通过带有gfortran的mpi_f08模块支持MPI Fortran

Question

我有一些Fortran代码，我想与MPI并行。最后，通过mpi_f08模块(mpi-关于此事的论坛条目)重新使用MPI (在我的例子中是MPICH)，但是我很难让它正常工作，因为没有创建相应的mod文件(与mpi.mod不同，它工作得很好，但与Fortran不同)。这一讨论给我的印象是，这是因为gfortran不能构建F08绑定。下面您可以看到我的配置，gfortran和mpich都是通过在ubuntu上安装apt来安装的，并且应该是最新的。我不确定有几件事：

• 有没有办法使Fortran 2008 MPI语法与gfortran一起工作？据我所知，答案似乎是否定的，但希望有人知道解决办法。我不太熟悉这一点，所以任何相关的链接或更多入门级的解释将不胜感激。
• 使用不同的编译器有帮助吗？英特尔编译器*也许？如果合理的话，我宁愿坚持使用gfortran。
• 也许和现在的标准保持一致不是什么大不了的事。根据您的经验，通过mpi.mod模块提供支持会更好吗？那我还会有什么问题呢？我的应用程序没有什么长远的雄心，所以如果它现在正常工作，那么在一段时间后失去支持也不是什么大问题。

编辑

使用过时版本的gfortran似乎是个问题。这就把我的问题减少到如何用gfortran-10构建MPICH。

*因此，英特尔-fortran标签，如果您认为它是多余的，可以随意删除它。

为了清晰起见，这是我的gfortran和mpich配置

pavel@pavel:~$ gfortran -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=gfortran
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/7/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-7/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,brig,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --with-gcc-major-version-only --program-suffix=-7 --program-prefix=x86_64-linux-gnu- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --enable-bootstrap --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-libmpx --enable-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --with-target-system-zlib --enable-objc-gc=auto --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-offload-targets=nvptx-none --without-cuda-driver --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 7.5.0 (Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04) 

pavel@pavel:~$ mpiexec --version
HYDRA build details:
    Version:                                 3.3a2
    Release Date:                            Sun Nov 13 09:12:11 MST 2016
    CC:                              gcc   -Wl,-Bsymbolic-functions -Wl,-z,relro 
    CXX:                             g++   -Wl,-Bsymbolic-functions -Wl,-z,relro 
    F77:                             gfortran  -Wl,-Bsymbolic-functions -Wl,-z,relro 
    F90:                             gfortran  -Wl,-Bsymbolic-functions -Wl,-z,relro 
    Configure options:                       '--disable-option-checking' '--prefix=/usr' '--build=x86_64-linux-gnu' '--includedir=${prefix}/include' '--mandir=${prefix}/share/man' '--infodir=${prefix}/share/info' '--sysconfdir=/etc' '--localstatedir=/var' '--disable-silent-rules' '--libdir=${prefix}/lib/x86_64-linux-gnu' '--libexecdir=${prefix}/lib/x86_64-linux-gnu' '--disable-maintainer-mode' '--disable-dependency-tracking' '--with-libfabric' '--enable-shared' '--enable-fortran=all' '--disable-rpath' '--disable-wrapper-rpath' '--sysconfdir=/etc/mpich' '--libdir=/usr/lib/x86_64-linux-gnu' '--includedir=/usr/include/mpich' '--docdir=/usr/share/doc/mpich' '--with-hwloc-prefix=system' '--enable-checkpointing' '--with-hydra-ckpointlib=blcr' 'CPPFLAGS= -Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2 -I/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2/src/mpl/include -I/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2/src/mpl/include -I/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2/src/openpa/src -I/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2/src/openpa/src -D_REENTRANT -I/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2/src/mpi/romio/include' 'CFLAGS= -g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security -O2' 'CXXFLAGS= -g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security -O2' 'FFLAGS= -g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong -O2' 'FCFLAGS= -g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong -O2' 'build_alias=x86_64-linux-gnu' 'MPICHLIB_CFLAGS=-g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security' 'MPICHLIB_CPPFLAGS=-Wdate-time -D_FORTIFY_SOURCE=2' 'MPICHLIB_CXXFLAGS=-g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong -Wformat -Werror=format-security' 'MPICHLIB_FFLAGS=-g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong' 'MPICHLIB_FCFLAGS=-g -O2 -fdebug-prefix-map=/build/mpich-O9at2o/mpich-3.3~a2=. -fstack-protector-strong' 'LDFLAGS=-Wl,-Bsymbolic-functions -Wl,-z,relro' 'FC=gfortran' 'F77=gfortran' 'MPILIBNAME=mpich' '--cache-file=/dev/null' '--srcdir=.' 'CC=gcc' 'LIBS=' 'MPLLIBNAME=mpl'
    Process Manager:                         pmi
    Launchers available:                     ssh rsh fork slurm ll lsf sge manual persist
    Topology libraries available:            hwloc
    Resource management kernels available:   user slurm ll lsf sge pbs cobalt
    Checkpointing libraries available:       blcr
    Demux engines available:                 poll select

试图用mpif90编译我的代码会导致

something.f90:2:5:

  use mpi_f08
     1
Fatal Error: Can't open module file ‘mpi_f08.mod’ for reading at (1): File does not exist
compilation terminated.

Answer 1

MPICH要求Fortran编译器支持技术规范29113的数组描述符，这仅在最新版本的gfortran (GNU10是可以的)中得到支持。英特尔编译器已经有一段时间没问题了。

请注意，Open并不是那么挑剔。TS 29113，不需要对数组描述符的支持。GNU7.5可用于生成mpi_f08模块。

总之，您有两个选项w.r.t。mpi_f08 Fortran模块：

• 使用符合MPICH期望的Fortran支持w.r.t。TS 29113 (例如GNU 10或Intel编译器)
• 移动到打开MPI

Answer 2

上面的答案提到TS 29113，它被Fortran 2018年标准所采纳和取代。在将TS合并到后续标准的过程中，TS中描述的一些特性可能会改变。我不知道在这种情况下具体发生了什么变化，但更安全的是使用Fortran2018标准而不是TS。

为了提供mpi_f08，MPICH要求编译器安装在Fortran2018标准中描述并在TS 29113中描述的ISO_Fortran_binding.h头文件。gfortran从版本9开始就提供了ISO_Fortran_binding.h (参见https://gcc.gnu.org/gcc-9/changes.html)，所以我认为MPICH应该在gfortran-9和以后安装mph_f08，尽管我认为gfortran对ISO_Fortran_binding.h的支持可能需要在后续版本中进行一些重要的bug修复，所以我建议尽可能使用最新的版本。