gfortran Linux并行计算如何实现 - 问答

在Linux系统下，使用gfortran进行并行计算主要依赖于以下几个方面：

使用OpenMP：

OpenMP是一种共享内存多处理编程模型，可以让你在Fortran代码中添加并行指令。首先确保你的gfortran支持OpenMP。然后在代码中包含"use omp_lib"模块，并使用相关的指令和子程序来实现并行计算。

例如，以下代码展示了如何使用OpenMP的并行循环：

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

编译时，需要使用-fopenmp选项：

gfortran -fopenmp hello_openmp.f90 -o hello_openmp

使用MPI（Message Passing Interface）：

MPI是一种消息传递接口，用于编写并行分布式计算程序。要在Linux下使用MPI，首先需要安装MPI库，例如OpenMPI或MPICH。然后使用mpif90编译器编写并行代码。

以下是一个简单的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

编译时，需要使用mpif90编译器：

mpif90 hello_mpi.f90 -o hello_mpi

运行时，使用mpiexec或mpirun启动程序：

mpiexec -n 4 ./hello_mpi

这里的-n 4表示启动4个进程。

使用协同编程模型（如MPI+OpenMP混合编程）：

在某些情况下，你可能希望结合MPI和OpenMP来实现更高效的并行计算。这通常称为混合编程。在这种情况下，你需要在代码中同时使用MPI和OpenMP的指令和子程序。

总之，在Linux下使用gfortran进行并行计算，你可以根据具体需求选择OpenMP、MPI或混合编程模型。在编写并行代码时，请注意正确地使用指令和子程序，并确保在编译和运行时使用相应的选项。

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