Linuxシステムでのプログラミング環境の構築

１．Linuxのインストール（ディストリビューションの一覧）

• gcc, g77, mule (or emacs) については標準でインストールされることが多い。もしされていないようなら追加する。
• gnuplot は標準ではインストールされないことが多いので、インストール時に明示的に含めるか、あとで追加する。

後述の数値計算パッケージ（行列計算などに便利）を使用しないならこれだけでプログラミングを開始できる。

Fortranサンプル(area.f)

> g77 -o area area.f       （コンパイル）
> ./area                   （実行）
input radius
1.0
radius r = 1.00000 area = 3.1415920
STOP area statement executed

C言語サンプル(area.c)

> gcc -o area area.c -lm   （コンパイル）
> ./area                   （実行）
input radius
1.0
radius r = 1.000000, area a = 3.141592

　

２．数値演算ライブラリLAPACKのインストール（LAPACK公式マニュアル）

以下の中から好きな方法を選んでください。下に行くほど労力を要します。（gccがインストールされていることを仮定しています）

1. 最もお手軽な方法
   
   http://stat.scphys.kyoto-u.ac.jp/~ryoichi/CP/lapack/lapack.tar.gz にアクセスし、lapack.tar.gzを任意のディレクトリ（例えば ~/lapack）に保存する。
   
   > mkdir lapack
   > cd lapack
   > netscape &　　（netscapeから上のファイルにアクセスし、保存）
   
   保存したディレクトリで以下を実行してライブラリを解凍・インストールし、不要なファイルを削除する。
   
   > tar xvfz lapack.tar.gz
   > su
   Password:
   # mv *.a /usr/lib/.
   # exit
   > rm lapack.tar.gz
   
   サンプルプログラム[Fortran, C]でテストをする。
   
   > gcc sample.c -O -llapack -lblas -lm -lg2c
   > ./a.out
   ....
   > g77 sample.f -O -llapack -lblas
   > ./a.out
   ....
   
   　
2. 多少こだわりたい人
   
   Linuxでは各ベンダーからBLAS/LAPACKのrpmファイルが 供給されていること が多いので、それをインストールしてもよい。例えば該当rpmファイルのあるディレクトリで以下のようにする。
   
   > rpm -ivh blas-3.0-14.i386.rpm
   > rpm -ivh lapack-3.0-14.i386.rpm
   > gcc linear.c -O -llapack -lblas -lm -lg2c
   > ./a.out
   ....
   > g77 linear.f -O -llapack -lblas
   > ./a.out
   ....
   
   　
3. ライブラリのコンパイルを自分でやりたい人
   
   Netlibよりソースファイル（atlas3.*.*.tgz, lapack.tzg）をダウンロード・解凍する。[ATLAS/LAPACK]
   
   LAPACKのインストール（以下、ソースファイルを各自のホームディレクトリで解凍したものと仮定する。）
   
   > cd LAPACK
   > cp INSTALL/make.inc.LINUX ./make.inc
   > make lapacklib
   > su
   Password:
   # mv lapack_LINUX.a /usr/lib/liblapack.a
   # exit
   
   ATLASのインストール
   
   > cd ATLAS
   > make config
   ....　（各種質問に答える。ほとんどデフォルトでよい。）
   ....
   Configuration completed successfully. You may want to examine the make include
   file (Make.Linux_P4SSE2) for accuracy before starting the install with the command:
   make install arch=Linux_P4SSE2　（←ここに出るコマンドを次に実行する）
   ....
   > make install arch=Linux_P4SSE　（Linux_P4SSEの部分は適宜変更すること）
   ....
   > su
   Password:
   # mv lib/Linux_P4SSE/*.a /usr/lib/.
   # exit
   
   サンプルプログラム[Fortran, C]でテストをする。
   
   > gcc sample.c -llapack -lf77blas -latlas -lg2c -lm
   > ./a.out
   ....
   > g77 sample.f -llapack -lf77blas -latlas
   > ./a.out
   ....

３．Intelのコンパイラ・数値演算ライブラリをインストールすればPentiumプロセッサーで最高の性能が得られる（オプション）

Intelからよりパフォーマンスの優れたf90, c++コンパイラ（非商用に限りLinux版はフリー、Windows版は非商用でも有料）がリリースされており

http://www.intel.com/software/products/

からダウンロードして利用することができる（要登録）。

さらに同じ場所にある「パフォーマンスライブラリの数値演算ライブラリ（Intel Math Kernel Library）」にはPentium用に最適化されたBLASとLAPACKが含まれ ている。（Linux用、Windows用があり、どちらも研究用途でのダウンロードが認められている、要登録）

インストール後、以下のコマンドでコンパイル

Fortran90
> ifc sample.f -O3 -L/opt/intel/mkl/lib/32/ -lmkl_lapack -lmkl_p4 -lpthread

C, C++
> icc sample.c -O3 -L/opt/intel/mkl/lib/32/ -lmkl_lapack -lmkl_p4 -lpthread

-lmkl_p4 (Pentium4)
-lmkl_p3 (Pentium3)
-lmkl_def (それ以外)