CentOS上常见的Fortran科学计算库及说明
1. 基础线性代数库
- BLAS (Basic Linear Algebra Subprograms):提供基本线性代数运算(如向量加法、矩阵乘法)的基础库,是LAPACK等高级库的依赖。CentOS可通过
yum install blas blas-devel安装。
- LAPACK (Linear Algebra Package):基于BLAS的高性能线性代数库,支持矩阵分解(LU、QR)、特征值计算等复杂运算,是科学计算的核心库之一。安装命令:
yum install lapack lapack-devel。
- OpenBLAS:BLAS的优化实现(支持多线程),比原生BLAS性能更高,适合需要加速线性代数运算的场景。安装命令:
yum install openblas openblas-devel。
- Intel MKL (Math Kernel Library):Intel推出的商业数学库,包含优化的BLAS、LAPACK、FFT等模块,性能优异(尤其针对Intel处理器)。需从Intel官网下载安装包手动安装。
2. 并行计算库
- MPICH:流行的MPI(消息传递接口)实现,支持Fortran并行编程,适合大规模分布式计算(如集群环境)。安装命令:
yum install mpich mpich-devel。
- OpenMPI:开源的MPI实现,支持多语言(Fortran、C、C++),功能强大且跨平台,是高性能计算领域的常用选择。安装命令:
yum install openmpi openmpi-devel。
- SCALAPACK:并行线性代数库(基于MPI和BLAS/LAPACK),支持分布式内存系统的矩阵运算(如并行矩阵分解),适合超大规模科学计算。安装命令:
yum install scalapack scalapack-devel。
3. 数据存储与I/O库
- HDF5 (Hierarchical Data Format):用于存储和管理大规模科学数据(如多维数组、表格)的文件格式,支持高效压缩和并行I/O,适合气象、物理等领域的海量数据处理。安装命令:
yum install hdf5 hdf5-devel。
- NetCDF (Network Common Data Form):专为多维科学数据设计的文件格式(如气候、海洋模型数据),支持Fortran接口,是地球科学领域的标准数据格式。需安装
netcdf-fortran包:yum install netcdf netcdf-devel netcdf-fortran netcdf-fortran-devel。
- Jasper:用于处理GRIB2格式(气象数据常用格式)的库,常用于气象模拟软件(如WRF)的数据输入/输出。安装命令:
yum install jasper jasper-devel。
4. 科学计算专用库
- GNU Scientific Library (GSL):提供大量科学计算函数(如随机数生成、积分、微分方程求解、信号处理),覆盖数学、物理、工程等多个领域,是Fortran开发者常用的通用科学库。安装步骤:下载源码→配置→编译安装(
./configure --prefix=/usr/local; make; sudo make install)。