MPI Fortran支持通过mpi_f08模块与gfortran



我有一些Fortran代码,我想与MPI并行。显然,使用MPI (MPICH,在我的情况下)与Fortran的推荐方法是通过mpi_f08模块(MPI论坛关于此事的条目),但我有困难使其工作,因为相应的mod文件根本没有创建(不像mpi.mod,它工作得很好,但它不是最新的Fortran标准)。这个讨论给我留下的印象是,这是因为gfortran不能构建F08绑定。下面你可以看到我的配置,gfortran和mpich都是通过apt install安装在ubuntu上的,应该是最新的。有几件事我不确定:

  • 是否有任何方法使Fortran 2008 MPI语法与gfortran一起工作?从我看到的情况来看,答案似乎是否定的,但希望有人能知道解决办法。我不是太精通这方面,所以任何相关的链接或更多的入门级解释将非常感谢。
  • 可以使用不同的编译器帮助吗?也许是英特尔编译器?如果合理的话,我宁愿坚持使用gfortran。
  • 也许与当前标准的一致性并不是什么大问题。从你的经验来看,通过mpi进行支持会更好吗?国防部模块?到时候会有什么问题呢?我的应用程序没有太多的长期目标,所以如果它现在正常工作,一段时间后失去支持不是一个大问题。

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似乎是使用过时版本的gfortran的问题。这将我的问题减少到如何使用gfortran-10构建MPICH。


*因此有[intel-fortran]标签,如果你认为它是多余的,可以随意删除它为了清楚起见,这里是我的gfortran和mpich配置

pavel@pavel:~$ gfortran -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gfortran
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-7/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,brig,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --with-gcc-major-version-only --program-suffix=-7 --program-prefix=x86_64-linux-gnu- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --enable-bootstrap --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-libmpx --enable-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --with-target-system-zlib --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-offload-targets=nvptx-none --without-cuda-driver --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 7.5.0 (Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04) 
pavel@pavel:~$ mpiexec --version
HYDRA build details:
    Version:                                 3.3a2
    Release Date:                            Sun Nov 13 09:12:11 MST 2016
    CC:                              gcc   -Wl,-Bsymbolic-functions -Wl,-z,relro 
    CXX:                             g++   -Wl,-Bsymbolic-functions -Wl,-z,relro 
    F77:                             gfortran  -Wl,-Bsymbolic-functions -Wl,-z,relro 
    F90:                             gfortran  -Wl,-Bsymbolic-functions -Wl,-z,relro 
    Configure options:                       '--disable-option-checking' '--prefix=/usr' '--build=x86_64-linux-gnu' '--includedir=${prefix}/include' '--mandir=${prefix}/share/man' '--infodir=${prefix}/share/info' '--sysconfdir=/etc' '--localstatedir=/var' '--disable-silent-rules' '--libdir=${prefix}/lib/x86_64-linux-gnu' '--libexecdir=${prefix}/lib/x86_64-linux-gnu' '--disable-maintainer-mode' '--disable-dependency-tracking' '--with-libfabric' '--enable-shared' '--enable-fortran=all' '--disable-rpath' '--disable-wrapper-rpath' '--sysconfdir=/etc/mpich' '--libdir=/usr/lib/x86_64-linux-gnu' '--includedir=/usr/include/mpich' '--docdir=/usr/share/doc/mpich' '--with-hwloc-prefix=system' '--enable-checkpointing' '--with-hydra-ckpointlib=blcr' 'CPPFLAGS= -Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2 -I/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2/src/mpl/include -I/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2/src/mpl/include -I/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2/src/openpa/src -I/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2/src/openpa/src -D_REENTRANT -I/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2/src/mpi/romio/include' 'CFLAGS= -g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security -O2' 'CXXFLAGS= -g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security -O2' 'FFLAGS= -g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong -O2' 'FCFLAGS= -g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong -O2' 'build_alias=x86_64-linux-gnu' 'MPICHLIB_CFLAGS=-g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security' 'MPICHLIB_CPPFLAGS=-Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2' 'MPICHLIB_CXXFLAGS=-g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security' 'MPICHLIB_FFLAGS=-g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong' 'MPICHLIB_FCFLAGS=-g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong' 'LDFLAGS=-Wl,-Bsymbolic-functions -Wl,-z,relro' 'FC=gfortran' 'F77=gfortran' 'MPILIBNAME=mpich' '--cache-file=/dev/null' '--srcdir=.' 'CC=gcc' 'LIBS=' 'MPLLIBNAME=mpl'
    Process Manager:                         pmi
    Launchers available:                     ssh rsh fork slurm ll lsf sge manual persist
    Topology libraries available:            hwloc
    Resource management kernels available:   user slurm ll lsf sge pbs cobalt
    Checkpointing libraries available:       blcr
    Demux engines available:                 poll select

试图用mpif90编译我的代码导致

something.f90:2:5:
  use mpi_f08
     1
Fatal Error: Can't open module file ‘mpi_f08.mod’ for reading at (1): File does not exist
compilation terminated.

上面的答案提到了TS 29113,它被纳入并被Fortran 2018标准所取代。在将TS纳入后续标准的过程中,TS中描述的一些特性可能会发生变化。我不知道在这种情况下具体发生了什么变化,但参考Fortran 2018标准比参考TS更安全。

为了提供mpi_f08, MPICH要求编译器安装ISO_Fortran_binding.h头文件,该文件在Fortran 2018标准中描述,在TS 29113中描述。gfortran已经提供了ISO_Fortran_binding.h自版本9(见https://gcc.gnu.org/gcc-9/changes.html),所以我相信MPICH应该安装mph_f08gfortran-9和更高版本,虽然我相信gfortranISO_Fortran_binding.h的支持可能需要在后续版本中修复一些重要的错误,所以我建议尽可能使用最新版本。

MPICH要求Fortran编译器支持Technical Specification 29113的数组描述符,这仅在gfortran的最新版本中得到支持(GNU 10是可以的)。英特尔编译器已经有一段时间没有问题了。

请注意,Open MPI不是那么挑剔w.r.t.ts 29113,也不需要支持数组描述符。GNU 7.5可以用来生成mpi_f08模块。

底线,您有两个选项w.r.t. mpi_f08 Fortran模块:

  • 使用符合MPICH期望的Fortran支持w.r.t.ts 29113(例如GNU 10,或Intel编译器)
  • 移动到打开MPI

运行sudo apt install mpich;

那么它将自动生成*。mod in /usr/lib/x86_64-linux-gnu/mpich/include;

你不需要做任何事情,只需要重新编译你的代码。

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