PGI C/C++ Fortran编译器

编译器简介

PGI C/C++ Fortran编译器是一种针对多种CPU与操作系统的高性能编译器，可用于开发复杂且要进行大量计算的程序。当前安装的版本为2016.7和2014.10，安装在 /opt/pgi/ ，可用 module avail 查看，用 moudle load 模块名 使用，或在自己的之类环境设置文件中添加以下代码设置：

PATH=/opt/pgi/linux86-64/14.10/bin:$PATH
MANPATH=$MANPATH:/opt/pgi/linux86-64/14.10/man
export PATH MANPATH

PGI编译器编译C、C++、Fortran 77源程序的命令分别为 pgcc 、 pgCC|pgc++ [1]_和 pgf77 ，编译Fortran 90（为了描述方便，本手册中将Fortran 90、95、2003、2008标准统称为Fortran 90）的源程序的命令有 pgf90 、 pgf901 、 pgf902 、 pgf90_ex 、 pgf95 和 pgfortran 。

编译工具

语言或函数

命令

PGF77

ANSI FORTRAN 77

pgf77

PGFORTRAN

ISO/ANSI Fortran 2003

pgfortran、pgf90、pgf95

PGCC

ISO/ANSI C11 and K&R C

pgcc

PGC++

ISO/ANSI C++14 with GNU compatibility

pgc++

PGDBG

Source code debugger

pgdbg

PGPROF

Performance profiler

pgprof

编译错误

编译时的出错信息类似以下：

PGF90-S-0034-Syntax error at or near * (NOlihm.f90: 2)

编译错误的格式为：

大写的编译命令-严重级别-错误编号-解释，含指明位置(文件名: 行号)

错误严重级别分为：

  • I：信息

  • W：警告

  • S：严重

  • F：致命

  • V：其它

Fortran程序编译错误解释，参见：PGI Compiler Reference Guide->Chapter 9. MESSAGES->9.3. Fortran Compiler Error Messages->9.3.2. Message List

Fortran程序运行错误

Fortran程序运行时错误解释，参见：PGI Compiler Reference Guide->Chapter 9. MESSAGES->9.4. Fortran Run-time Error Messages->9.4.2. Message List

重要编译选项

PGI编译器选项非常多，下面仅仅是列出一些本人认为常用的关于编译C程序的 pgcc 命令的重要选项。编译C++程序的 pgc++|pgCC 命令有稍微不同，建议仔细查看PGI相关资料。建议仔细查看编译器手册中关于程序优化的部分，多加测试，选择适合自己程序的编译选项以提高性能。

一般选项

  • -# ：显示编译器、汇编器、链接器的调用信息。
  • -c ：仅编译成对象文件（.o文件）。
  • -defaultoptions 和 -nodefaultoptions ：是否使用默认选项，默认为使用。
  • -flags ：显示所有可用的编译选项。
  • -help [=option] ：显示帮助信息，option可以为groups、asm、debug、language、linker、opt、other、overall、phase、phase、prepro、suffix、switch、target和variable。
  • -Minform =level ：控制编译时错误信息的显示级别。level可以为fatal、file、severe、warn、inform，默认为-Minform=warn。
  • -noswitcherror ：显示警告信息后，忽略未知命令行参数并继续进行编译。默认显示错误信息并且终止编译。
  • -o file ：指定生成的文件名。
  • -show ：显示 pgcc 命令的配置信息。
  • -silent ：不显示警告信息，与 -Minform=severe 等同。
  • -v ：详细模式，在每个命令执行前显示其命令行。
  • -V ：显示编译器版本信息。
  • -w ：编译时不显示任何警告，只显示错误。

