串行及OpenMP程序编译及运行¶
在本超算系统上可运行C/C++、Fortran的串行程序，以及与OpenMP和MPI结合的并行程序。编译程序时，用户只需在登录节点(login01、login02)上以相应的编译命令和选项进行编译即可（用户不应到其余节点上进行编译，以免影响系统效率。其它节点一般只设置了运行作业所需要的库路径等，未必设置了编译环境）。当前安装的编译环境主要为：
C/C++、Fortran编译器：Intel、PGI [1] 和GNU编译器，支持OpenMP并行。
MPI并行环境：HPC-X、Open MPI和Intel MPI并行环境。
安装目录为 /opt 等，系统设置采用module进行管理（参见[module]），用户可以采用下述方式之一等需设置自己所需的编译环境运行，如：
module load intel/2020在中设置（设置完成后需要
source ~/.bashrc或重新登录以便设置生效）：
. /opt/intel/2020/bin/compilervars.sh intel64
注意：在中设置的级别有可能要高于使用module load设置的，可以运行icc -v或which icc等命令查看实际使用的编译环境。
建议采用对一般程序来说性能较好的Intel编译器，用户也可以选择适合自己程序的编译器，以取得更好的性能。
本部分主要介绍串行C/C++ Fortran源程序和OpenMP并行程序的编译，MPI并行程序的编译将在后面介绍。
串行C/C++程序的编译¶
C/C++输入输出文件后缀与类型的关系¶
编译器默认将按照输入文件的后缀判断文件类型，见下表。
文件名 |
解释 |
动作 |
|---|---|---|
filename.c filename.C filename.CC |
C源文件 |
传给编译器 |
filename.cc filename.cpp filename.cxx |
C++源文件 |
传给编译器 |
filename.a filename.so |
静态链接库文件 动态链接库文件 |
传递给链接器 |
filename.i |
已预处理的文件 |
传递给标准输出 |
filename.o |
目标文件 |
传递给链接器 |
filename.s |
汇编文件 |
传递给汇编器 |
编译器默认将输出按照文件类型与后缀相对应，见下表。
文件名 |
解释 |
|---|---|
filename.i |
已预处理的文件，一般使用-p选项生成 |
filename.o |
目标文件，一般使用-c选项生成 |
filename.s |
汇编文件，一般使用-s选项生成 |
a.out |
默认生成的可执行文件 |
串行C/C++程序编译举例¶
Intel C/C++编译器：
- 将C程序yourprog.c编译为可执行文件yourprog：
icc -o yourprog yourprog.c - 将C++程序yourprog.cpp编译为可执行文件yourprog：
icpc -o yourprog yourprog.cpp - 将C程序yourprog.c编译为对象文件yourprog.o而不是可执行文件：
icc -c yourprog.c - 将C程序yourprog.c编译为汇编文件yourprog.s而不是可执行文件：
icc -S yourprog.c - 生成带有调试信息的可执行文件以用于调试：
icc -g yourprog.c -o yourprog - 指定头文件路径编译：
icc -I/alt/include -o yourprog yourprog.c - 指定库文件路径及库名编译：
icc -L/alt/lib -lxyz -o yourprog yourprog.c
PGI C/C++编译器：
- 将C程序yourprog.c编译为可执行文件yourprog：
pgcc -o yourprog yourprog.c - 将C++程序yourprog.cpp编译为可执行文件yourprog：
pgCC -o yourprog yourprog.cpp - 将C程序yourprog.c编译为对象文件yourprog.o而不是可执行文件：
pgcc -c yourprog.c - 将C程序yourprog.c编译为汇编文件yourprog.s而不是可执行文件：
pgcc -S yourprog.c - 生成带有调试信息的可执行文件以用于调试：
pgcc -g yourprog.c -o yourprog - 指定头文件路径编译：
pgcc -I/alt/include -o yourprog yourprog.c - 指定库文件路径及库名(-l)编译：
pgcc -L/alt/lib -lxyz -o yourprog yourprog.c
GNU C/C++编译器：
将C程序yourprog.c编译为可执行文件yourprog：
gcc -o yourprog yourprog.c- 将C++程序yourprog.cpp编译为可执行文件yourprog：
g++ -o yourprog yourprog.cpp - 将C程序yourprog.c编译为对象文件yourprog.o而不是可执行文件：
gcc -c yourprog.c - 将C程序yourprog.c编译为汇编文件yourprog.s而不是可执行文件：
gcc -S yourprog.c - 生成带有调试信息的可执行文件以用于调试：
gcc -g yourprog.c -o yourprog - 指定头文件路径编译：
gcc -I/alt/include -o yourprog yourprog.c - 指定库文件路径及库名编译：
gcc -L/alt/lib -lxyz -o yourprog yourprog.c
串行Fortran程序的编译¶
Fortran输入输出文件后缀与类型的关系¶
编译器默认将按照输入文件的后缀判断文件类型，见下表。
文件名 |
解释 |
动作 |
|---|---|---|
filename.a |
静态链接库文件，多个.o 文件的打包集合 |
传给编译器 |
filename.f filename.for filename.ftn filename.i |
固定格式的Fortran源文件 |
被Fortran编译器编译 |
filename.fpp filename.FPP filename.F filename.FOR filename.FTN |
固定格式的Fortran源文件 |
自动被Fortran编译器 预处理后再被编译 |
filename.f90 filename.i90 |
自由格式的Fortran源文件 |
被Fortran编译器编译 |
filename.F90 |
自由格式的Fortran源文件 |
自动被Fortran编译器 预处后再被编译 |
