blas、lapack、atlas在Ubuntu上的安装

本文主要介绍atlas的安装。

一、使用到的安装包主要有blas，cblas，lapack，atlas。

blas和cblas的安装包下载地址为：

http://www.netlib.org/blas/blas.tgz

http://www.netlib.org/blas/blast-forum/cblas.tgz

lapack的官方包地址： http://www.netlib.org/lapack/

atlas的官方包地址：http://sourceforge.net/projects/math-atlas/

PS：安装过程中会使用到gfortran编译器，如果没有安装则使用sudo apt-get install gfortran进行安装。

二、 blas的安装

下载文件后，对压缩包进行解压，进入目录，执行命令为：

gfortran -c  -O3 *.f  # 编译所有的 .f 文件，生成 .o文件  
ar rv libblas.a *.o  # 链接所有的 .o文件，生成 .a 文件  
su cp libblas.a /usr/local/lib  # 将库文件复制到系统库目录

三、cblas的安装

进入CBLAS文件夹，根据你自己的计算机平台，将目录下某个 Makefile.XXX 复制为 Makefile.in , XXX表示计算机的平台，如果是Linux，那么就将Makefile.LINUX 复制为 Makefile.in，然后使用下面的命令安装：

cp ../BLAS/libblas.a  testing  # 将上一步编译成功的 libblas.a 复制到 CBLAS目录下的testing子目录  
make # 编译所有的目录  
sudo cp lib/cblas_LINUX.a /usr/local/lib/libcblas.a # 将库文件复制到系统库目录下

四、lapack的安装

编译 lapack以及lapacke，这一步比较麻烦，首先当然是进入lapack-3.4.2文件夹，然后根据平台的特点，将INSTALL目录下对应的make.inc.XXX 复制一份到 lapack-3.4.2目录下，并命名为make.inc, 这里我复制的是 INSTALL/make.inc.gfortran，因为我这里用的是gfortran编译器。

修改lapack-3.4.2/Makefile, 因为lapack以来于blas库，所以需要做如下修改

#lib: lapacklib tmglib

lib: blaslib variants lapacklig tmglib

make # 编译所有的lapack文件  
cd lapacke # 进入lapacke 文件夹，这个文件夹包含lapack的C语言接口文件  
make # 编译lapacke  
cp include/*.h /usr/local/include #将lapacke的头文件复制到系统头文件目录  
cd .. #返回到 lapack-3.4.2 目录  
cp *.a /usr/local/lib # 将生成的所有库文件复制到系统库目录

五、altas的安装

这个比较麻烦，不过可以直接使用命令sudo apt-get install libatlas-dev来进行安装。如果想自己手动编译源码，那是要费写波折的，主要问题是由于在编译atlas源码的过程中需要关闭intel芯片即CPU的 throttling。但是目前网站上提供的一些关闭方法都已经行不通了，这主要是CPU芯片的驱动问题，官方的驱动会使得网上的那些方法失效，并不能真的关闭cpu throttling。

经过我资料的查阅，终于找到了解决办法，现在先列举一些网上常见的方法，可以先进行测试，如果可以真正关闭cpu throttling那就最好了。现在列举方法：

1.安装cpufreqd和cpufrequtils，然后用命令关闭：

sudo apt-get install gnome-applets
sudo apt-get install gnome-applets-data
sudo /usr/bin/cpufreq-selector -g performance

通过测试，发现如果是多CPU时，该命令并不能完全更改所有cpu的性能模式，当然更没有关闭cpu throttling，不过Ubuntu12.04及以前的版本可能会关闭cpu throttling。我在Ubuntu14.04 以后得版本测试都不行。

2 使用cpupower来修改cpu模型：

# 输入命令cpupower, 会提示你如何安装cpupower

sudo apt-get install linux-版本号-generic #根据提示的名字写sudo cpupower frequency-set -g performance

这个命令可以全部修改cpu模式。想要查看cpu的模式可以使用下面的命令：

cat /sys/devices/system/cpu/cpu{0,1,2,3}/cpufreq/scaling_governor

会得到类似下面的结果：

performance
performance
performance
performance

单从结果上看貌似已经修改了cpu的模式，其实不然，当编译atlas时，还是会报错，说没有关闭cpu throttling。如下面的错误：

CPU Throttling apparently enabled!
It appears you have cpu throttling enabled, which makes timings
unreliable and an ATLAS install nonsensical.  Aborting.
See ATLAS/INSTALL.txt for further information

现在来说说如何彻底关闭cpu throttling（当然是软件临时性关闭，因此也可以从BOIS里面进行关闭）。必须加载cpu驱动的其他模块，其实只要关闭一个就行了，代码如下：

sudo vim /etc/default/grub
#修改其中的一行代码
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="intel_pstate=disable"

然后用命令更新一下：

sudo grub_mkconfig -0 /boot/grub/grub.cfg

如果还是报错，那重启一次就应该没问题了。

接下来再用上述的第二种方法关闭cpu throttling就好了。

既然关闭好cpu throttling了，接下来就可以编译atlas了。这个网上教程还是有的，这里给出一个常规的步骤：

bunzip2 -c atlas3.10.x.tar.bz2 | tar xfm -    # create SRCdir
mv ATLAS ATLAS3.10.x                          # get unique dir name
mkdir build                         # create BLDdir
cd build                            # enter BLDdir
../configure -b 64 -D c -DPentiumCPS=2400 \   # configure command
    --prefix=/home/whaley/lib/atlas \           # install dir
    --with-netlib-lapack-tarfile=/home/whaley/dload/lapack-3.4.1.tgz  #lapack所在的目录
make build                                    # tune & build lib
make check                                    # sanity check correct answer
make ptcheck                                  # sanity check parallel
make time                                     # check if lib is fast
make install                                  # copy libs to install dir

其中需要注意的就是配置参数，如果想生成动态链接库，使用下面的命令配置：

../configure -b 64 -D c -DPentiumCPS=2400 -Fa alg -fPIC \   # configure command
    --prefix=/home/whaley/lib/atlas \           # install dir
    --with-netlib-lapack-tarfile=/home/whaley/dload/lapack-3.4.1.tgz  #lapack所在的目录

至此基本就结束了，如果遇到问题可以继续讨论。

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