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Ubuntu18.04へのインストール手順例(Makefile.conf)

参考 Ubuntu18.04へのインストール手順例(Makefile.conf)

Ubuntu18.04上へ本ソフトウェアと、それに必要な外部ライブラリの構築手順の例を示します。他の環境へのインストールの参考にしてください。

また、各ライブラリの詳細な構築方法は、それぞれのドキュメントを参考にしてください。

準備

最初に本ソフトウェアをコンパイルするのに必要なツールやパッケージをインストールしてください。

sudo apt install build-essential gfortran cmake openmpi-bin libopenmpi-dev

gcc/g++/gfortranおよびMPIのラッパーが正しくインストールされているか確認してください。

$ which gcc g++ gfortran mpicc mpic++ mpifort
/usr/bin/gcc
/usr/bin/g++
/usr/bin/gfortran
/usr/bin/mpicc
/usr/bin/mpic++
/usr/bin/mpifort

ライブラリのインストール

本ソフトウェアに必要なライブラリをインストールします。作業ディレクトリは$HOME/work 、インストール先のディレクトリは$HOME/localとします。

各ディレクトリを作成し、$HOME/local/binをPATH環境変数に追加します。

cd $HOME
mkdir work
mkdir -p local/bin local/lib local/include
export PATH=$HOME/local/bin:$PATH

ダウンロード

以下のソフトウェアをダウンロードし、作業ディレクトリ$HOME/workへ保存します。

ソフトウェア名 ダウンロード先
REVOCAP_Refiner-1.1.04.tar.gz https://www.frontistr.com/download/
FrontISTR_V50.tar.gz https://www.frontistr.com/download/
OpenBLAS-0.2.20.tar.gz https://www.openblas.net/ or https://https://github.com/OpenMathLib/OpenBLAS/
metis-5.1.0.tar.gz https://gitlab.com/FrontISTR-Commons/METIS
https://gitlab.com/FrontISTR-Commons/GKlib
scalapack-2.0.2.tgz https://www.netlib.org/scalapack/
MUMPS_5.1.2.tar.gz https://mumps.enseeiht.fr/
trilinos-12.14.1-Source.tar.bz2 https://trilinos.org/download/ or https://github.com/trilinos/Trilinos/

REVOCAP_Refinerのコンパイル

cd $HOME/work
tar xvf REVOCAP_Refiner-1.1.04.tar.gz
cd REVOCAP_Refiner-1.1.04
make
cp lib/x86_64-linux/libRcapRefiner.a $HOME/local/lib
cp Refiner/rcapRefiner.h $HOME/local/include

OpenBLASのコンパイル

cd $HOME/work
tar xvf OpenBLAS-0.2.20.tar.gz
make BINARY=64 NO_SHARED=1 USE_OPENMP=1
make PREFIX=$HOME/local install

METISのコンパイル

cd $HOME/work
tar xvf metis-5.1.0.tar.gz
cd metis-5.1.0
make config prefix=$HOME/local cc=gcc openmp=1
make
make install

ScaLAPACKのコンパイル

$ cd $HOME/work
$ tar xvf scalapack-2.0.2.tgz
$ cd scalapack-2.0.2
$ mkdir build
$ cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=$HOME/local \
        -DCMAKE_EXE_LINKER_FLAGS="-fopenmp" \
        -DBLAS_LIBRARIES=$HOME/local/lib/libopenblas.a \
        -DLAPACK_LIBRARIES=$HOME/local/lib/libopenblas.a \
        ..
$ make
$ make install

MUMPSのコンパイル

cd $HOME/work
tar xvf MUMPS_5.1.2.tar.gz
cd MUMPS_5.1.2
cp Make.inc/Makefile.inc.generic Makefile.inc

