Ubuntu下Fortran性能测试方法

在Ubuntu下进行Fortran性能测试，可按以下步骤操作：

1. 安装编译器与工具
   安装GNU Fortran编译器及性能分析工具：

   sudo apt update  
   sudo apt install gfortran perf gprof  # 安装编译器及gprof、perf工具  
   

2. 编写测试程序
   创建Fortran程序（如main.f90），示例代码（计算循环性能）：

   program PerformanceTest  
     implicit none  
     real :: start_time, end_time, elapsed_time  
     integer :: i  
     real :: sum = 0.0  
     call cpu_time(start_time)  
     do i = 1, 1000000000  
       sum = sum + i  
     end do  
     call cpu_time(end_time)  
     elapsed_time = end_time - start_time  
     print *, "Elapsed time: ", elapsed_time, " seconds"  
   end program PerformanceTest  
   

3. 编译程序
   使用-O3优化选项编译：

   gfortran -O3 -o PerformanceTest main.f90  
   

4. 运行测试
   执行编译后的程序：

   ./PerformanceTest  
   

   程序会输出执行时间，用于评估基础性能。

5. 性能分析

   • 基础时间分析：通过程序输出的执行时间判断性能。
   • 工具深度分析：
     • gprof：编译时加-pg选项，运行后生成gmon.out，用gprof生成调用关系和时间报告。
     • perf：记录硬件事件（如CPU周期），生成更详细的性能数据。

       sudo perf record -g ./PerformanceTest  
       sudo perf report  
       

6. 优化与迭代
   根据分析结果优化代码（如循环展开、并行化、内存优化），重复测试验证效果。

可选进阶测试：

• 并行计算测试：使用OpenMP或MPI实现并行算法，测试多核性能。
• 库函数测试：调用BLAS、LAPACK等优化库，对比自定义算法的性能。

以上步骤参考自。