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title: 生成完整的SCALAPACK
description: "KML_SCALAPACK只包含了部分自研SCALAPACK接口，还需要SCALAPACK的其他接口才能运行。因此请自行获取开源的Netlib SCALAPACK v2.2.0的源代码包，并与KML_SCALAPACK适配，以得到全量的SCALAPACK接口。具体安装步骤如下所述："
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# 生成完整的SCALAPACK

#### 操作步骤

KML_SCALAPACK只包含了部分自研SCALAPACK接口，还需要SCALAPACK的其他接口才能运行。因此请自行获取开源的Netlib SCALAPACK v2.2.0的源代码包，并与KML_SCALAPACK适配，以得到全量的SCALAPACK接口。具体安装步骤如下所述：

1. 下载Netlib SCALAPACK v2.2.0的源代码包。保存在编译机器可访问的路径中，假设位于“/openlib/scalapack-2.2.0.tar.gz”。
  源代码包获取路径：https://github.com/Reference-ScaLAPACK/scalapack/archive/refs/tags/v2.2.0.tar.gz(https://github.com/Reference-ScaLAPACK/scalapack/archive/refs/tags/v2.2.0.tar.gz)

2. 假设libkscalapack.a位于“/HML_LAPACK/build/ins/lib/”，使用以下脚本编译原始的Netlib ScaLAPACK库，编译Netlib ScaLAPCK库需要Netlib LAPACK库，Netlib LAPACK库安装参照生成完整的LAPACK，假设Netlib LAPACK库位于“/openlib/lapack-3.10.1/”，并在当前目录的scalapack_adapt子目录下生成适配的libscalapack_adapt.a。

```
netlib=/openlib/scalapack.tar.gz
kscalapack=/HML_LAPACK/build/ins/lib/libkscalapack.a
libLapackPath=/openlib/lapack-3.10.1/liblapack.a
libRefBlasPath=/openlib/lapack-3.10.1/libresblas.a
mkdir scalapack_adapt
cd scalapack_adapt
# build netlib scalapack
mkdir netlib
cd netlib
tar zxvf $netlib
mkdir build
cd build
cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_POSITION_INDEPENDENT_CODE=ON -DCMAKE_CXX_COMPILER=mpicxx -DCMAKE_C_COMPILER=mpicc -DCMAKE_Fortran_COMPILER=mpifort \
-DLAPACK_LIBRARIES=/$libLapackPath -DBLAS_LIBRARIES=/$libRefBlasPath ../scalapack-2.2.0
make -j
cd ../..
cp netlib/build/lib/libscalapack.a libscalapack_adapt.a
# get symbols defined both in kscalapack and netlib scalapack
nm -g libscalapack_adapt.a | grep 'T ' | grep -oP '\K\w+(?=_$)' | sort | uniq > netlib.sym
nm -g $kscalapack | grep 'T ' | grep -oP '\K\w+(?=_$)' | sort | uniq > kscalapack.sym
comm -12 kscalapack.sym netlib.sym > comm.sym
# update symbols name of libscalapack_adapt.a
while read sym; do \
if ! nm libscalapack_adapt.a | grep -qe " T ${sym}_\$"; then \
continue; \
fi; \
ar x libscalapack_adapt.a $sym.f.o; \
mv $sym.f.o ${sym}_netlib.f.o; \
objcopy --redefine-sym ${sym}_=${sym}_netlib_ ${sym}_netlib.f.o; \
ar d libscalapack_adapt.a ${sym}.f.o; \
ar ru libscalapack_adapt.a ${sym}_netlib.f.o; \
rm ${sym}_netlib.f.o; \
done < comm.sym
```


3. （可选）生成完整功能的单一KML_SCALAPACK动态库。
  某些应用场景可能只允许链接单个SCALAPACK动态链接库，此时可采用以下方法将上一节生成的libkscalapack_xxx.a和libscalapack_adapt.a合成单一的libkscalapack_full.so。

  假设KML_SCALAPACK库为“/HML_LAPACK/build/ins/lib/libkscalapack.a”
  ，适配后的Netlib LAPACK库为当前目录下的libscalapack_adapt.a。

```
gcc -o libkscalapack_full.so -shared -fPIC -Wl,--whole-archive /HML_LAPACK/build/ins/lib/libkscalapack.a libscalapack_adapt.a -Wl,--no-whole-archive /HML_LAPACK/build/ins/lib/libklapack.a /HML_LAPACK/build/ins/lib/libkservice.a -fopenmp -lpthread -lgfortran -lm
```