优化选项

  • -fast ：编译时选择针对目标平台的普通优化选项。用 pgcc -fast -help 可以查看等价的开关。优化级别至少为 -O2 ，参看 -O 选项。
  • -fastsse ：对支持SSE和SSE2指令的CPU（如Intel Xeon CPU）编译时选择针对目标平台的优化选项。用 pgcc -fastsse -help 可以查看等价的开关，优化级别至少为 -O2 ，参看 -O 选项。
  • -fpic 或 -fPIC ：编译器生成地址无关代码，以便可用于生成共享对象文件（动态链接库）。
  • -Kpic 或 -KPIC ：与 -fpic 或 -fPIC 相同，为了与其余编译器兼容。
  • -Minfo [=option[,option,…]] ：显示有用信息到标准错误输出，选项可为all、autoinline、inline、ipa、loop或opt、mp、time或stat。
  • -Mipa [=option[,option,…]] 和 -Mnoipa ：启用指定选项的过程间分析优化，默认为 -Mnoipa 。
  • -Mneginfo =option[,option…] ：使编译器显示为什么特定优化没有实现的信息。选项包括concur、loop和all。
  • -Mnoopenmp ：当使用 -mp 选项时，忽略OpenMP并行指令。
  • -Mnosgimp ：当使用 -mp 选项时，忽略SGI并行指令。
  • -Mpfi ：生成概要导向工具，此时将会包含特殊代码收集运行时的统计信息以用于子序列编译。 -Mpfi 必须在链接时也得使用。当程序运行时，会生成概要导向文件 pgfi.out 。
  • -Mpfo ：启用概要导向优化，此时必须在当前目录下有概要文件 pgfi.out 。
  • -Mprof [=option[,option,…]] ：设置性能功能概要选项。此选项可使得结果执行生成性能概要，以便PGPROF性能概要器分析。
  • -mp [=option] ：打开对源程序中的OpenMP并行指令的支持。
  • -O [level] ：设置优化级别。level可设为0、1、2、3、4，其中4与3相同。
  • -pg ：使用gprof风格的基于抽样的概要刨析。

调试选项

  • -g ：包含调试信息。

预处理选项

  • -C ：预处理时保留C源文件中的注释。
  • -D name[=def] ：预处理时定义宏name为def。
  • -dD ：打印源文件中已定义的宏及其值到标准输出。
  • -dI ：打印预处理中包含的所有文件信息，含文件名和定义时的行号。
  • -dM ：打印预处理时源文件已定义的宏及其值，含定义时的文件名和行号。
  • -dN ：与 -dD 类似，但只打印源文件已定义的宏，而不打印宏值。
  • -E ：预处理每个 .c 文件，将结果发送给标准输出，但不进行编译、汇编或链接等操作。
  • -I dir ：指明头文件的搜索路径。
  • -M ：打印make的依赖关系到标准输出。
  • -MD ：打印make的依赖关系到文件 file.d ，其中file是编译文件的根名字。
  • -MM ：打印make的依赖关系到标准输出，但忽略系统头文件。
  • -MMD ：打印make的依赖关系到文件 file.d ，其中file是编译的文件的根名字，但忽略系统头文件。
  • -P ：预处理每个文件，并保留每个 file.c 文件预处理后的结果到 file.i 。
  • -U name ：去除预处理中的任何name的初始定义。

链接选项

  • -Bdynamic ：在运行时动态链接所需的库。
  • -Bstatic ：静态链接所需的库。
  • -Bstatic_pgi ：动态链接系统库时静态链接PGI库。
  • -g77libs ：允许链接GNU g77 或 gcc 命令生成的库。
  • -l string ：指明所需链接的库名。如库为 libxyz.a ，则可用 -lxyz 指定。
  • -L dir ：指明库的搜索路径。
  • -m ：显示链接拓扑。
  • -Mrpath 和 -Mnorpath ：默认为 -rpath ，以给出包含PGI共享对象的路径。用 -Mnorpath 可以去除此路径。
  • -pgf77libs ：链接时添加pgf77运行库，以允许混合编程。
  • -r ：生成可以重新链接的对象文件。
  • -R directory ：对共享对象文件总搜索 directory 目录。
  • -pgf90libs ：链接时添加 pgf90 运行库，以允许混合编程。
  • -shared ：生成共享对象而不是可执行文件，必须在编译每个对象文件时使用 -fpic 选项。
  • -soname name ：生成共享对象时，用内在的DT_SONAME代替指定的name。
  • -u name ：传递给链接器，以生成未定义的引用。

