页;第二页有个调查表,填好之后进 入下一页;第三页是软件协议页面,可以粗略看一下,选择“Accept”进入下一页;第四页是注册页面,其中Email栏一定要填好,填写之后选择 “Submit”进入下一页;这是最后一页,说明已经注册成功,intel会给你发一封电子邮件,并且其中包含一个协议附件。

剩下的工作是收取邮件,然后根据邮件中提供的地址下载软件即可。我这里下载的软件是l_fc_p_8.0.034.tar.gz,大约84M,另外 把邮件中的附件另存在刚才下载的软件的同一目录下,我这里的文件名是l_for_70909049.lic,每个人的文件名可能不同,它是一个协议文件。

下来以root用户进行以下的安装工作,假设前面的2个文件存放在/usr/src/intel目录下,这也是我们的工作目录:

2、解压安装文件

tar xzvf l_fc_p_8.0.034.tar.gz

3、安装并指定协议,我们这里编译器的是安装在/opt/intel_fc_80目录下,协议则在该目录下的licenses 文件夹中。最后还要指定licenses的位置。

mkdir –p /opt/intel_fc_80/licenses
cp /usr/src/intel/*.lic /opt/intel_fc_80/licenses
export INTEL_LICENSE_FILE=opt/intel_fc_80/licenses

4、装程序进行安装

cd /usr/src/intel/l_fc_p_8.0.034
./install.sh

正确的话,会看到下面的提示:

The following Intel(R) products and related products are
installed.

Intel(R) Fortran Compiler for 32-bit applications, Version 8.0
Linux Application Debugger for 32-bit applications, Version 7.3.1

Which of the following would you like to install?
1. Intel(R) Fortran Compiler for 32-bit applications, Version 8.0
2. Linux Application Debugger for 32-bit applications, Version 7.3.1
x. Exit

先选择 1 安装Intel Fortran Compiler ,默认安装即可,默认目录就是/opt/intel_fc_80。
安装编译器完成之后,继续可以安装Linux Application Debugger for 32-bit applications, Version 7.3.1,选择 2即可,它默认安装在/opt/intel_idb_73下。

最后选择x 退出安装程序。

5、现在安装完成,可以删掉安装文件l

cd /usr/src
rm –rf intel

6、退出root用户的登陆,然后以一个个人用户登陆,登陆以后修改用户根目录下的.bash_profile文件,在最后一行加入这么一行:

. /opt/intel_fc_80/bin/ifortvars.sh

注:其中点号之后有空格。
然后重新登陆或者:

source .bash_profile

这样一切安装与配置就完成了,可以简单的测试一下。编辑一个简单的源文件first.f90。

program first
print *, “Hello World!
print *, sin(123.4)
end program first

下来编译,编译命令与以前版本的Intel Fortran Compiler不同,以前采用的是ifc命令,从这个版本开始将使用ifort命令

ifort first.f90 –o first

运行

./first

将显示

Hello World!
-0.7693915

这说明一切OK,可以正常使用该编译器了。

ifort的具体使用可以用 ifort –help 获得详细帮助,一般用法类似于g77和gcc。在/opt/intel_fc_80/doc下有详细的使用文档,有pdf格式文档也有htm格式网页文档。

二、F 编译器的安装

F 编译器是Fortran Company / NAGWare F compiler。它是Fortran 90/95的一个子集的实现,支持Fortran 95和HPF的一些新的概念,而且对于Fortran 77程序员来说,F可以直接调用Fortran 77程序,因此F被称作:F is a new programming language with a past and a future.

F支持与支持与鼓励面向对象编程。关于F的详细资料可以到www.fortran.com/F查看。

安装F非常简单,F有3种发行版:Windows、Linux和Solaris,其中它们都需要gcc才可以工作,因此首先要保证系统安装了gcc环境,Windows用户可以安装mingw(http://mingw.sf.net)系统,它包含完整的gcc环境。

首先下载安装文件,我们下载的是Linux版的,下载地址是ftp://ftp.swcp.com/pub/walt/F,下载最新版,文件是 f_linux_031017.tar.gz,大约2M多,放在/usr/src目录下准备安装。以下的工作需要root用户权限。

解压文件:

tar xzvf f_linux_031017.tar.gz

进入解压后的目录:

cd F_031017

以下的安装非常简单:

安装编译执行文件

cp bin/* /usr/local/bin

安装库文件

mkdir /usr/local/lib/F
cp –d –p lib/* /usr/local/lib/F

安装手册

mkdir /usr/local/man/man1
cp doc/*.1 /usr/local/man/man1

现在安装就基本完成了,进入examples目录进行测试:

cd examples
F sieve.f95 –o sieve

如果成功,则会产生一个目标执行文件sieve,执行

./sieve
There are 25 prime numbers less than 100
2 3 5 7 11
13 17 19 23 29
31 37 41 43 47
53 59 61 67 71
73 79 83 89 97

说明已经安装成功,可以正确使用了。另外在examples目录下还有众多的例子用户可以查看。在doc目录下还有其它的相关文档,包括F的编译选项等。

至此本文已经详细介绍了Intel Fortran Compiler和F Compiler的安装,在安装了这些编译器之后,用户就可以进行Fortran的开发工作了。若想进一步配置诸如HPF系统的话,可以参考相关文档。

【参考】

1)Cameron Laird 《服务器诊所:Fortran,在 Linux 上安家》
http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/linux/l-sc11/index.shtml

2)http://www.fortran.com/F

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