コピーしたMakefile.incの以下の部分を書き換えます。

$ vi Makefile.inc
$ cp Make.inc/Makefile.inc.generic Makefile.inc
$ vi Makefile.inc
LMETISDIR = $(HOME)/local
IMETIS    = -I$(LMETISDIR)/include
LMETIS    = -L$(LMETISDIR)/lib -lmetis

ORDERINGSF  = -Dmetis -Dpord

CC      = mpicc
FC      = mpifort
FL      = mpifort

LAPACK = -L$(HOME)/local/lib -lopenblas

SCALAP  = -L$(HOME)/local/lib -lscalapack

INCPAR =

LIBPAR  = $(SCALAP)

LIBBLAS = -L$(HOME)/local/lib -lopenblas

OPTF    = -O -DBLR_ML -fopenmp
OPTC    = -O -I. -fopenmp
OPTL    = -O -fopenmp

書き換えが完了したら保存しmakeします。

make
cp lib/*.a $HOME/local/lib
cp include/*.h $HOME/local/include

Trilinos MLのコンパイル

$ cd $HOME/work
$ tar xvf trilinos-12.14.1-Source.tar.gz
$ cd trilinos-12.14.1-Source
$ mkdir build
$ cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=$HOME/local \
        -DCMAKE_C_COMPILER=mpicc \
        -DCMAKE_CXX_COMPILER=mpic++ \
        -DCMAKE_Fortran_COMPILER=mpifort \
        -DTPL_ENABLE_MPI=ON \
        -DTPL_ENABLE_LAPACK=ON \
        -DTPL_ENABLE_SCALAPACK=ON \
        -DTPL_ENABLE_METIS=ON \
        -DTPL_ENABLE_MUMPS=ON \
        -DTrilinos_ENABLE_ML=ON \
        -DTrilinos_ENABLE_Zoltan=ON \
        -DTrilinos_ENABLE_OpenMP=ON \
        -DTrilinos_ENABLE_Amesos=ON \
        -DTrilinos_ENABLE_ALL_OPTIONAL_PACKAGES=OFF \
        -DBLAS_LIBRARY_DIRS=$HOME/local/lib \
        -DLAPACK_LIBRARY_DIRS=$HOME/local/lib" \
        -DSCALAPACK_LIBRARY_DIRS=$HOME/local/lib" \
        -DBLAS_LIBRARY_NAMES="openblas" \
        -DLAPACK_LIBRARY_NAMES="openblas" \
        -DSCALAPACK_LIBRARY_NAMES="scalapack" \
        ..
$ make
$ make install

FrontISTRのコンパイル

上記ライブラリのコンパイルが済んだらFrontISTRをコンパイルします。

cd $HOME/work
tar xvf FrontISTR_V50.tar.gz
cd FrontISTR

Makefile.confの編集

雛形をコピーして、環境に合わせた内容に編集します。この例では、以下の様に編集します。

$ cp Makefile.conf.org Makefile.conf
$ vi Makefile.conf
##################################################
#                                                #
#     Setup Configulation File for FrontISTR     #
#                                                #
##################################################

# MPI
MPIDIR         = /usr/lib/x86_64-linux-gnu/openmpi
MPIBINDIR      = /usr/bin
MPILIBDIR      = $(MPIDIR)/lib
MPIINCDIR      = $(MPIDIR)/include
MPILIBS        = -lmpi -lmpi_cxx -lmpi_mpifh

# for install option only
PREFIX         = $(HOME)/FrontISTR
BINDIR         = $(PREFIX)/bin
LIBDIR         = $(PREFIX)/lib
INCLUDEDIR     = $(PREFIX)/include

# Metis
METISDIR       = $(HOME)/local
METISLIBDIR    = $(METISDIR)/lib
METISINCDIR    = $(METISDIR)/include
HECMW_METIS_VER= 5