C/C++语言选项

  • -B ：源文件中允许C++风格的注释，指的是以//开始到行尾内容为注释。除非指定 -C 选项，否则这些注释被去除。
  • -c8x 或 -c89 ：对C源文件采用C89标准。
  • -c9x 或 -c99 ：对C源文件采用C99标准。

Fortran语言选项

  • -byteswapio 或 -Mbyteswapio ：对无格式Fortran数据文件在输入输出时从大端（big-endian）到小端（little-endian）交换比特，或者相反。此选项可以用于读写Sun或SGI等系统中的无格式的Fortran数据文件。
  • -i2 ：将INTEGER变量按照2比特处理。
  • -i4 ：将INTEGER变量按照4比特处理。
  • -i8 ：将默认的INTEGER和LOGICAL变量按照4比特处理。
  • -Mallocatable [=95|03] ：按照Fortran 95或2003标准分配数组。
  • -Mbackslash 和 -Mnobackslash ：将反斜线()当作正常字符（非转义符）处理，默认为 -Mnobackslash 。 -Mnobackslash 导致标准的C反斜线转义序列在引号包含的字串中重新解析。 -Mbackslash 则导致反斜线被认为和其它字符一样。
  • -Mextend ：设置源代码的行宽为132列。
  • -Mfixed 、 -Mnofree 和 -Mnofreeform ：强制对源文件按照固定格式进行语法分析，默认 .f 或 .F 文件被认为固定格式。
  • -Mfree 和 -Mfreeform ：强制对源文件按照自由格式进行语法分析，默认 .f90 、 .F90 、 .f95 或 .F95 文件被认为自由格式。
  • -Mi4 和 -Mnoi4 ：将INTEGER看作INTEGER*4。 -Mnoi4 将INTEGER看作INTEGER*2。
  • -Mnomain ：当链接时，不包含调用Fortran主程序的对象文件。
  • -Mr8 和 -Mnor8 ：将REAL看作DOUBLE PRECISION，将实(REAL)常数看作双精度(DOUBLE PRECISION)常数。默认为否。
  • -Mr8intrinsics [=float]和 -Mnor8intrinsics ：将CMPLX看作DCMPLX，将REAL看作DBLE。添加float选项时，将FLOAT看作DBLE。
  • -Msave 和 -Mnosave ：是否将所有局部变量添加SAVE声明，默认为否。
  • -Mupcase 和 -Mnoupcase ：是否保留名字的大小写。 -Mnoupcase 导致所有名字转换成小写。注意，如使用 -Mupcase ，那么变量名X与变量名x不同，并且关键字必须为小写。
  • -Mcray =pointer ：支持Cray指针扩展。
  • -module directory ：指定编译时保存生成的模块文件的目录。
  • -r4 ：将DOUBLE PRECISION变量看作REAL。
  • -r8 ：将REAL变量看作DOUBLE PRECISION。

平台相关选项

  • -Kieee 和 -Knoieee ：浮点操作是否严格按照IEEE 754标准。使用 -Kieee 时一些优化处理将被禁止，并且使用更精确的数值库。默认为 -Knoieee ，将使用更快的但精确性低的方式。
  • -Ktrap= [option,[option]…] ：控制异常发生时CPU的操作。选项可为divz、fp、align、denorm、inexact、inv、none、ovf、unf，默认为none。
  • -Msecond_underscore 和 -Mnosecond_underscore ：是否对已有_的Fortran函数名添加第二个_。与 g77 编译命令兼容时使用，因为 g77 默认符号后添加第二个_ 。
  • -mcmodel =small:math:`|`medium ：使内存模型是否限制对象小于2GB(small)或允许数据块大于2GB(medium)。medium时暗含-Mlarge_arrays选项。
  • -tp target ：target可以为haswell等，默认与编译时的平台一致。