圖解教程——並行矩量法程序在Windows的編譯

1

Windows下FORTRAN環境搭建

在Windows環境下常用的FORTRANIDE（IntegratedDevelopment Environment）集成開發環境主要有Compaq Visual Fortran和" Visual Studio+Intel Visual Fortran" 兩種，由於我們使用環境一般為Win7及其以上Windows版本，所以這裡以VS+IVF為例，演示如何搭建相關環境。有關軟體的下載地址僅供參考，其他途徑安裝的軟體大多也適用。

由於我們求解矩陣方程需要使用MKL數學庫，而MKL庫是被集成在IVF中的，所以為使VS與MKL版本匹配，IVF版本需高於VS的版本。推薦使用VS2015+IVF2017，也可以使用較老版本的VS2010+IVF2013或VS2013+IVF2017。

VS2015版本下載地址：https://www.visualstudio.com/zh-hans/vs/older-downloads/

新版IVF（更名為：parallel_studio_xe）下載地址：https://software.intel.com/en-us/parallel-studio-xe/choose-download

1.1

visual studio的安裝

我們默認安裝VS2015版本

1.2

parallel_studio_xe_2017的安裝

雙擊.exe文件

接受條款並繼續

選擇繼續

若已有licence，選擇該選項

選擇license目錄

隨意選擇一項

開始愉快地安裝

2

搭建mpi環境

mpich2下載地址：www.mpich.org/downloads/versions/

2.1

mpich2安裝

請選擇該版本

我們默認安裝在 D:/mpi 路徑下

2.2

配置mpi

進入安裝目錄。雙擊文件夾bin

雙擊wmpiregister.exe註冊

分別填入本機的用戶名及密碼。注意，用戶必須為管理員，且必須設置密碼。對於win10用戶，必須使用本地賬戶。

填寫完成後點擊註冊

雙擊打開wmpiconfig.exe，進行環境設置。

點擊Domain菜單並選擇當前工作組。點擊Get Hosts,可以在下面看到工作組中所有計算機.點擊Scan for Version將搜索安裝了MPICH2的主機.安裝成功的主機將用綠色顯示其名稱及版本。

雙擊wmpiexec.exe選擇mpi安裝路徑下該可執行文件測試mpi是否配置成功

選擇1、2、3、4分別為使用進程數，勾選run inan separate window開啟命令行運行程序，點擊Execute運行程序。

該測試程序使用積分法求π，輸入函數積分的採樣點個數，數字越大精度越高，運行時間越長，可以選擇不同進程數觀察是否程序是否並行。

3

編譯鏈接矩量法程序並運行

打開VS2015並新建項目

選擇新建Fortran主函數文件。

將並行矩量法代碼粘貼至文件中（本例使用的是參考圖書中，計算無限長圓柱的程序）

選擇配置管理器

選擇新建

鍵入x64

點擊屬性項

鍵入.MPICH2include

選擇使用mkl（mkl三個版本中選擇不報錯的一個）

添加mpich2的library目錄

添加input項

由於本例所用程序為FORTRAN77程序，需將.f90後綴改為.for

此時，進入工程目錄mommom下，新建文件夾MPICH2

進入安裝mpi的根目錄下複製文件夾lib和include

將這兩個文件夾粘貼至剛才新建的MPICH2下

生成解決方案

成功生成

Debug目錄下可以看到mom.exe生成

在工程目錄下新建名為mpirun的文件夾，並將mpi目錄下bin目錄的wmpiexec.exe複製粘貼至該目錄下。新建名為input.txt的文本文件。

在input.txt文件中鍵入以下數據

其中數據意義為：

2 !行進程數

2 !列進程數

128 !分塊矩陣行數

128 !分塊矩陣列數

5000 !未知量數

雙擊wmpiexec.exe並將之前生成的mom.exe路徑添加，並運行。

請注意進程數與之前的進程網格數應一致，即2x2的進程網格需使用4個進程。

可以看到成功生成了計算結果與日誌文件

Bingo！~

本堂小節

這是我們的首篇乾貨。

希望能夠幫助到並行矩量法的學習者們。

內容較長，但也比較詳細。

圖示流程經過了數次驗證，都可順利進行。

不過，請確認你擁有正確的程序和軟體。

否則也是無法順利搭建環境或是運行的喲^_^

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