Ubuntu上Fortran如何进行并行计算

在Ubuntu上进行Fortran并行计算，主要有两种方法：使用OpenMP进行共享内存并行计算，以及使用MPI进行分布式内存并行计算。以下是具体步骤和示例代码：

使用OpenMP进行并行计算

OpenMP是一种支持多平台共享内存并行编程的API。以下是一个简单的Fortran程序示例，使用OpenMP进行并行计算：

program parallel_loop
    use omp_lib
    implicit none
    integer :: i, n
    real, allocatable :: a(:), b(:)
    n = 1000000
    allocate(a(n), b(n))

    ! 初始化数组
    a = 1.0
    b = 2.0

    ! 并行计算
    !omp parallel do
    do i = 1, n
        a(i) = a(i) * b(i)
    end do
    !omp end parallel do

    ! 打印结果的前5个元素
    print *, 'First 5 elements of array a:'
    print *, a(1:5)

    deallocate(a, b)
end program parallel_loop

编译并运行该程序的命令如下：

ifort -qopenmp parallel_loop.f90 -o parallel_loop
./parallel_loop

使用MPI进行并行计算

MPI是一种用于分布式内存系统并行计算的标准。以下是一个简单的Fortran程序示例，使用MPI进行并行计算：

program mpi_example
    use mpi
    implicit none
    integer :: rank, size, ierr, i
    integer, parameter :: n = 100
    real :: local_sum, global_sum
    real, allocatable :: a(:)

    call MPI_Init(ierr)
    call MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, rank, ierr)
    call MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, size, ierr)

    allocate(a(n))
    a = 1.0

    ! 每个进程计算部分和
    local_sum = 0.0
    do i = 1, n
        local_sum = local_sum + a(i)
    end do

    ! 所有部分和相加得到全局和
    call MPI_Reduce(local_sum, global_sum, 1, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD, ierr)

    if (rank == 0) then
        print *, 'Global sum ', global_sum
    end if

    call MPI_Finalize(ierr)
    deallocate(a)
end program mpi_example

编译并运行该程序的命令如下：

ifort -qopenmp -I/usr/include/mpi -lmpi -lmpi_f90 mpi_example.f90 -o mpi_example
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。