Intel C_C++ Fortran编译器的使用.pdf
. . Intel C/C++、Fortran编译器的使用 李会民 hmli@ustc.edu.cn 中国科学技术大学 超级运算中心 2011年10月 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 1 / 26 1. Intel C/C++、Fortran编译器简介 2. Intel C/C++编译器用法 3. Intel Fortran编译器用法 4. 串行程序调试 5. 联系信息 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 2 / 26 Intel C/C++、Fortran编译器简介 Intel C/C++ Fortran编译器是一种主要针对Inetl平台的高性能编译器， 在AMD Opteron平台上性能也不错，可用于开发复杂且要进行大量计算 的程序。 Linux版本的Intel C/C++ Fortran编译器在x86_64（又称AMD64，EM64T） 平台上默认安装路径： 10系列的C/C++编译器默认安装在/ opt / intel /cce/x，Fortran编译器 在/ opt / intel / fce /x（x为版本号，如10.1.018） 11系列的编译器安装在/ opt / intel /Compiler/y/ z（如安装的 为11.0.081，则对应的y为11.0，z为081） 12系列的编译器安装在类似下面目录： / opt / intel /composerxe−2011.3.174 / opt / intel /composer_xe_2011_sp1.6.233 用户可以查看类似目录下还安装有哪些版本 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 3 / 26 培训内容 1. Intel C/C++、Fortran编译器简介 2. Intel C/C++编译器用法 3. Intel Fortran编译器用法 4. 串行程序调试 5. 联系信息 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 4 / 26 编译命令基本格式 基本格式： C：icc [options] C++：icpc file1 [file2 ...] [options] file1 [file2 ...] 注意： [ ]表示是其内部的选项可选 文件名和选项区分大小写 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 5 / 26 输入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，编译时也可以用编译 选项强制指定。 文件名 filename.c filename.C filename.CC filename.cc filename.cpp filename.cxx filename.a filename.so filename.i filename.o filename.s 解释 C源文件 编译时动作 传给编译器 C++源文件 传给编译器 库文件 传递给链接器 预处理文件 目标文件 汇编文件 传递给标准输出 传递给链接器 传递给汇编器 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 6 / 26 输出文件后缀与类型的关系 编译器默认将输出按照文件类型与后缀相对应。 文件名 filename.i filename.o filename.s a.out 解释 预处理文件，由-p选项生成 目标文件，由-c选项生成 汇编文件，由-s选项生成 默认生成的可执行文件 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 7 / 26 重要编译选项 I 编译选项对运行速度、兼容性等有影响，以下仅仅介绍部分重要选项， 详细的建议仔细看看编译器手册中关于程序优化的部分，特别是IPO、 PGO和HLO部分，多加测试，选择适合自己程序的编译选项以提高性 能。 -Bdynamic：在运行时动态链接所需要的库。 -Bstatic ：静态链接用户生成的库。 -c：仅编译成目标文件（.o文件）。 -fast：最大化整个程序的速度。这里是所谓的最大化，还是需要结 合程序本身使用合适的选项。 -g：包含调试信息。 --help：显示帮助信息。 -inline-level=[n]：设置inline层数。 -ip：在单个文件中进行过程间优化(Interprocedural OptimizationsIPO)。 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 8 / 26 重要编译选项 II -ipo[n]：在多文件中进行过程间优化，n为可产生的目标文件数，为 非负整数。 -I<头文件目录>：指明头文件的搜索路径。 -L<库目录>：指明库的搜索路径。 -l<库文件>：指明所需链接的库名，如库名为libxyz.a，则可 用-lxyz指定。 -mtune=：指定针对某种CPU架构的处理器进行优化。 -openmp：编译OpenMP程序，注意：只能在同一个节点的CPU上 跑OpenMP程序。 -O<级别>：设定优化级别，默认为O2，O与O2相同，推荐使用。 O3为在O2基础之上增加更激进的优化，比如包含循环和内存读取转 换和预取等，但在有些情况下速度反而慢，建议在具有大量浮点计 算和大数据处理的循环时的程序使用。 -p：进行概要导向优化(Profile Guided Optimization-PGO)。 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 9 / 26 重要编译选项 III -shared：产生共享目标而不是可执行文件，必须在编译每个目标文 件时使用-fpic选项。 -static：静态链接所有库。 -std=<标准>：标准可以为c89、c99、gnu89、gnu++98或c++0x，分 别对应不同的标准。 -v：显示详细编译过程以及编译参数等。 -V：显示编译器版本号。 -w：编译时不显示任何警告，只显示错误。 -wall：编译时显示所有警告。 -x <类型>：类型可以为c、c++、c-header、cpp-output、 c++-cpp-output、assembler、assembler-with-cpp或none，分别表 示c源文件等，以使所有源文件都被认为是此类型的。 