Linux下Fortran并行計算怎么做

在Linux系統下使用Fortran進行并行計算，可以采用以下幾種主要方法：

1. 使用OpenMP進行并行計算

OpenMP是一種支持多平臺共享內存并行編程的API。要在Fortran代碼中使用OpenMP，你需要在代碼中包含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

2. 使用MPI進行并行計算

MPI（Message Passing Interface）是一種用于分布式內存并行計算的消息傳遞接口。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。

3. 使用Coarray Fortran進行并行計算

Coarray Fortran是Fortran 2008標準引入的一種并行計算模型，可以簡化并行編程過程。通過在數組聲明時添加coarray標記，可以實現在不同并發執行的程序單元之間共享數據。

4. 安裝和配置并行計算環境

安裝Fortran編譯器

對于Linux系統，可以通過包管理器安裝GFortran：

sudo apt-get install gfortran

安裝MPI庫

使用以下命令安裝OpenMPI：

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

安裝支持OpenMP的編譯器

如果使用Intel Fortran編譯器，確保安裝了支持OpenMP的版本。

配置編譯環境

確保你的系統能夠找到MPI和OpenMP的庫文件。你可能需要設置相關的環境變量，例如：

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

總結

以上就是在Linux系統下使用Fortran進行并行計算的基本方法和步驟。你可以根據具體需求選擇OpenMP、MPI或混合編程模型來進行并行計算。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。