一、 软件介绍.docVIP

超级计算环境基础并行软件平台建设与应用 并行软件开发小组系列测试报告之四 PARPACK软件包测试报告 中科院计算机网络信息中心超级计算中心 http::// Email: yhzhao@ 赵永华 迟学斌 程强 NCIC-SC-004, SCCAS 2004年8月，北京  目 录 1 PARPACK简介 1.1 基本功能2 PARPACK安装 2.1 联想深腾6800集群系统环境 …………………………………………………………………………3 2.2 软件获得…………………………………………………………………………………………………3 2.3 修改ARmake.inc文件 …………………………………………………………………………………4 2.4 生成所需要的库文件……………………………………………………………………………………4 3　PARPACK的组成 3.1 通讯接口子程序 ………………………………………………………………………………………5 3.2 后处理子程序 …………………………………………………………………………………………5 3.3 与其他库软件的功能互用与接口 ……………………………………………………………………11 4 ARPACK/PARPACK技术要点 4.1 Arnoldi分解………………………………………………………………………………………………6 4.2 重开始 ……………………………………………………………………………………………………8 4.1.1 显示重开始 …………………………………………………………………………………………8 4.2.2 隐式重开始 …………………………………………………………………………………………9 4.3 4．3 并行化处理…………………………………………………………………………………………10 5 PARPACK编程 5.1 OP和B的构造 …………………………………………………………………………………………12 5.2 修改问题依赖的变量……………………………………………………………………………………12 5.3 驱动程序的使用…………………………………………………………………………………………13 5.4 pdsdrv1.f驱动程序代码…………………………………………………………………………………16 6 测试报告 6.1 测试环境…………………………………………………………………………………………………22 6.2 并行测试内容……………………………………………………………………………………………23 6.3 测试数据说明……………………………………………………………………………………………23 6.3 测试结果…………………………………………………………………………………………………24 参考文献 ………………………………………………………………………………………………………24 1 PARPACK介绍 PARPACK是ARPACK软件包的并行版本。 ARPARK是一个用来求解大规模特征问题的软件包，它本身是一个Fortran77子程序的集合。PARPACK是ARPACK的一个并行实现，由于采用基于消息传递的并行编程模型，使得该软件包具有较好的可以移植性。PARPACK当前可支持的消失传递层为MPI和BLACS。 PARPACK/ARPACK软件包可以解决来自重大应用领域内的大规模对称、非对称(包括Hermiton、non-Hermiton)和广义特征值问题。该软件使用n·O(k)+O(k2)的存储开销计算满足用户特定要求的k个特征值，这包括k个具有最大实部、最大虚部或最大模的特征值。 PARPACK/ARPACK软件包是基于隐式重开始Arnoldi/Lanczos方法（IRAM：Implicitly Restarted Arnoldi/Lanczos mothed）的实现。Arnoldi/Lanczos是一个用来求解大规模n×n矩阵几个端特征值的重要方法，特别适合于大规模稀疏矩阵或结构矩阵的特征问题的求解，这里的结构是指一个矩阵-向量积w←Av的浮点运算需求是O（n）而不是O（n2）。 IRLM/IRAM采用了将隐式位移QR策略同一个k步Arnoldi/Lanczos分解结合的策略，从而得到了一个隐式位移QR迭代的截短形式。通过隐式重开始技术，克服了标准Arnoldi和Lanczos方法中存在的数值困难和存储问题。因为低的存储和计算需求，这个技术适合大规模特征问题。 1．1 基本功能 PARPACK/ARPACK主要用来求解特征值、特征向量或Schur向量，同时用户可以任意指定所求解问