# Refiner
REFINERDIR     = $(HOME)/local
REFINERINCDIR  = $(REFINERDIR)/include
REFINERLIBDIR  = $(REFINERDIR)/lib

# Coupler
REVOCAPDIR     = $(HOME)/local
REVOCAPINCDIR  = $(REVOCAPDIR)/include
REVOCAPLIBDIR  = $(REVOCAPDIR)/lib

# MUMPS
MUMPSDIR       = $(HOME)/local
MUMPSINCDIR    = $(MUMPSDIR)/include
MUMPSLIBDIR    = $(MUMPSDIR)/lib
MUMPSLIBS      = -ldmumps -lmumps_common -lpord -L$(HOME)/local/lib -lscalapack

# MKL PARDISO
MKLDIR     = $(HOME)/
MKLINCDIR  = $(MKLDIR)/include
MKLLIBDIR  = $(MKLDIR)/lib

# ML
MLDIR          = $(HOME)/local
MLINCDIR       = $(MLDIR)/include
MLLIBDIR       = $(MLDIR)/lib
MLLIBS         = -lml -lamesos -ltrilinosss -lzoltan -lepetra -lteuchosremainder -lteuchosnumerics -lteuchoscomm -lteuchosparameterlist -lteuchoscore -ldmumps -lmumps_common -lpord -lmetis

# C compiler settings
CC             = mpicc -fopenmp
CFLAGS         =
LDFLAGS        = -lstdc++ -lm
OPTFLAGS       = -O3

# C++ compiler settings
CPP            = mpic++ -fopenmp
CPPFLAGS       =
CPPLDFLAGS     =
CPPOPTFLAGS    = -O3

# Fortran compiler settings
F90            = mpif90 -fopenmp
F90FLAGS       =
F90LDFLAGS     = -lstdc++ -L$(HOME)/local/lib -lopenblas
F90OPTFLAGS    = -O2
F90FPP         = -cpp
F90LINKER      = mpif90 -fopenmp

MAKE           = make
AR             = ar ruv
MV             = mv -f
CP             = cp -f
RM             = rm -f
MKDIR          = mkdir -p

setup.shの実行

編集が完了したら、setup.sh を実行します。

$ ./setup.sh -p --with-tools --with-refiner \
             --with-metis --with-mumps --with-lapack --with-ml

makeの実行

makeを実行します。

make

make install の実行

makeが完了したら、make installを実行しMakefile.confで指定したディレクトリへインストールします。この例では $(HOME)/FrontISTR/bin になります。

make install

動作確認

本ソフトウェアに同梱されているチュートリアルを実行して、動作を確認します。

$ cd $HOME/work/FrontISTR/tutorial
$ cd 01_elastic_hinge
$ $HOME/FrontISTR/bin/fistr1
 Step control not defined! Using default step=1
 fstr_setup: OK
 Start visualize PSF 1 at timestep 0

 loading step=    1
 sub_step= 1,   current_time=  0.0000E+00, time_inc=  0.1000E+01
 loading_factor=    0.0000000   1.0000000
### 3x3 BLOCK CG, SSOR, 1
      1    1.903375E+00
      2    1.974378E+00
      3    2.534627E+00
      4    3.004045E+00
      5    3.202633E+00
      6    3.203864E+00
...
...

解析が終了すると以下の様に画面上に表示されます。

...
...
   2966    1.143085E-08
   2967    1.078272E-08
   2968    1.004759E-08
   2969    9.372882E-09
### Relative residual = 9.39169E-09

### summary of linear solver
      2969 iterations      9.391687E-09
    set-up time      :     4.108060E-01
    solver time      :     6.506822E+01
    solver/comm time :     4.342469E-01
    solver/matvec    :     1.923199E+01
    solver/precond   :     2.688405E+01
    solver/1 iter    :     2.191587E-02
    work ratio (%)   :     9.933263E+01

 Start visualize PSF 1 at timestep 1
### FSTR_SOLVE_NLGEOM FINISHED!

 ====================================
    TOTAL TIME (sec) :     74.93
           pre (sec) :      1.86
         solve (sec) :     73.07
 ====================================
 FrontISTR Completed !!