E.3 Компиляция Octave с 64-разрядной индексацией

Примечание: приведённая ниже информация относится только к системам с 64-разрядными указателями. Настройка Octave с параметром --enable-64 не может волшебным образом обеспечить 64-разрядное адресное пространство в 32-разрядной системе.

В 64-разрядных системах Octave по умолчанию использует 64-разрядные целые числа для индексации массивов. Если сценарий configure определит, что ваша библиотека BLAS использует 32-разрядные целые числа, то операции с использованием следующих библиотек будут ограничены массивами, размеры которых меньше 2^{31} элементов:

• BLAS
• LAPACK
• QRUPDATE
• SuiteSparse
• SUNDIALS IDA
• ARPACK

Кроме того, следующие библиотеки используют int внутри себя, поэтому максимальные размеры задач всегда ограничены:

• GLPK
• Qhull

За исключением GLPK и Qhull, эти библиотеки также можно настроить для использования 64-разрядных целых чисел, однако большинство систем не предоставляют собранные таким образом пакеты. Если вы хотите поэкспериментировать с большими массивами, приведённая ниже информация может оказаться полезной.

Чтобы определить размер целых чисел в используемой Octave библиотеке BLAS, можно выполнить следующий код:

clear all;
N = 2^31;
## The following line requires about 8 GB of RAM!
a = b = ones (N, 1, "single");
c = a' * b

Если библиотека BLAS использует 32-разрядные целые числа, будет выдана ошибка:

error: integer dimension or index out of range for Fortran
INTEGER type

В противном случае, если библиотека BLAS использует 64-разрядные целые числа, результат будет следующим:

c = 2^31 = 2147483648

Обратите внимание, что для приведённого выше тестового примера обычно требуется вдвое больше памяти, если a и b не назначены с помощью a = b = …. Также обратите внимание, что тип данных single имеет точность около 23 двоичных разрядов. В данном конкретном примере ошибок округления не возникает.

В целом лучше, чтобы все эти библиотеки были версиями с поддержкой 32-разрядной индексации, либо чтобы все они поддерживали 64-разрядную индексацию. Сочетание библиотек с 64-разрядной индексацией и библиотек с 32-разрядной индексацией может привести к непредсказуемому поведению, включая аварийное завершение программы с возможной потерей данных.

Следующие инструкции проверялись с версией Octave для разработчиков и GCC 4.3.4 в системе Debian x86_64 и, возможно, уже устарели. Сообщайте о проблемах и исправлениях в системе отслеживания ошибок Octave.

Ниже указаны версии, использованные при тестировании. Если доступны более новые версии этих пакетов, попробуйте использовать их, хотя некоторые детали могут отличаться.

Все библиотеки и заголовочные файлы будут установлены во вложенные каталоги $prefix64 (расположение этого каталога нужно выбрать самостоятельно).

• BLAS и LAPACK (http://www.netlib.org/lapack)

  Эталонные версии обеих библиотек входят в дистрибутив эталонной версии LAPACK 3.2.1, доступный на сайте http://www.netlib.org/.

  • Скопируйте файл make.inc.example и назовите его make.inc. К переменным OPTS и NOOPT необходимо добавить параметры -fdefault-integer-8 и -fPIC (на 64-разрядном процессоре).
  • После компиляции этой библиотеки убедитесь, что используете её при компиляции Suite Sparse и Octave. Далее предполагается, что библиотека LAPACK установлена как $prefix64/lib/liblapack.a.
• QRUPDATE (https://sourceforge.net/projects/qrupdate)

  В файле Makeconf:

  • Добавьте -fdefault-integer-8 к FFLAGS.
  • При необходимости настройте переменные BLAS и LAPACK, если ваши библиотеки BLAS и LAPACK с поддержкой 64-разрядных целых чисел находятся в нестандартном расположении.
  • Задайте PREFIX, указав корневой каталог дерева установки.
  • Выполните make solib, чтобы создать динамическую библиотеку.
  • Выполните make install, чтобы установить библиотеку.
• SuiteSparse (http://faculty.cse.tamu.edu/davis/suitesparse.html)

  Передайте следующие параметры команде make, чтобы включить поддержку 64-разрядных целых чисел при вызовах библиотеки BLAS. В 64-разрядных системах Windows используйте вместо этого -DLONGBLAS="long long".

  CFLAGS='-DLONGBLAS=long'
  CXXFLAGS='-DLONGBLAS=long'

  Makefile-файлы SuiteSparse не создают динамические библиотеки. В некоторых системах их можно создать, выполнив, например, такую простую команду:

  top=$(pwd)
  for f in *.a; do
    mkdir tmp
    cd tmp
    ar vx ../$f
    gcc -shared -o ../${f%%.a}.so *.o
    cd $top
    rm -rf tmp
  done

  В других системах может потребоваться иное решение.

• SUNDIALS IDA (https://computing.llnl.gov/projects/sundials/ida)

  При настройке с помощью cmake добавьте флаг -DSUNDIALS_INDEX_SIZE=64.

• ARPACK (https://forge.scilab.org/index.php/p/arpack-ng/)
  • При запуске configure добавьте -fdefault-integer-8 к FFLAGS.
  • Выполните make, чтобы собрать библиотеку.
  • Выполните make install, чтобы установить библиотеку.
• ATLAS вместо эталонных версий BLAS и LAPACK

  Будем признательны за рекомендации по компиляции ATLAS.

• GLPK
• Qhull (http://www.qhull.org)

  И GLPK, и Qhull используют внутри себя int, поэтому максимальные размеры задач могут быть ограничены.

• Octave

  Поддержка 64-разрядной индексации в Octave включается параметром configure --enable-64.

  ./configure \
    LD_LIBRARY_PATH="$prefix64/lib" \
    CPPFLAGS="-I$prefix64/include" LDFLAGS="-L$prefix64/lib" \
    --enable-64

  Необходимо убедиться, что все исходные файлы Fortran, кроме находящихся в каталоге liboctave/external/ranlib, скомпилированы с размером целых чисел 8 байт. Если вы используете gfortran, сценарий configure должен автоматически задать для переменной Makefile F77_INTEGER_8_FLAG значение -fdefault-integer-8. Если вы используете другой компилятор, эту переменную необходимо задать самостоятельно. НЕ задавайте этот флаг в FFLAGS, иначе файлы в каталоге liboctave/external/ranlib будут скомпилированы неправильно.

• Другие зависимости

  Вероятно, для следующих зависимостей не требуется выполнять никаких специальных действий. Если выяснится, что что-то всё же нужно сделать, отправьте сообщение об ошибке.

  • pcre
  • zlib
  • hdf5
  • fftw3
  • cURL
  • GraphicsMagick++
  • OpenGL
  • freetype
  • fontconfig
  • fltk