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 10 / 26 串行及OpenMP并行程序编译举例 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.c编译为目标文件yourprog.o： icc −c yourprog.c 将C程序yourprog.c链接/ opt / lib / liblapack . so后编译为可执行文 件yourprog： icc −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： icc −O3 −static −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OpenMP指令并行的C程序yourprog-omp.c编译为可执行文 件yourprog-omp： icc −o yourprog−omp −openmp yourprog.c . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 11 / 26 编译时出错信息格式 n e t l o g . c ( 1 4 0 ) : e r r o r : i d e n t i f i e r " hhh " i s u n d e f i n e d f o r ( i n t hhh= d o m a i n _ c n t + 1 ; hhh >TMP; hhh − −){ ^ n e t l o g . c ( 1 5 6 ) : e r r o r : e x p e c t e d an e x p r e s s i o n f o r ( i n t i = 0 ; i < 3 2 ; i ++) f o r ( i n t j = 0 ; j < 2 5 6 ; j ++) i f ( i p 1 [ i ] [ j ] ! = 0 ) f p r i n t f ( f i n , " 2 0 2 . 3 8 . % 2 d .%3 d : %d \ n " , i + ^ 源文件名(行数): 错误类型:具体说明 源代码，^指示出错位置 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 12 / 26 培训内容 1. Intel C/C++、Fortran编译器简介 2. Intel C/C++编译器用法 3. Intel Fortran编译器用法 4. 串行程序调试 5. 联系信息 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 13 / 26 编译命令基本格式 基本格式： Fortran： ifort [options] file1 [file2 ...] 注意： [ ]表示是其内部的选项可选 文件名和选项区分大小写 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 14 / 26 输入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，编译时也可以用编译 选项强制指定。 文件名 filename.a filename.f filename.for filename.ftn filename.i filename.fpp filename.FPP filename.F filename.FOR filename.FTN filename.f90 filename.i90 filename.F90 filename.s filename.so filename.o 解释 目标库文件 动作 传给编译器 固定格式的Fortran源文件 被Fortran编译器编译 固定格式的Fortran源文件 自动被Fortran编译器预处理后再被编译 自由格式的Fortran源文件 被Fortran编译器编译 自由格式的Fortran源文件 汇编文件 库文件 目标文件 自动被Fortran编译器预处理后再被编译 传递给汇编器 传递给链接器 传递给链接器 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 15 / 26 输出文件的后缀与类型的关系 编译器默认将输出按照文件类型与后缀相对应。 文件名 filename.o filename.so filename.mod filename.s a.out 解释 目标文件 共享库文件 模块文件 汇编文件 默认生成的可执行文件 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 生成方式 编译时添加-c选项生成 编译时指定为共享型，如添加-shared，并不含-c 编译含有MODULE声明时的源文件生成 编译时添加-S选项生成 编译时没有指定-c时生成 . . . . . 2011年10月 . 16 / 26 重要编译选项 I 编译选项对运行速度、兼容性等有影响，以下仅仅介绍部分重要选项， 详细的建议仔细看看编译器手册中关于程序优化的部分，特别是IPO、 PGO和HLO部分，多加测试，选择适合自己程序的编译选项以提高性 能。 -Bdynamic：运行时动态链接所需要的库。 -Bstatic ：静态链接用户生成的库。 -c：仅编译成目标文件（.o文件）。 -convert [关键字]：转换无格式数据的类型，比如关键字 为big_endian和little_endian时，分别表示无格式的输入输出 为big_endian和little_endian格式，更多格式类型请看编译器手册。 -cpp：对源代码进行预处理，等价于-fpp。 -extend-source[size]：指明固定格式的Fortran源代码宽度，选项 size可为72、80和132。也可直接用-72、-80和-132指定，默认 为72字符。 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 17 / 26 重要编译选项 II -fast：最大化整个程序的速度。这里是所谓的最大化，还是需要结 合程序本身使用合适的选项。 -fixed：指明Fortran源代码为固定格式，默认由文件后缀决定格式类 别。 -free：指明Fortran源程序为自由格式，默认由文件后缀决定格式类 别。 -fpic：生成位置无关代码，当编译成共享目标文件时必须使用此选 项，等价于-fPIC，默认为-fno-pic。 -g：包含调试信息。 --help：显示帮助信息。 -ip：在单个文件中进行过程间优化(Interprocedural OptimizationsIPO)。 -ipo[n]：在多文件中进行过程间优化，非负整数n为可生成的目标文 件数。 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 18 / 26 重要编译选项 III -I<头文件目录>：指明头文件的搜索路径。 -implicitnone：指明默认变量名为未定义，建议在写程序时添 加implicit none语句，以避免出现由于默认类型造成的错误。 -L<库目录>：指明库的搜索路径。 -l<库文件>：指明所需链接的库名，如库文件为libxyz.a，则可 用-lxyz指定。 -nofree：指明Fortran源程序为固定格式。 -openmp：编译OpenMP指令并行程序，注意：在集群上只能在同一 个节点内CPU上跑OpenMP程序，提交作业时请保证在同一个节点 上运行。 -O<级别>：设定优化级别。默认为O2，O与O2相同，推荐使用。 