Windows10へのインストール手順例(Makefile.conf)
参考 Windows10へのインストール手順例(Makefile.conf)
Windows10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。
開発環境の準備
はじめに開発環境をインストールします。使用する開発環境は MSYS2 です。
下記URLから64ビット版のインストーラmsys2-x86_64-xxxxxxxx.exe(xxxxxxxxはバージョン番号)をダウンロードしインストールします。
パッケージのインストール
インストールが完了したらMSYS2 MinGW 64-bitと書かれたコマンドプロンプトを立ち上げ、コンパイルに必要なパッケージをインストールします。
(MINGW64) pacman -S base-devel mingw-w64-x86_64-toolchain \
mingw-w64-x86_64-cmake \
mingw-w64-x86_64-binutils \
mingw-w64-x86_64-perl \
git
gcc/g++/gfortranが正しくインストールされているか確認してください。
(MINGW64) which gcc g++ gfortran
/mingw64/bin/gcc
/mingw64/bin/g++
/mingw64/bin/gfortran
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。
(MINGW64) cd $HOME
(MINGW64) mkdir work
(MINGW64) mkdir -p local/bin local/lib local/include
(MINGW64) export PATH=$HOME/local/bin:$PATH
MPIのインストール
この例では、MPIとしてMicrosoft社のMPIを利用します。
下記URLからランタイム(msmpisetup.exe)とSDK(msmpisdk.msi)がダウンロードできます。
.aライブラリの作成
インストールしたライブラリをMinGW-w64のgccやgfortranでリンクできるように変更を加えます。
インストールした .dll から .a を生成します。
(MINGW64) cd $HOME/local/lib
(MINGW64) gendef /c/Windows/System32/msmpi.dll
(MINGW64) dlltool -d msmpi.def -l libmsmpi.a -D /c/Windows/System32/msmpi.dll
(MINGW64) ls
libmsmpi.a msmpi.def
ヘッダファイルの修正
次にヘッダファイルをコピーします。
(MINGW64) cd $HOME/local/include
(MINGW64) cp /c/Program\ Files\ \(x86\)/Microsoft\ SDKs/MPI/Include/*.h .
(MINGW64) cp /c/Program\ Files\ \(x86\)/Microsoft\ SDKs/MPI/Include/x64/*.h .
(MINGW64) ls
mpi.h mpif.h mpifptr.h mpio.h mspms.h pmidbg.h
ダウンロード
その他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/ |
| FrontISTR_V50.tar.gz | https://www.frontistr.com/ |
| OpenBLAS-0.2.20.tar.gz | https://www.openblas.net/ |
| 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/ |
REVOCAP_Refinerのコンパイル
(MINGW64) cd $HOME/work
(MINGW64) tar xvf REVOCAP_Refiner-1.1.04.tar.gz
(MINGW64) cd REVOCAP_Refiner-1.1.04
(MINGW64) make
(MINGW64) cp lib/x86_64-linux/libRcapRefiner.a $HOME/local/lib
(MINGW64) cp Refiner/rcapRefiner.h $HOME/local/include
OpenBLASのインストール
OpenBLASはMSYS2から提供されるバイナリパッケージを利用します。
(MINGW64) pacman -S mingw-w64-x86_64-openblas
METISのコンパイル
(MINGW64) cd $HOME/work
(MINGW64) tar xvf metis-5.1.0.tar.gz
(MINGW64) cd metis-5.1.0
MinGW-w64に合わせるため、以下のファイルを一部修正します。
- Makefile
- GKlib/gk_arch.h
- GKlib/getopt.c
% vim Makefile
60行目の
cd $(BUILDDIR) && cmake $(CURDIR) $(CONFIG_FLAGS)
を
cd $(BUILDDIR) && cmake -G "MSYS Makefiles" $(CURDIR) $(CONFIG_FLAGS)
に変更
(MINGW64) vim GKlib/gk_arch.h
44行目の
#include <sys/resource.h>
を削除
(MINGW64) vim GKlib/gk_getopt.h
54行目からの
/* Function prototypes */
extern int gk_getopt(int __argc, char **__argv, char *__shortopts);
extern int gk_getopt_long(int __argc, char **__argv, char *__shortopts,
struct gk_option *__longopts, int *__longind);
extern int gk_getopt_long_only (int __argc, char **__argv,
char *__shortopts, struct gk_option *__longopts, int *__longind);
を削除。
(MINGW64) make config prefix=$HOME/local cc=gcc openmp=1
(MINGW64) make
(MINGW64) make install
ScaLAPACKのコンパイル
(MINGW64) cd $HOME/work
(MINGW64) tar xvf scalapack-2.0.2.tgz
(MINGW64) cd scalapack-2.0.2
サンプルのSLmake.inc.exampleをSLmake.incとしてコピーし、環境に合わせて編集します。
(MINGW64) cp SLmake.inc.example SLmake.inc
(MINGW64) vi SLmake.inc
#
# The fortran and C compilers, loaders, and their flags
#
FC = gfortran -fno-range-check
CC = gcc
NOOPT = -O0
FCFLAGS = -O3 -I$(HOME)/local/include
CCFLAGS = -O3 -I$(HOME)/local/include
FCLOADER = $(FC)
CCLOADER = $(CC)
FCLOADFLAGS = $(FCFLAGS) -L$(HOME)/local/lib -lmsmpi
CCLOADFLAGS = $(CCFLAGS) -L$(HOME)/local/lib -lmsmpi
