Fortran程序在Linux如何部署

Linux上部署Fortran程序的实用步骤

一 环境准备与编译器安装

• 安装 GNU Fortran（gfortran）：
  • Debian/Ubuntu 系：sudo apt update && sudo apt install gfortran
  • RHEL/CentOS 系：sudo yum install gcc-gfortran；或 sudo dnf install gcc-gfortran
  • 安装后验证：gfortran --version
• 可选：安装 Intel oneAPI 并加载环境（适用于需要 ifort/icx 的场景）
  • 安装后执行：source /opt/intel/oneapi/setvars.sh（可写入 ~/.bashrc 持久化）
• 可选：并行与工具
  • OpenMP：sudo apt-get install libomp-dev；编译加 -fopenmp
  • MPI：sudo apt-get install mpich；编译用 mpif90，运行用 mpiexec/mpirun
  • 工程与依赖管理：可使用 FPM（Fortran Package Manager）简化构建与分发

二 构建与运行最小示例

• 源码 hello.f90
  • program hello print *, “Hello, World!” end program hello
• 编译与运行
  • gfortran hello.f90 -o hello
  • ./hello
• 多文件/库场景
  • 示例：gfortran main.f90 utils.f90 -o app
  • 使用外部库：gfortran main.f90 -o app -L/usr/local/lib -lnetcdff -lnetcdf -lhdf5 -lz
  • 建议将常用标志放入变量：FFLAGS=“-O2 -g”；LDFLAGS=“-L/usr/local/lib”；LIBS=“-lnetcdff -lnetcdf -lhdf5 -lz”

三 依赖管理与外部库

• 常见数值库：NetCDF、HDF5、BLAS/LAPACK、OpenMP、MPI
• 发行版仓库安装（示例）
  • Ubuntu：sudo apt-get install libnetcdf-dev libhdf5-dev libopenmpi-dev libomp-dev
  • CentOS/RHEL：sudo yum install netcdf-devel hdf5-devel openmpi-devel（或使用 dnf）
• 源码编译安装后需配置环境（示例）
  • 头文件与库路径：export CPPFLAGS=-I/usr/local/include；export LDFLAGS=-L/usr/local/lib
  • 运行时库搜索路径：export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib:$LD_LIBRARY_PATH
  • 写入 ~/.bashrc 后执行 source ~/.bashrc 生效

四 多进程与高性能计算部署

• OpenMP（共享内存）
  • 编译：gfortran -fopenmp -o parallel_example parallel_example.f90
  • 运行：./parallel_example（可通过 OMP_NUM_THREADS 控制线程数）
• MPI（分布式内存）
  • 安装：sudo apt-get install mpich
  • 编译：mpif90 -o mpi_example mpi_example.f90
  • 运行：mpiexec -n 2 ./mpi_example 或 mpirun -np 2 ./mpi_example
• 建议：在集群/调度系统中使用作业脚本（如 Slurm 的 srun/sbatch），并设置线程/进程绑定与资源请求

五 上线交付与容器化

• 最小化交付物
  • 可执行文件（如 app）、必要的 动态库、配置/数据文件、启动脚本（run.sh）、README/使用说明
• 服务器部署流程
  • 打包：tar -czvf app.tar.gz app config/ data/
  • 上传：scp app.tar.gz user@host:/opt/myapp
  • 解压运行：tar -xzvf app.tar.gz && cd myapp && ./run.sh
• 容器化示例（Docker）
  • Dockerfile
    • FROM centos:latest
    • RUN yum update -y && yum groupinstall “Development Tools” -y && yum install -y gfortran
    • COPY . /app
    • WORKDIR /app
    • RUN gfortran -o my_program my_program.f90
    • CMD [“./my_program”]
  • 构建与运行：docker build -t my-fortran-app .；docker run -it my-fortran-app
• 交付建议
  • 使用版本化目录（如 /opt/myapp/1.2.3），保留 app.sha256 校验
  • 记录依赖与构建命令（建议用 FPM 管理工程与打包），便于复现与迁移