Ubuntu14.04 BLAS如何安裝

# Ubuntu14.04 BLAS如何安裝

## 前言

BLAS（Basic Linear Algebra Subprograms）是線性代數計算的基礎庫，廣泛應用于科學計算、機器學習等領域。在Ubuntu14.04系統中安裝BLAS可以為后續的數值計算軟件（如NumPy、SciPy等）提供性能優化支持。本文將詳細介紹三種主流BLAS實現的安裝方法：參考BLAS、ATLAS和OpenBLAS。

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## 一、準備工作

### 1.1 系統更新
在安裝前建議先更新軟件源：
```bash
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

1.2 安裝編譯工具

部分BLAS實現需要編譯環境：

sudo apt-get install build-essential gfortran

二、安裝參考BLAS實現

2.1 通過apt安裝

Ubuntu官方倉庫提供基礎版BLAS：

sudo apt-get install libblas-dev

2.2 驗證安裝

檢查庫文件是否生成：

ls /usr/lib/libblas*

2.3 性能說明

參考實現未做優化，適合測試用途，生產環境建議使用優化版本。

三、安裝ATLAS實現

3.1 自動安裝

sudo apt-get install libatlas-base-dev

3.2 手動編譯（推薦）

1. 下載源碼：

   wget https://sourceforge.net/projects/math-atlas/files/Stable/3.10.3/atlas3.10.3.tar.bz2
   tar -xvf atlas3.10.3.tar.bz2
   

2. 創建編譯目錄：

   mkdir atlas_build
   cd atlas_build
   ../ATLAS/configure -b 64 -D c -DPentiumCPS=2400
   

3. 編譯安裝：

   make build
   sudo make install
   

3.3 環境配置

添加庫路徑到/etc/ld.so.conf：

/usr/local/atlas/lib

運行sudo ldconfig更新配置。

四、安裝OpenBLAS

4.1 快速安裝

sudo apt-get install libopenblas-dev

4.2 源碼編譯

1. 獲取源碼：

   git clone https://github.com/xianyi/OpenBLAS.git
   cd OpenBLAS
   

2. 編譯安裝：

   make USE_OPENMP=1
   sudo make PREFIX=/usr/local/openblas install
   

3. 設置環境變量：

   export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/openblas/lib:$LD_LIBRARY_PATH
   

4.3 多線程配置

通過環境變量控制線程數：

export OPENBLAS_NUM_THREADS=4

五、切換默認BLAS實現

5.1 使用update-alternatives

sudo update-alternatives --config libblas.so.3

5.2 示例輸出

Selection    Path                          Priority   Status
------------------------------------------------------------
* 0          /usr/lib/openblas-base/libblas.so.3   40        auto mode
  1          /usr/lib/libblas/libblas.so.3          10        manual mode
  2          /usr/lib/atlas-base/libblas.so.3       30        manual mode

六、性能測試對比

6.1 安裝測試工具

sudo apt-get install python-numpy python-scipy

6.2 基準測試腳本

import numpy as np
from time import time

size = 4096
A = np.random.rand(size, size)
B = np.random.rand(size, size)

start = time()
C = np.dot(A, B)
print("Time: %.2f sec" % (time()-start))

6.3 典型測試結果

七、常見問題解決

7.1 庫文件沖突

錯誤提示：

libblas.so.3: cannot open shared object file

解決方案：

sudo ldconfig

7.2 多版本管理

建議使用update-alternatives工具管理不同版本。

7.3 虛擬機性能問題

在VMware/VirtualBox中編譯ATLAS時，添加--force-tids參數：

../configure --force-tids -b 64

八、卸載方法

8.1 通過apt卸載

sudo apt-get remove libblas-dev libatlas-base-dev libopenblas-dev

8.2 手動編譯的卸載

刪除對應安裝目錄：

sudo rm -rf /usr/local/atlas /usr/local/openblas

結語

本文詳細介紹了Ubuntu14.04下三種BLAS實現的安裝方法。對于大多數用戶推薦直接安裝libopenblas-dev即可獲得較好的性能?？茖W計算用戶建議根據具體應用場景進行針對性優化。需要注意的是，Ubuntu14.04已過維護周期，建議升級到更新的LTS版本以獲得更好的兼容性。

最后更新：2023年10月
測試環境：Ubuntu 14.04.6 LTS (Trusty Tahr) “`

注：實際字數約1500字，可根據需要補充以下內容擴展： 1. 增加各BLAS實現的原理對比 2. 添加更多性能測試案例 3. 擴展CUDA加速方案 4. 加入docker部署方案