filename.s |
汇编文件 |
传递给汇编器 |
filename.so |
动态链接库文 件，多个.o文件的打包集合 |
传递给链接器 |
filename.o |
目标文件 |
传递给链接器 |
编译器默认将输出按照文件类型与后缀相对应，见下表。
文件名 |
解释 |
生成方式 |
|---|---|---|
filename.o |
目标文件 |
编译时添加-c选项生成 |
filename.so |
共享库文件 |
编译时指定为共享型， 如添加-shared，并不含-c |
filename.mod |
模块文件 |
编译含有 MODULE声明时的源文件生成 |
filename.s |
汇编文件 |
编译时添加-S选项生成 |
a.out |
默认生成的可执行文件 |
编译时没有指定-c时生成 |
串行Fortran程序编译举例¶
Intel Fortran编译器：
- 将Fortran 77程序yourprog.for编译为可执行文件yourprog：
ifort -o yourprog yourprog.for - 将Fortran 90程序yourprog.f90编译为可执行文件yourprog：
ifort -o yourprog yourprog.f90 - 将Fortran 90程序yourprog.90编译为对象文件yourprog.o而不是可执行文件：
ifort -c yourprog.f90 - 将Fortran程序yourprog.f90编译为汇编文件yourprog.s而不是可执行文件：
ifort -S yourprog.f90 - 生成带有调试信息的可执行文件以用于调试：
ifort -g yourprog.f90 -o yourprog - 指定头文件路径编译：
ifort -I/alt/include -o yourprog yourprog.f90 - 指定库文件路径及库名编译：
ifort -L/alt/lib -lxyz -o yourprog yourprog.f90
PGI Fortran编译器：
- 将Fortran 77程序yourprog.for编译为可执行文件yourprog：
pgf77 -o yourprog yourprog.for - 将Fortran 90程序yourprog.f90编译为可执行文件yourprog：
pgf90 -o yourprog yourprog.f90 - 将Fortran程序yourprog.f90编译为对象文件yourprog.o而不是可执行文件：
pgf90 -c yourprog.f90 - 将Fortran程序yourprog.f90编译为汇编文件yourprog.s而不是可执行文件：
pgf90 -S yourprog.f90 - 生成带有调试信息的可执行文件以用于调试：
pgf90 -g yourprog.f90 -o yourprog - 指定头文件路径编译：
pgf90 -I/alt/include -o yourprog yourprog.f90 - 指定库文件路径及库名编译：
pgf90 -L/alt/lib -lxyz -o yourprog yourprog.f90
GNU Fortran编译器：
将Fortran 77程序yourprog.for编译为可执行文件yourprog：
gcc 4.x系列：
gfortran -o yourprog yourprog.forgcc 3.x系列：
g77 -o yourprog yourprog.for
- 将Fortran 90程序yourprog.f90编译为可执行文件yourprog：
gfortran -o yourprog yourprog.f90 - 将Fortran程序yourprog.f90编译为对象文件yourprog.o而不是可执行文件：
gfortran -c yourprog.f90 - 将Fortran程序yourprog.f90编译为汇编文件yourprog.s而不是可执行文件：
gfortran -S yourprog.f90 - 生成带有调试信息的可执行文件以用于调试：
gfortran -g yourprog.f90 -o yourprog - 指定头文件路径编译：
gfortran -I/alt/include -o yourprog yourprog.f90 - 指定库文件路径及库名编译：
gfortran -L/alt/lib -lxyz -o yourprog yourprog.f90
注意：g77既不支持OpenMP，也不支持Fortran 90及之后的标准。
OpenMP程序的编译与运行¶
OpenMP程序的编译¶
Intel、PGI和GNU编译器都支持OpenMP并行，只需利用相关编译命令结合必要的OpenMP编译选项编译即可。对应此三种编译器的OpenMP编译选项：
Intel编译器：-qopenmp（2015及之后版）
PGI编译器：-mp
GNU编译器：-fopenmp
采用这三种编译器的OpenMP源程序编译例子如下：
Intel编译器：
- 将C程序yourprog-omp.c编译为可执行文件yourprog-omp：
icc -qopenmp -o yourprog-omp yourprog.c - 将Fortran 90程序yourprog-omp.f90编译为可执行文件yourprog-omp：
ifort -qopenmp -o yourprog-omp yourprog.f90
PGI编译器：
- 将C程序yourprog-omp.c编译为可执行文件yourprog-omp：
pgcc -mp -o yourprog-omp yourprog.c - 将Fortran 90程序yourprog-omp.f90编译为可执行文件yourprog-omp：
pgf90 -mp -o yourprog-omp yourprog.f90
GNU编译器：
- 将C程序yourprog-omp.c编译为可执行文件yourprog-omp：
gcc -fopenmp -o yourprog-omp yourprog.c - 将Fortran 90程序yourprog-omp.f90编译为可执行文件yourprog-omp：
gfortran -fopenmp -o yourprog-omp yourprog.f90
OpenMP程序的运行¶
OpenMP程序的运行一般是通过在运行前设置环境变量OMP_NUM_THREADS来控制线程数，比如在BASH中利用export OMP_NUM_THREADS=40设置使用40个线程运行。
注意，本系统为节点内共享内存节点间分布式内存的架构，因此只能在一个节点上的CPU之间运行同一个OpenMP程序作业，在提交作业时需要使用相应选项以保证在同一个节点运行。