Fortran中使用大型数组时出现‘`Relocation to fit`’错误

Question

我已经写了一个Fortran 90代码来从分子模拟数据中提取角度。在这段代码中，我使用了一个名为all_parameter的模块。在此模块中，我定义了一个数组，例如：CH_Angles

INTEGER,PARAMETER :: totalFrames = 32000  
INTEGER,PARAMETER :: AAA=75
REAL,DIMENSION(45:AAA,1:256,1:totalFrames) :: CH_Angles

如果我使用AAA = 75的值，我可以编译这段代码，没有任何错误，我可以得到我想要的值。但是，如果我将AAA的值更改为AAA=105，那么我会得到一些错误消息，如下所示：

gfortran lipid-Tilt-Magnitude-thermo-cello.f90
/tmp/ccXOhMqQ.o: In function `__all_parameter_MOD_find_angle_ch':
lipid-Tilt-Magnitude-thermo-cello.f90:(.text+0x35): relocation truncated to fit: R_X86_64_32S against symbol `__all_parameter_MOD_x' defined in .bss section in /tmp/ccXOhMqQ.o
lipid-Tilt-Magnitude-thermo-cello.f90:(.text+0x48): relocation truncated to fit: R_X86_64_32S against symbol `__all_parameter_MOD_y' defined in .bss section in /tmp/ccXOhMqQ.o
lipid-Tilt-Magnitude-thermo-cello.f90:(.text+0x5b): relocation truncated to fit: R_X86_64_32S against symbol `__all_parameter_MOD_z' defined in .bss section in /tmp/ccXOhMqQ.o
lipid-Tilt-Magnitude-thermo-cello.f90:(.text+0x6e): relocation truncated to fit: R_X86_64_32S against symbol `__all_parameter_MOD_x' defined in .bss section in /tmp/ccXOhMqQ.o
lipid-Tilt-Magnitude-thermo-cello.f90:(.text+0x81): relocation truncated to fit: R_X86_64_32S against symbol `__all_parameter_MOD_y' defined in .bss section in /tmp/ccXOhMqQ.o
lipid-Tilt-Magnitude-thermo-cello.f90:(.text+0x94): relocation truncated to fit: R_X86_64_32S against symbol `__all_parameter_MOD_z' defined in .bss section in /tmp/ccXOhMqQ.o
/tmp/ccXOhMqQ.o: In function `__all_parameter_MOD_find_mid_point_vector':
lipid-Tilt-Magnitude-thermo-cello.f90:(.text+0x126): relocation truncated to fit: R_X86_64_32S against symbol `__all_parameter_MOD_x' defined in .bss section in /tmp/ccXOhMqQ.o
lipid-Tilt-Magnitude-thermo-cello.f90:(.text+0x139): relocation truncated to fit: R_X86_64_32S against symbol `__all_parameter_MOD_y' defined in .bss section in /tmp/ccXOhMqQ.o
lipid-Tilt-Magnitude-thermo-cello.f90:(.text+0x14c): relocation truncated to fit: R_X86_64_32S against symbol `__all_parameter_MOD_z' defined in .bss section in /tmp/ccXOhMqQ.o
lipid-Tilt-Magnitude-thermo-cello.f90:(.text+0x15f): relocation truncated to fit: R_X86_64_32S against symbol `__all_parameter_MOD_x' defined in .bss section in /tmp/ccXOhMqQ.o
lipid-Tilt-Magnitude-thermo-cello.f90:(.text+0x172): additional relocation overflows omitted from the output
collect2: ld returned 1 exit status
vijay@glycosim:~/Simulation-Folder-Feb2013/chapter5-thermo-paper2-Vj/thermo2-Analysis/analysis-bcm-/23_acf-tail-tilt-angle-bcm-thermo2/chain1/acf-chain1-CH-bcm-thermo-all-layers$ gfortran lipid-Tilt-Magnitude-thermo-cello.f90

我还尝试使用不同的AAA值编译此代码。值为80时，编译不会出错。但是，如果AAA为85，则编译将停止并显示错误消息。

我发现AAA=82是极限值。任何AAA的值大于82，它都会给出错误。

我找不出是什么导致了这个错误。

有没有办法找到解决这个问题的办法？

注意:我使用的gfortran编译器来自Ubuntu 11.10 64位，内存为16 GB。

Answer 1

链接器返回的错误是因为静态分配的块的大小超出了32位寻址指令可以寻址的范围，即2 GB。这与使用32位或64位整数索引数组无关-问题与静态分配的数组的总大小有关。这里有详细的解释：

gfortran for dummies: What does mcmodel=medium do exactly?

正如您已经注意到的，为了解决这个问题，您可以使用-mcmodel=medium或-mcmodel=large编译代码。然后，允许静态分配的数组大于2 GB。

处理这种情况的一种更好的方法是动态分配任何大型数组，但涉及更多的工作。

Answer 2

如果我没记错的话，gfortran就像大多数当前的Fortran编译器一样，即使在64位硬件上也仍然默认为4字节整数。这意味着，最大的数组索引将是2^31或2^32。因为多级数组只是一级数组的一个方便的包装器，所以我(或@MikeDunlavey)一点也不奇怪，你的编译器在分配一个拥有你想要的元素的数组时迟迟不能行动。

尝试使用64位整数进行数组索引。您可以通过显式地为它们设置类型来做到这一点，例如

use, intrinsic :: iso_fortran_env, only : int64
...
INTEGER(int64),PARAMETER :: totalFrames = 32000  
INTEGER(int64),PARAMETER :: AAA=75
REAL,DIMENSION(45_int64:AAA,1_int64:256_int64,1_int64:totalFrames) :: CH_Angles

或者通过使用编译器标志将整数的默认大小设置为64位。对于gfortran，这将是-fdefault-integer-8。

我不能保证这将适用于gfortran，这不是我经常使用的编译器，但它适用于英特尔Fortran。

Answer 3

您的数组CH_Angles的大小为1 32，因此索引算法将突破32位的限制。我预计在这种规模下，事情会变得有点古怪。