arpack ng のインストール（Ubuntu 上）

arpack-ng は，大規模な固有値問題を解くための FORTRAN 77 サブルーチン集である．Implicitly Restarted Arnoldi 法により，行列の一部の固有値・固有ベクトルを求める．動作には BLAS と LAPACK が必要である．

このページでは，Ubuntu での arpack-ng のソースコードからのインストール法を説明する．

URL: https://github.com/opencollab/arpack-ng

ソフトウェア等の利用条件は，利用者自身で確認下さい．

Ubuntu の公式パッケージにも arpack-ng が収録されている．最新のソースコードを必要としない場合は，端末で次のコマンドを実行してインストールできる．

sudo apt update
sudo apt -y install libarpack2-dev

前準備

Ubuntu のシステム更新

Ubuntu で OS のシステム更新を行うときは，端末で，次のコマンドを実行する。これは、パッケージ情報を最新の状態に保ち、インストール済みのパッケージをセキュリティアップデートやバグ修正を含めて更新するためである。

Ubuntu のインストールはこちらの別ページで説明する。

# パッケージリストの情報を更新
sudo apt update
# インストール済みのパッケージを包括的に更新 (依存関係も考慮)
sudo apt full-upgrade
# カーネル更新等で実際に再起動が必要な場合のみ実行を推奨
# sudo shutdown -r now

C/C++ コンパイラと Make とビルドツールのインストール

ソースコードからビルドするには、C/C++ コンパイラ (通常は GCC) や make ユーティリティといった開発ツールが必要である。Ubuntu では、これらのツールは build-essential パッケージにまとめられている。インストールするには，端末で，次のコマンドを実行する。

# パッケージリストの情報を更新
sudo apt update
sudo apt -y install build-essential libtool texinfo dpkg-dev pkg-config

libtool, texinfo, dpkg-dev, pkg-config は、ビルドやパッケージ管理で使う開発関連ツールである。

gfortran のインストール（Ubuntu 上）

arpack-ng の本体は FORTRAN で書かれているため，Fortran コンパイラが必要である．インストールするには，端末で，次のコマンドを実行する．

# パッケージリストの情報を更新
sudo apt update
sudo apt -y install gfortran

git, cmake, BLAS, LAPACK のインストール（Ubuntu 上）

ソースコードの取得に git，ビルド構成の生成に cmake，arpack-ng の動作に BLAS と LAPACK が必要である．インストールするには，端末で，次のコマンドを実行する．

# パッケージリストの情報を更新
sudo apt update
sudo apt -y install git cmake libopenblas-dev liblapack-dev

arpack ng のインストール

ソースコードのダウンロードとビルドとインストール

端末で，次のコマンドを実行する． BUILD_SHARED_LIBS=ON は共有ライブラリを生成する指定，CMAKE_BUILD_TYPE=Release は最適化を有効にしたビルドの指定である．インストール先は /usr/local である．

cd /tmp
rm -rf arpack-ng
git clone https://github.com/opencollab/arpack-ng
cd arpack-ng
mkdir build
cd build
cmake -D BUILD_SHARED_LIBS=ON -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release ..
make
sudo make install

ビルドが正常に終了したことを確認する．

共有ライブラリの検索パスの設定

/usr/local/lib にインストールされた共有ライブラリを実行時に見つけられるようにするため，ldconfig でキャッシュを更新する．端末で，次のコマンドを実行する．

sudo ldconfig
ldconfig -p | grep arpack

現在の Ubuntu では，/usr/local/lib は /etc/ld.so.conf.d/libc.conf により既定で検索対象になっている．上のコマンドで libarpack.so が表示されない場合は，端末で，次のコマンドを実行して検索パスを追加する．

echo "/usr/local/lib" | sudo tee /etc/ld.so.conf.d/usr-local-lib.conf
sudo ldconfig

インストールの確認

端末で，次のコマンドを実行する．ライブラリ本体と，pkg-config で得られるコンパイル用オプションが表示される．

ls /usr/local/lib | grep arpack
export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/lib/pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH
pkg-config --cflags --libs arpack