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沅掘浦
5 years ago
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1 基本编译和纠错吴宏文 IBM STG Lab Services and Training 1

2 目录 AIX 上编译介绍 MPI 编译运行介绍一般程序的纠错 2

3 一般编译过程源文件 source 编译目标文件 object 连接可执行文件 exe 执行 3

4 一般编译过程 Unix 系统中, 可执行文件没有统一的后缀, 系统从文件的属性来区分可执行文件和丌可执行文件而源代码目标文件等后缀名有统一的规范 4 文件类型后缀名 C source.c C++ source.c,.cc,.cpp,.cxx,.c++ Fortran77 source.f,.for Fortran90/95 source.f90 汇编 source.s 目标文件.o 头文件.h Fortran90/95 模块文件.mod 动态链接库.so 静态链接库.a

5 AIX 上编译简介在 IBM Power AIX 平台上仅支持 IBM XL C/C++ for AIX 和 IBM XL Fortran for AIX 编译器和 GNU 编译器 ; 在 IBM Power AIX 平台的 MPI 并行环境为 IBM PE; 5

6 AIX 上编译 IBM XL C/C++ for AIX 编译 C/C++ 编译命令主要有如下 : xlc xlc_r xlc++ xlc++_r 编译 C 的命令编译 C 的命令, 带线程安全编译 C++ 的命令编译 C++ 的命令, 带线程安全 6

7 AIX 上编译 IBM XL C/C++ for AIX 编译选项 IBM 编译器特有的选项主要以 q 为前缀的, 基本格式为 : -q<option> -q<option>=<suboption> -q<option>=<suboption>:<suboption> 主要选项 : -q32 或 -q64: 选择以 32 位或 64 位编译方式将 -q32 和 -q64 选项与 -qarch 和 -qtune 选项一起使用, 可针对编译器输出的目标体系结构进行优化缺省值 :-q32, 编译成 32 位可执行程序对于 32 位程序来说, 若程序运行需超过 256MB 内存, 需在作业脚本中的执行命令 ( 如 /your/prog/name) 前, 添加设置环境变量的选项 : export LDR_CNTRL=MAXDATA=0x # 可用 1GB 内存 export LDR_CNTRL=MAXDATA=0x # 可用 2GB 内存如需要更大的内存, 请在编译时添加 -q64 编译成 64 位的可执行文件 7 -qsmp=omp: 启用严格遵守 OpenMP 只能识别 OpenMP 并行编译指令

8 AIX 上编译 IBM XL C/C++ for AIX 编译选项 -qarch=<suboption>: 指定该生成代码 ( 指令 ) 的一般处理器体系结构以提高性能 -qtune=<suboption>: 指定优化可执行程序的体系结构系统 -qipa=<suboption>: 执行过程间分析优化 -qhot -O3 直接运行不带参数的 xlc 命令可显示详细用法更详细可参考编译器手册 8

9 AIX 上编译 IBM XL C/C++ for AIX 编译选项 -qarch=<suboption>: 指定该生成代码 ( 指令 ) 的一般处理器体系结构以提高性能 -qtune=<suboption>: 指定优化可执行程序的体系结构系统 -qipa=<suboption>: 执行过程间分析优化 -qhot -O3 直接运行不带参数的 xlc 命令可显示详细用法更详细可参考编译器手册 9

10 AIX 上编译 IBM XL C/C++ for AIX 编译将 C 程序 yourprog.c 编译为可执行文件 yourprog: xlc -o yourprog yourprog.c 将 C 程序 yourprog.c 编译为目标文件 yourprog.o: xlc -c yourprog.c 将使用 /opt/lib/liblapack.so 库的 C 程序 yourprog.c 编译为可执行文件 yourprog: xlc -o yourprog -L/opt/lib -llapack yourprog.c 将 C 程序 yourprog.c 静态编译为 O3 优化的可执行文件 yourprog: xlc -O3 -bstatic -o yourprog yourprog.c 将 C++ 程序 yourprog.cpp 编译为可执行文件 yourprog: xlc++ -o yourprog yourprog.cpp 将 OpenMP 指令并行的 C 程序 yourprogomp.c 编译为 64 位自动优化的可执行文件 yourprog-omp: xlc -o yourprog -omp -qsmp=omp -qtune=auto -q64 yourprogomp.c 10

11 AIX 上编译 IBM XL fortran for AIX 编译 Fortran 编译命令主要有如下 : xlf xlf_r xlf90 xlf90_r xlf95 xlf95_r 编译 f77 的命令编译 f77 的命令, 带线程安全编译 f90 的命令编译 f90 的命令, 带线程安全编译 f95 的命令编译 f95 的命令, 带线程安全 11

12 AIX 上编译 IBM XL Fortran for AIX 编译选项 -qfree[=f90 ibm]: 使用 Fortran 90 Fortran 95 Fortran 2003 或 VS Fortran 标准的自由格式 -qfixed[=<right_margin>]: 指明源码为固定格式其他参数同 C/C++ 编译选项 ; 直接运行不带参数的 xlf 命令可显示详细用法更详细可参考编译器手册 12

13 AIX 上编译 IBM XL fortran for AIX 编译将 Fortran 77 程序 yourprog.f 编译为 32 位可执行程序 yourprog: xlf_r -o yourprog yourprog.f 将 Fortran 90 程序 yourprog.f90 编译为 64 位可执行程序 yourprog: xlf90_r -o yourprog -q64 yourprog.f90 将使用 /opt/lib/liblapack.so 库的 Fortran 90 程序 yourprog.f90 编译为可执行文件 yourprog: xlf90_r -o yourprog -L/opt/lib -llapack yourprog.f90 将 Fortran 95 程序 yourprog.f90 静态编译为 O3 优化的可执行文件 yourprog xlf95_r -O3 -bstatic -o yourprog yourprog.f90 将 OpenMP 的 Fortran 95 程序 yourprog.f95 编译为 64 位的针对硬件平台优化的 yourprog-omp: xlf95_r o yourprog -omp -qsmp=omp -qtune=auto -q64 yourprog.f95 13

