国産の有名なライブラリである反復解法ライブラリLisをWindowsアプリケーションで使用した際に躓いたのでメモ。
http://www.ssisc.org/lis/index.ja.html
以下の環境でWindows版のLisをコンパイルして使用すると、メモリのアクセス違反が頻発して使い物になりませんでした。以下、アプリのコンパイル環境です。
- 自作アプリケーションはFortran
- integerは4 byte、realは8 byteをkindで定義して使用
- assume:underscoreとnames:lowercaseを使用
- MPIやOpenMPは使用しない
この状態でLisを同じプロジェクトに組み込み、依存関係を設定してコンパイルすると、コンパイルは通りますが、実行途中で止まります。試行錯誤の途中でエラーの内容は色々ましたが、create_matrixやsolve_matrixなど様々なところで止まります。
原因は、これ。
http://d.hatena.ne.jp/kohtani/20061225/p1
LinuxはLP64でありlong型が64bitなのに対し、WindowsはLLP64を採用していてlong型は32bitになっている。Lisの中でlongが使用されているので、Linuxの64bitで動作しているものがそのままWindows64bitで使用できないことになる。
解決方法としては、必ず64bitになるlong long型を使用すればいい。ただし、long long型は32bitマシンでも64bit整数としてみなされるため、整数型をOSのbitに合わせるためには、マクロを用いなければならない。非常に面倒である。誰だこんな仕様にしたのは。
というわけで、試行錯誤しながらLisをWindows64bit対応にしてみた。
Linux上やWindowコンソール上でconfigureをやる場合に、--enable-fortranと--enable-intelを付けているという想定。
LisをVisual Studio上でコンパイルする場合は、C, C++のコードと、Fortranのコードを別プロジェクトとして登録する必要がある。FortranはVisual Fortranが入っている前提。Fortranのプロジェクトの依存関係で、C, C++のプロジェクトを指定してあげる。
Visual Studioのプロパティから、プリプロセッサの設定のところを開く。「プリプロセッサー定義」のところに、USE_FORTRANとHAVE_CONFIG_WIN_Hを追加する。
USE_FORTRAN定義は、そのままFortranのコードを生成するためのフラグ。
HAVE_CONFIG_WIN_Hは、windows用のヘッダーを読み込むためのフラグ。
もしここにWIN32という定義があれば消す必要がある。WIN32が付いているとWindows用の分岐とともに、32bit用のコード書き換えが起きてしまう。Windows用の書き換えはそんなに難しくないので、手動でやってしまおう。時間計測のヘッダーが違う。それだけ。
具体的なソースコードの書き換えを以下で説明する。
// lis_config_win.h 15行目 //#define USE_QUAD_PRECISION 1 // コメントアウト
// lis_fortran.h 31行目 // long型をlong long型に変更 typedef long long LIS_MATRIX_F; typedef long long LIS_VECTOR_F; typedef long long LIS_SOLVER_F; typedef long long LIS_ESOLVER_F; typedef long long LIS_SCALAR_F; // 44行目 long long型に変更 #define LIS_V2P(a) (*(long long *)(a)) #define LIS_P2V(a) ((long long)(a))
// lis_times.c 47行目 //#include <sys/time.h> // これをコメントアウト #include <windows.h> // 追加
以上の変更を行ってからコンパイルすると上手くいきました。
lis_config.hのSIZEOF_
補足
ちなみに、私のアプリケーションはFortranの関数名呼び出しに、assume:underscoreとnames:lowercaseを用いていたので、小文字＋_という関数名が必要となる。だが、Lisの標準では大文字でアンダースコア無しの関数渡し方法を採用しているのでその辺を変更する必要がある。
// lis_config_win.h // 6行目 #define F77_FUNC(name,NAME) name // 小文字に変更 // 9行目 #define F77_FUNC_(name,NAME) name // 小文字に変更
// lis_fortran.h 49行目から187行目にかけて // 全ての関数にアンダースコアを追加する（これよりもっといい方法があるかも） /**************/ /* MATRIX */ /**************/ #define lis_matrix_create_f F77_FUNC_(lis_matrix_create_f_, LIS_MATRIX_CREATE_F) #define lis_matrix_duplicate_f F77_FUNC_(lis_matrix_duplicate_f_, LIS_MATRIX_DUPLICATE_F) #define lis_matrix_destroy_f F77_FUNC_(lis_matrix_destroy_f_, LIS_MATRIX_DESTROY_F) #define lis_matrix_set_size_f F77_FUNC_(lis_matrix_set_size_f_, LIS_MATRIX_SET_SIZE_F) #define lis_matrix_get_size_f F77_FUNC_(lis_matrix_get_size_f_, LIS_MATRIX_GET_SIZE_F) #define lis_matrix_get_range_f F77_FUNC_(lis_matrix_get_range_f_, LIS_MATRIX_GET_RANGE_F) #define lis_matrix_set_value_f F77_FUNC_(lis_matrix_set_value_f_, LIS_MATRIX_SET_VALUE_F) #define lis_matrix_get_type_f F77_FUNC_(lis_matrix_get_type_f_, LIS_MATRIX_GET_TYPE_F) #define lis_matrix_set_type_f F77_FUNC_(lis_matrix_set_type_f_, LIS_MATRIX_SET_TYPE_F) #define lis_matrix_set_csr_f F77_FUNC_(lis_matrix_set_csr_f_, LIS_MATRIX_SET_CSR_F) #define 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追記
これだけじゃ不十分ぽい。結果がおかしいようなので、簡単な例で検証する必要がありそう。
