在Linux系統下,使用gfortran進行并行計算主要依賴于以下幾個方面:
OpenMP是一種共享內存多處理編程模型,可以讓你在Fortran代碼中添加并行指令。首先確保你的gfortran支持OpenMP。然后在代碼中包含"use omp_lib"模塊,并使用相關的指令和子程序來實現并行計算。
例如,以下代碼展示了如何使用OpenMP的并行循環:
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
編譯時,需要使用-fopenmp
選項:
gfortran -fopenmp hello_openmp.f90 -o hello_openmp
MPI是一種消息傳遞接口,用于編寫并行分布式計算程序。要在Linux下使用MPI,首先需要安裝MPI庫,例如OpenMPI或MPICH。然后使用mpif90編譯器編寫并行代碼。
以下是一個簡單的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
編譯時,需要使用mpif90編譯器:
mpif90 hello_mpi.f90 -o hello_mpi
運行時,使用mpiexec或mpirun啟動程序:
mpiexec -n 4 ./hello_mpi
這里的-n 4
表示啟動4個進程。
在某些情況下,你可能希望結合MPI和OpenMP來實現更高效的并行計算。這通常稱為混合編程。在這種情況下,你需要在代碼中同時使用MPI和OpenMP的指令和子程序。
總之,在Linux下使用gfortran進行并行計算,你可以根據具體需求選擇OpenMP、MPI或混合編程模型。在編寫并行代碼時,請注意正確地使用指令和子程序,并確保在編譯和運行時使用相應的選項。