14 AIX 上编译头文件源文件中如果包含了头文件, 编译器会在自动在一些头文件目录中搜索编译器默认搜索的头文件目录一般包括 ( 优先级由高到低 ): - 源文件所在目录 ( 要求源文件中用 #include "..." 格式指定 ) - INCLUDE 之类环境变量指定的目录 - 编译器自己的头文件目录 - /usr/include 系统头文件目录如果想自定义头文件搜索路径, 可以使用 -I<path> 参数, 用 -I 指定的目录优先级高于默认搜索路径 -I 参数也可以指定多个 :-I<path1> -I<path2>... 14

15 AIX 上编译库函数使用编译器的 -L<path> -lxxx 参数, 表示在指定库函数路径下搜索名为 libxxx.so 或 libxxx.a 的库文件如果在库函数路径下同时有静态库和动态库, 会选择动态库 -L 可以指定多次,-L<path1> -L<path2> -L 指定的搜索路径优先级最高如果在 -L 指定的搜索路径中没有找到库函数, 或者没有指定 -L, 编译器还会按优先级从高到低搜索以下路径 - LIBRARY_PATH( 静态库 ) LD_LIBRARY_PATH( 动态库 ) 环境变量指定路径 - 系统的 /lib(64) /usr/lib(64) 等库文件目录搜索路径优先级从高到低 : LD_LIBRARY_PATH 环境变量指定的路径系统的 /lib(64) /usr/lib(64) 等库文件目录 15

16 AIX 上编译程序调试利用编译时添加 -g 参数编译成的可执行文件, 可以利用 dbx 进行调试, 其用法类似 gdb; 进入 dbx 后输入 help 可以查看帮助 ; 16

17 MPI 编译 Message Passing Interface(MPI) 是消息传递函数库的标准规范, 支持 Fortran 和 C C++ 一种新的库描述, 丌是一种语言共有上百个函数调用接口, 在 Fortran 和 C 语言中可以直接对这些函数迚行调用 MPI 是一种标准或规范的代表, 而丌是特指某一个对它的具体实现 17

18 MPI 编译 MPI 示例程序 hello.c #include <stdio.h> #include <mpi.h> int main (argc, argv) int argc; char *argv[]; { int rank, size; } MPI_Init(&argc, &argv); /* start MPI */ MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank); /* get process id */ MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size); /* get NO. of processes */ printf("hello world from process %d of %d\n", rank, size); MPI_Finalize(); /* stop MPI */ return 0; 18

19 MPI 编译 MPI 常用六个原语 MPI_Init(&argc, &argv); /* start MPI */ MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank); /* get process id */ MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size); /* get NO. of processes */ MPI_Send(void* buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dest, int tag, MPI_Comm comm) /*send message*/ MPI_Recv(void* buf, int count, MPI_Datatype datatype, int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status *status ) /*receive message*/ MPI_Finalize(); /* stop MPI */ 19

20 MPI 编译 On AIX IBM PE for AIX 编译命令 mpcc_r mpcc_r mpxlf_r mpxlf90_r mpxlf95_r 编译 C 命令 (C compiler) 编译 C++ 的命令 (C++ compiler) 编译 fortran 的命令 (Fortran compiler) 编译 fortran90 的命令 (Fortran 90 compiler) 编译 fortran95 的命令 (Fortran 95 compiler) 20

21 MPI 编译 On AIX IBM PE for AIX 编译 mpcc_r mpcc_r mpxlf_r mpxlf90_r program.c -o program program.c -o program program.f -o program program.f 90 -o program 21

22 MPI 编译 On AIX IBM PE for AIX 运行 export MP_HOSTFILE=./ma; ma 为一个包含了计算节点名的文件 export MP_RESD=yes; export MP_EUILIB=us; export MP_EUDDEVICE=sn_all,sn_single export MP_PROCS=16; export MP_TASKS_PER_NODE=4; export MP_NODES=4 poe./a.out hostfile./ma resd yes euilib us euidevice sn_single 22

23 一般程序的纠错随时记录运行日志执行时将正确和错误输出都导入到一个文件中 mpirun np $NP hostfile./ma a.out >&a$(date).log 软件的输入是否正确找个 benchmark 来测验下版本不匹配运行核数不正确软件的版本问题? 是否支持并行支持哪种并行,MPI 还是 OpenMP, 或者 PVM 软件的扩展性? 运行进程从小到大试试看, 运行命令是否正确? 程序是否需要输入, 输入文件是否正确不同的 MPI 不同的执行方式, 耦合模式的执行方式 23

24 一般程序的纠错让使用者发现错误的人跟你一块调试, 清楚详细的错误情况再现错误场景, 减少再现的时间 ; 基本的调试方法 ; Google/baidu Debug 工具, 执行调试查看源码, 定位错误 Printf, 找出深层错误 24

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untitled MPICH anzhulin@sohu.com 1 MPICH for Microsoft Windows 1.1 MPICH for Microsoft Windows Windows NT4/2000/XP Professional Server Windows 95/98 TCP/IP MPICH MS VC++ 6.x MS VC++.NET Compaq Visual Fortran 6.x