Ubuntu上Fortran程序如何進行并行計算

在Ubuntu上使用Fortran進行并行計算，通常有兩種主要方法：使用OpenMP進行共享內存并行計算，或者使用MPI進行分布式內存并行計算。以下是詳細步驟和示例代碼：

使用OpenMP進行并行計算

1. 安裝gfortran（如果尚未安裝）：

sudo apt-get update
sudo apt-get install gfortran

2. 編寫Fortran代碼：使用OpenMP指令來并行化循環。例如：

program parallel_example
    use omp_lib
    implicit none
    integer :: i, n = 10
    !$omp parallel do private(i)
    do i = 1, n
        print *, 'Thread ', omp_get_thread_num(), ' executing iteration ', i
    end do
    !$omp end parallel do
end program parallel_example

3. 編譯代碼：使用gfortran編譯器并添加-fopenmp選項以啟用OpenMP支持。

gfortran -fopenmp parallel_example.f90 -o parallel_example

4. 運行程序：

./parallel_example

使用MPI進行并行計算

1. 安裝OpenMPI：

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

2. 編寫Fortran代碼：使用MPI庫函數來進行并行計算。例如：

program mpi_example
    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_example

3. 編譯代碼：使用mpif90編譯器并鏈接MPI庫。

mpif90 mpi_example.f90 -o mpi_example

4. 運行程序：使用mpiexec或mpirun命令來啟動并行程序，并指定進程數。

mpiexec -n 4 ./mpi_example