Ubuntu中Fortran代码如何进行并行计算 - 问答

在Ubuntu中进行Fortran代码的并行计算，你可以使用OpenMP或MPI（Message Passing Interface）来实现。以下是两种方法的简要介绍和示例：

使用OpenMP

OpenMP是一种基于线程的并行编程模型，适用于共享内存系统。

安装OpenMP： Ubuntu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-get install libomp-dev
```

编写Fortran代码：在你的Fortran代码中使用OpenMP指令来并行化循环。例如：

program parallel_example
    use omp_lib
    implicit none
    integer :: i, n = 1000000
    real :: sum = 0.0

    !$omp parallel do reduction(+:sum)
    do i = 1, n
        sum = sum + 1.0 / i
    end do
    !$omp end parallel do

    print *, 'Sum:', sum
end program parallel_example

编译代码：使用gfortran编译器并启用OpenMP支持：
```
gfortran -fopenmp -o parallel_example parallel_example.f90
```
运行程序：
```
./parallel_example
```

使用MPI

MPI是一种消息传递接口，适用于分布式内存系统。

安装MPI： Ubuntu上常用的MPI实现是Open MPI。可以使用以下命令安装：
```
sudo apt-get install openmpi-bin openmpi-common libopenmpi-dev
```

编写Fortran代码：使用MPI库来编写并行代码。例如：

program mpi_example
    use mpi
    implicit none
    integer :: rank, size, ierr
    real :: local_sum = 0.0, global_sum = 0.0
    integer, parameter :: n = 1000000

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

    local_sum = 0.0
    do while (n > 0)
        if (mod(n, size) == rank) then
            local_sum = local_sum + 1.0 / n
            n = n - size
        else
            n = n - 1
        end if
    end do

    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)
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mpirun来运行MPI程序：
```
mpiexec -n 4 ./mpi_example
```
这里的-n 4表示使用4个进程来运行程序。

通过以上步骤，你可以在Ubuntu中使用OpenMP或MPI来实现Fortran代码的并行计算。选择哪种方法取决于你的具体需求和硬件环境。

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