  执行完成后当前目录下会生成libkscalapack_full.so，可以单独链接此so文件得到SCALAPACK v2.2.0的全部接口功能。

  此时仍然需要单独链接KML_BLAS库、KML_LAPACK库、KML_SERVICE库以及libgfortran、libm等系统库。


#### 安装后验证

假设KML_BLAS已构建的库（libkblas.a和libkblas.so）位于KML_BLAS_ROOT中，KML_LAPACK位于KML_LAPACK_ROOT中。当使用KML_BLAS时，仍然需要上一节最后获得Netlib SCALAPACK适配的libscalapack_adapt.a，但不再需要Netlib SCALAPACK中的libblas.a。

使用时，假设环境变量KML_SCALAPACK_ROOT为libkscalapack.*所在目录，ADAPT_ROOT为适配后Netlib SCALAPACK库所在目录。用户应用可以选择使用动态链接库或静态链接库。

编译应用源代码时需要链接到KML_SCALAPACK、Netlib SCALAPACK、KML_LAPACK、Netlib LAPACK、Netlib BLAS和gfortran库并开启OpenMP支持。

选项一、协同KML_BLAS和KML_LAPACK场景（高性能）

- 使用动态链接库
  此场景下由于适配的Netlib SCALAPACK只有静态库libscalapack_adapt.a，因此总是静态链接到此库。

```
gcc app.c -o app -fopenmp -I $KML_LAPACK_ROOT/include/kml-0.3.0 -L /HML_LAPACK/build/ins/lib/ -lkscalapack -L $ADAPT_ROOT -l:libscalapack_adapt.a -L $KML_BLAS_ROOT -lkblas $KML_LAPACK_ROOT -lklapack -lgfortran -lm -lkservice
```


  运行时需能找到KML_SCALAPACK所需的这些动态链接库，或者将/HML_LAPACK/build/ins/lib和$KML_BLAS_ROOT、$KML_LAPACK_ROOT加入LD_LIBRARY_PATH：

```
if [  ! -n "$LD_LIBRARY_PATH" ]
then
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/kml/lib:$KML_BLAS_ROOT:$KML_LAPACK_ROOT
else
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/kml/lib:$KML_BLAS_ROOT:$KML_LAPACK_ROOT:$LD_LIBRARY_PATH
fi
```


- 使用静态链接库
  此场景不再需要链接Netlib LAPACK的libblas.a。

```
gcc app.c -o app -fopenmp -I $KML_LAPACK_ROOT/include/kml-0.3.0 -L /HML_LAPACK/build/ins/lib -l:libkscalapack.a -L $ADAPT_ROOT -l:libscalapack_adapt.a -L $KML_BLAS_ROOT -l:libkblas.a $KML_LAPACK_ROOT -l:klapack.a -l:libkservice.a -l:libgfortran.a -lm
```


选项二、无KML_BLAS和KML_LAPACK场景（依赖Netlib LAPACK以及自带的BLAS，性能较低）

- 使用动态链接库

```
gcc app.c -o app -fopenmp -I $KML_LAPACK_ROOT/include/kml-0.3.0 -L /HML_LAPACK/build/ins/lib -lkscalapack -L $ADAPT_ROOT -l:libscalapack_adapt.a -lblas -llapack -lgfortran -lm -lkservice
```


  运行时需能找到KML_LAPACK所需的这些动态链接库，或者将/HML_LAPACK/build/ins/lib和$ADAPT_ROOT加入LD_LIBRARY_PATH：

```
if [  ! -n "$LD_LIBRARY_PATH" ]
then
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/kml/lib:$ADAPT_ROOT
else
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/kml/lib:$ADAPT_ROOT:$LD_LIBRARY_PATH
fi
```


- 使用静态链接库

```
gcc app.c -o app -fopenmp -I $KML_LAPACK_ROOT/include/kml-0.3.0 -L /HML_LAPACK/build/ins/lib -l:libkscalapack.a -L $ADAPT_ROOT -l:libscalapack_adapt.a -l:libblas.a -l:liblapack.a -l:libkservice.a -l:libgfortran.a -lm
```