Ubuntu下如何使用Fortran进行并行计算

在Ubuntu下使用Fortran进行并行计算，通常有两种主要方法：使用OpenMP进行共享内存并行计算，或者使用MPI进行分布式内存并行计算。以下是详细步骤和示例代码：

使用OpenMP进行并行计算

安装OpenMP： Ubuntu系统通常已经预装了OpenMP，但如果没有，可以使用以下命令安装：
```
sudo apt update
sudo apt install libomp-dev
```

编写Fortran代码：在你的Fortran代码中，使用OpenMP指令来指定并行区域。例如：

program parallel_example
    use omp_lib
    implicit none
    integer :: i, num_threads
    ! 获取当前线程数
    call omp_get_num_threads(num_threads)
    print *, 'Number of threads:', num_threads
    ! 并行区域开始
    !$omp parallel do private(i)
    do i = 1, 10
        print *, 'Thread ', omp_get_thread_num(), ' is executing iteration ', i
    end do
    !$omp end parallel do
end program parallel_example

编译代码：使用gfortran编译器并添加-fopenmp标志来启用OpenMP支持：
```
gfortran -fopenmp -o parallel_example parallel_example.f90
```
运行程序：执行编译后的程序：
```
./parallel_example
```

使用MPI进行并行计算

安装MPI：在Ubuntu上，你可以安装Open MPI或者MPICH。这里以Open MPI为例：
```
sudo apt update
sudo apt install openmpi-bin openmpi-common libopenmpi-dev
```

编写Fortran代码：使用MPI库函数来进行并行计算。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

编译代码：使用mpif90编译器来编译MPI程序：
```
mpif90 -o mpi_example mpi_example.f90
```
运行程序：使用mpiexec或者mpirun命令来启动并行程序，并指定进程数：
```
mpiexec -n 4 ./mpi_example
```
或者
```
mpirun -np 4 ./mpi_example
```

使用Intel Parallel Studio XE进行并行计算

Intel Parallel Studio XE是一个集成了Intel Fortran编译器、OpenMP和MPI库等工具的集成开发环境。你可以从Intel官方网站下载并安装它。安装完成后，你可以使用ifort编译器进行并行计算，并配置环境变量以便在终端中使用ifort编译器。

通过以上步骤，你可以在Ubuntu上使用Fortran进行并行计算。根据你的具体需求，可以选择使用OpenMP进行共享内存并行计算，或者使用MPI进行分布式内存并行计算。

使用OpenMP进行并行计算

使用MPI进行并行计算

使用Intel Parallel Studio XE进行并行计算

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