#
# BLAS, LAPACK (and possibly other) libraries needed for linking test programs
#
BLASLIB = -lopenblas
LAPACKLIB = -lopenblas
LIBS = $(LAPACKLIB) $(BLASLIB)
編集が完了したらmakeし、完成したライブラリをコピーします。
(MINGW64) make
(MINGW64) cp libscalapack.a $HOME/local/lib
コンパイル終了時にエラーが表示されますが無視して構いません。
MUMPSのコンパイル
(MINGW64) cd $HOME/work
(MINGW64) tar xvf MUMPS_5.1.2.tar.gz
(MINGW64) cd MUMPS_5.1.2
(MINGW64) 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。
(MINGW64) vi Makefile.inc
(MINGW64) cp Make.inc/Makefile.inc.generic Makefile.inc
(MINGW64) vi Makefile.inc
LMETISDIR = $(HOME)/local
IMETIS = -I$(LMETISDIR)/include
LMETIS = -L$(LMETISDIR)/lib -lmetis
ORDERINGSF = -Dmetis -Dpord
CC = gcc
FC = gfortran -fno-range-check
FL = gfortran
LAPACK = -lopenblas
SCALAP = -L$(HOME)/local/lib -lscalapack
INCPAR = -I$(HOME)/local/include
LIBPAR = $(SCALAP) $(LAPACK) -L$(HOME)/local/lib -lmsmpi
LIBBLAS = -lopenblas
LIBOTHERS = -lpthread
OPTF = -O -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。
(MINGW64) make
(MINGW64) cp lib/*.a $HOME/local/lib
(MINGW64) cp include/*.h $HOME/local/include
Trilinos MLのコンパイル
(MINGW64) cd $HOME/work
(MINGW64) tar xvf trilinos-12.14.1-Source.tar.gz
(MINGW64) cd trilinos-12.14.1-Source
(MINGW64) mkdir build
(MINGW64) cmake -G "MSYS Makefiles" \
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX="$HOME/local" \
-DCMAKE_CXX_FLAGS="-I$HOME/local/include" \
-DCMAKE_C_FLAGS="-I$HOME/local/include" \
-DBLAS_LIBRARY_NAMES="openblas" \
-DLAPACK_LIBRARY_NAMES="openblas" \
-DMPI_USE_COMPILER_WRAPPERS=OFF \
-DMPI_C_HEADER_DIR="$HOME/local/include" \
-DMPI_CXX_HEADER_DIR="$HOME/local/include" \
-DTPL_ENABLE_MPI=ON \
-DTrilinos_ENABLE_OpenMP=ON \
-DTrilinos_ENABLE_ML=ON \
-DTrilinos_ENABLE_Zoltan=ON \
-DTrilinos_ENABLE_ALL_OPTIONAL_PACKAGES=OFF \
..
(MINGW64) make
(MINGW64) 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。
(MINGW64) cd $HOME/work
(MINGW64) tar xvf FrontISTR_V50.tar.gz
(MINGW64) 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。
(MINGW64) cp Makefile.conf.org Makefile.conf
(MINGW64) vi Makefile.conf
##################################################
# #
# Setup Configulation File for FrontISTR #
# #
##################################################
# MPI
MPIDIR = $(HOME)/local
MPIBINDIR = "/c/Program\ Files/Microsoft\ MPI/Bin/"
MPILIBDIR = $(MPIDIR)/lib
MPIINCDIR = $(MPIDIR)/include
MPILIBS = -lmsmpi
# 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 -lzoltan -lws2_32
# C compiler settings
CC = gcc -fopenmp
CFLAGS = -D_WINDOWS
LDFLAGS = -lstdc++ -lm
OPTFLAGS = -O3
# C++ compiler settings
CPP = g++ -fopenmp
CPPFLAGS = -D_WINDOWS
CPPLDFLAGS =
CPPOPTFLAGS = -O3
# Fortran compiler settings
F90 = gfortran -fopenmp -fno-range-check
F90FLAGS =
F90LDFLAGS = -lstdc++ -lopenblas
F90OPTFLAGS = -O2
F90FPP = -cpp
F90LINKER = gfortran -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。
(MINGW64) ./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。
(MINGW64) 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 です。
(MINGW64) 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。
(MINGW64) cd $HOME/work/FrontISTR/tutorial
(MINGW64) cd 01_elastic_hinge
(MINGW64$) $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 !!
補足
MinGWのインストールされていない環境で実行するには、FrontISTR fistr1.exe と同じディレクトリに
以下のファイルをコピーします。
- libwinpthread-1.dll
- libgfortran-3.dll
- libgcc_s_seh-1.dll
- libgomp-1.dll
- libstdc++-6.dll
- libquadmath-0.dll
通常は、
C:\msys64\mingw64\bin
の下にありますので、バイナリを実行するコンピュータにコピーします。
また、Microsoft MPIのランタイムMSMpiSetup.exeも実行するコンピュータにインストールします。