O3为在O2基础之上增加更激进的优化，比如包含循环和内存读取转 换和预取等，但在有些情况下速度反而慢，建议在具有大量浮点计 算和大数据处理的循环时的程序使用。 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 19 / 26 重要编译选项 IV -p：进行概要导向优化(Profile Guided Optimization-PGO)。 -shared：生成共享目标而不是可执行文件，必须在编译每个目标文 件时使用-fpic选项。 -stand <标准>：以指定Fortran标准进行编译，编译时显示源文件中 不符合此标准的信息。标准可为f03、f90、f95和none，分别对应显 示不符合Fortran 2003、90、95的代码信息和不显示任何非标准的代 码信息，也可写为-std<标准>，此时标准不带f，可为03、90、95。 -static：静态链接所有库。 -unroll[n]：循环最大可展开的层数，与性能相关。 -us：编译时给外部用户定义的函数名添加一个下划线，等价于 -assume underscore，如果编译时显示 _ 函数找不到时也许添加此选 项即可解决。 -v：显示详细编译过程以及编译参数等。 -V：显示编译器版本号。 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 20 / 26 重要编译选项 V -w：编译时不显示任何警告，只显示错误。 -wall：编译时显示所有警告。 -X：编译时不用默认的头文件搜索目录，与-I结合可使用指定的头 文件目录。 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 21 / 26 串行及OpenMP并行程序编译举例 将Fortran 77程序yourprog.for编译为可执行文件yourprog： ifort −o yourprog yourprog.for 将Fortran 77程序yourprog.for编译为目标文件yourprog.o： ifort −c yourprog.for 将使用lapack库的Fortran 90程序yourprog.f90编译为可执行文 件yourprog： ifort −o yourprog −L/opt/lib −llapack yourprog.f90 将Fortran 90程序yourprog.f90编译为目标文件yourprog.o： ifort −c yourprog.f90 将Fortran 90程序yourprog.f90静态编译为O3优化的可执行文 件yourprog： ifort −O3 −static −o yourprog yourprog.f90 将Fortran 90程序yourprog.f90静态编译为可执行文件yourprog： ifort −o yourprog −static yourprog.f90 将OpenMP指令并行的Fortran 90程序yourprog-omp.f90编译为可执行 文件yourprog-omp： ifort −o yourprog−omp −openmp yourprog.f90 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 22 / 26 编译时出错信息格式 NOlihm . f 9 0 ( 1 4 6 ) : e r r o r # 6 4 0 4 : T h i s name d o e s n o t h a v e a t y p e , and must h a v e an e x p l i c i t t y p e . [NPR] n2nd = 0 ; n p r =0 −−−−−−−−−−−^ NOlihm . f 9 0 ( 5 4 2 ) : r e m a r k # 8 2 9 0 : Recommended r e l a t i o n s h i p b e t w e e n f i e l d w i d t h 'W' and t h e number o f f 6060 f o r m a t ( / i 2 , ' − t h l a y e r ' , i 2 , ' − t h e l e m e n t : z = ' , i 3 , ' a = ' , f 9 . 5 / ' Ef = ' , f 7 . 5 , ' ( keV ) ' / ' c = ' , f 5 . 3 , ' ( a t %) ') −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−^ 源文件名(行数): 错误类型:具体说明 源代码，^指示出错位置 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 23 / 26 培训内容 1. Intel C/C++、Fortran编译器简介 2. Intel C/C++编译器用法 3. Intel Fortran编译器用法 4. 串行程序调试 5. 联系信息 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 24 / 26 串行程序调试：idb 利用Intel编译器带有调试器：命令行的idbc和图形界面的idb，并且 可以调试OpenMP和MPI并行程序，进入后运行help可以查看具体命 令 编译时需要添加−g参数，比如： ifort −o yourprog −g yourprog.f90 启动调试： 无初始调试命令文件方式：idbc 有初始调试命令文件方式：idbc ./yourprog −command dbg.txt ./yourprog dbg.txt文件存储调试命令，每行一条命令，启动时自动按顺序执行， 其内容类似： break 139 run 详细用法，参见 Getting Started with the Intel® Debugger Intel® Debugger Online Help . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 25 / 26 1. Intel C/C++、Fortran编译器简介 2. Intel C/C++编译器用法 3. Intel Fortran编译器用法 4. 串行程序调试 5. 联系信息 . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 26 / 26 联系信息 李会民： 办公室：科大东区新科研楼A座网络信息中心二楼205室 办公电话：0551-3602248 电子信箱：hmli@ustc.edu.cn 个人主页：http://hmli.ustc.edu.cn 中国科大超算平台：http://scc.ustc.edu.cn . 李会民 (中国科大超算中心) Intel编译器的使用 . . . . 2011年10月 . 27 / 26
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