分类： 科学计算

写程序的一些经验

首先，最初的习惯和最初的老师很重要。一定要自己写过几万行以上程序的老师才能有好的习惯。如果没有好的老师，那么浏览一下编程风格之类的书籍或者网页（google）是很有益处的。

其次，从带学生开始，才知道原来连如何写程序也是要教的。

下面，我把几条经验写在这里，供以后的学生参考。

第零、Linux可以运行脚本，主程序实现最核心的功能即可，其他调参数、记录结果等等，都可以通过脚本实现。更方便，程序也更容易写。
第一、编一个程序，运行的时候实现所有的参数（接受参数、安排流程是主程序的主要功能），而不是给每一个参数编一个程序；
第二、把每一项子功能定义好，写成子程序。考虑的出发点是：凡是重复很多次的代码一定要用子程序（除非特别必要的时候为了可读性多写几次）；凡是 可以使得流程更加容易读和理解的，用子程序，把细节藏起来；凡是其它的程序中可能用得着的模块，写成子程序。
第三、写文件的输出在Linux下可以用运行时候的重定向实现，直接打印即可，不用写文件。
第四、一定要有很详细的注释，假定两个月以后你需要来读程序，你得看得懂。假定有你的师弟师妹需要参考你的程序，他们得看得懂。

关于风格：大括号写在子程序（或者for循环，if语句）名称后面，还是下一行；对齐方式；注释详细到什么程度；通常函数几个返回值；子程序和变量如何命名（不能太短，也不能特别特别长），这些问题没有一个标准，但是要形成一个惯例，而且这个惯例最好与主流的惯例差不多。

其它的，我请编外补充一下。

igraph安装使用

如果已经安装igraph，希望找到编译时候的参数，可以用以下命令：
pkg-config –libs –cflags igraph
如何pkg-config没有安装，就先安装这个软件。

如果自己手动安装，则需要知道自己安装到的目录，例如/opt/igraph，然后产生相应的-I（头文件igraph.h所在的位置）与-L（lib文件，.a, .so, .DLL等文件所在的位置，例如/opt/igraph/lib）参数的值

如果自动安装，则在软件中心或者新立得管理器中寻找igraph，或者apt-get一下就行。

以下是手动安装过程：下载igraph软件（google），解压缩，在解压以后的目录中运行 ./configure –prefix=/opt/igraph，然后 make，最后sudo make install搞定。

正确运行igraph程序需要设置库的路径，export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/opt/igraph/lib（改成自己安装的路径），或者用静态编译。

petsc, slepc自由矩阵格式（matrix-free matrix）方法

Petsc、Slepc提供Matrix-free matrices的处理功能，只需要提供matrix-vector乘法就可以求解线性方程，以及本征值。参考slepc的ex3.c（http://www.grycap.upv.es/slepc/handson/handson5.html），petsc的ex44.c。

Preconditioner也需要考虑一下，测试一下速度。

一般情况下，求解最大本征值比较方便，但是也可以求解内部本征值，例如通过 -eps_target 0.0 参数求解0.0附近的本征值，也可以采用eps_harmonic方法来求解内部本征值。

同时petsc可以支持openmp+mpi混合并行模式（考虑使用Gerard的混合模式），前者应用于共享内存多核之间，后者应用于分布式内存之间。是否slepc也自然相应支持？

有时间看一下如何在acml（已经考虑openmp）的基础上编译petsc、slepc，并且让petsc、slepc利用acml的openmp功能。

重写直接方法、BBGKY、BBGKY2的程序。

考虑利用acml的随机数或者Sprng的并行随机数，重写GFPE的程序。

AMD数学核心库acml的安装使用

由于需要在共享内存机器上实现Lapack+openmp，安装acml（Intel® MKL也是可以的，不过考虑到服务器使用的是AMD多核心CPU就用acml了)。acml包含BLAS, Lapack, FFT, RNG四个部分，内建了openmp，也就是说不用手动控制多线程和多任务。在运用acml的程序中，只需要在运行的时候设置OMP_NUM_THREADS=n（例如export OMP_NUM_THREADS=n）就会以n线程运行。

根据操作系统和编译器，选择的acml版本，目前安装的版本是acml_gfortran_64bit_fma4_mp_int64用于gcc/gfortran编译器，acml_open64_64_fma4_mp_int64用于open64编译器。

安装目录/opt/acml。

编译方式：gfortran -fopenmp -m64 test.f -L/opt/acml/gfortran64_fma4_mp_int64/lib -static -lacml_mp -lrt
gcc需要加上-I, -lgfortran参数。
openf95 -mp test.f -L/opt/acml/open64_64_fma4_mp_int64/lib -lacml_mp
opencc需要加上-I，-lfortran参数
如果使用动态链接库so库文件而不是a库文件，需要
export LD_LIBRARY_PATH=open64_64_fma4_mp_int64/lib:$LD_LIBRARY_PATH

gcc（gfortran）是一个好的选择。

如果一定要使用open64的话，需要做以下open64的路径设置：
在个人用户.profile，或者/etc/profile文件添加：
AMDSDK_ROOT=/opt/amdsdk/v1.0
CodeAnalyst=/opt/CodeAnalyst
export PATH=$AMDSDK_ROOT/x86_open64-4.2.4/bin:$PATH
export PATH=$CodeAnalyst/bin:$PATH

由于open64的部分核心是32位的，必须安装i386的库：sudo apt-get install libc6:i386 libgcc1:i386 gcc-4.6-base:i386 libstdc++5:i386 libstdc++6:i386
然后建立lib64的符号链接：sudo ln -s /usr/lib/x86_64-linux-gnu /usr/lib64
注意，修改的路径在sudo下不能识别，必须用 sudo su – 模拟一个有通常路径的sudo用户。
（AMD的open64还是做的不够好！难道就不能完全64bit？）

fma4在Intel CPU上会出错，因此在Intel CPU上用acml_gfortran_mp就可以。当然，这种情况用Intel® MKL更好。

我会编辑一个gcc的和open64的Makefile。