lapack 最新版のインストール(ソースコードを用いたインストール)(Windows 上)

LAPACK は,行列に関する種々の問題(連立1次方程式,固有値問題,などなど多数)を解く機能を持つソフトウェア.BLAS の機能を使う.

以下,Windows で,lapack をソースコードからビルドして,インストールする手順をスクリーンショット等で説明する.ビルドには マイクロソフト C++ ビルドツールを使用.

目次

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前準備

Build Tools for Visual Studio 2022 のインストール(Windows 上)

Build Tools for Visual Studio は,Visual Studio の IDE を含まない C/C++ コンパイラ,ライブラリ,ビルドツール等のコマンドライン向け開発ツールセットである。

以下のコマンドを管理者権限コマンドプロンプトで実行する (手順:Windowsキーまたはスタートメニュー → cmd と入力 → 右クリック → 「管理者として実行」)。

REM VC++ ランタイム
winget install --scope machine --id Microsoft.VCRedist.2015+.x64 -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/quiet /norestart"

REM Build Tools + Desktop development with C++(VCTools)+ 追加コンポーネント(一括)
winget install --id Microsoft.VisualStudio.2022.BuildTools --accept-source-agreements --accept-package-agreements ^
    --override "--passive --wait --norestart --add Microsoft.VisualStudio.Workload.VCTools --includeRecommended --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.Llvm.Clang --add Microsoft.VisualStudio.ComponentGroup.ClangCL --add Microsoft.VisualStudio.Component.VC.CMake.Project --add Microsoft.VisualStudio.Component.Windows11SDK.26100"

--add で追加されるコンポーネント

上記のコマンドでは,まず Build Tools 本体と Visual C++ 再頒布可能パッケージをインストールし,次に setup.exe を用いて以下のコンポーネントを追加している。

インストール完了の確認

winget list Microsoft.VisualStudio.2022.BuildTools

上記以外の追加のコンポーネントが必要になった場合は Visual Studio Installer で個別にインストールできる。

Visual Studio の機能を必要とする場合は、追加インストールできる。

Git のインストール(Windows 上) [クリックして展開]

管理者権限コマンドプロンプトで以下を実行する.管理者権限は,winget の --scope machine オプションでシステム全体にインストールするために必要となる.

REM Git をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Git.Git -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/VERYSILENT /NORESTART /NOCANCEL /SP- /CLOSEAPPLICATIONS /RESTARTAPPLICATIONS /COMPONENTS=""icons,ext\reg\shellhere,assoc,assoc_sh"" /o:PathOption=Cmd /o:CRLFOption=CRLFCommitAsIs /o:BashTerminalOption=MinTTY /o:DefaultBranchOption=main /o:EditorOption=VIM /o:SSHOption=OpenSSH /o:UseCredentialManager=Enabled /o:PerformanceTweaksFSCache=Enabled /o:EnableSymlinks=Disabled /o:EnableFSMonitor=Disabled"

CMakeのインストール(Windows 上) [クリックして展開]

管理者権限コマンドプロンプトで以下を実行する。管理者権限のコマンドプロンプトを起動するには、Windows キーまたはスタートメニューから「cmd」と入力し、表示された「コマンドプロンプト」を右クリックして「管理者として実行」を選択する。

REM CMake をシステム領域にインストール
winget install --scope machine --id Kitware.CMake -e --silent --disable-interactivity --force --accept-source-agreements --accept-package-agreements --override "/qn /norestart ADD_CMAKE_TO_PATH=System"

lapack のインストール(ソースコードを使用)(Windows 上)

clang, flang, ninja のインストール(Windows 上)

Windows でのインストール手順は、 「Windows で clang, flang, ninja のインストール」で説明している.

(オプション)数値演算ライブラリ等のインストール(vcpkg を使用)

必要な場合には,次のように操作する.

  1. 事前にvcpkg のインストールを行っておく.
  2. コマンドプロンプトを管理者として開き次のコマンドを実行する.
    c:\vcpkg\vcpkg --triplet x64-windows install blas openblas[threads] pthread
    
  3. Windowsシステム環境変数 PATHに,c:\vcpkg\installed\x64-windows\bin追加して,パスを通す

    Windows で,管理者権限コマンドプロンプトを起動(手順:Windowsキーまたはスタートメニュー > cmd と入力 > 右クリック > 「管理者として実行」)。

    次のコマンドを実行

    powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\vcpkg\installed\x64-windows\bin\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
    powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"LAPACK_ROOT\", \"C:\vcpkg\installed\x64-windows\", \"Machine\")"
    

lapack のインストール(ソースコードを使用)(Windows 上)

  1. lapack のウェブページを開く

    https://github.com/Reference-LAPACK/lapack-release

  2. このウェブページで最新情報を確認
  3. 以下の操作をx64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)で実行する   (手順:スタートメニュー →」の下の「x64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)」を選ぶ)。
    「x64 Native Tools コマンドプロンプト」がないときは,ビルドツール (Build Tools) をインストールすると,x64 Native Tools コマンドプロンプトもインストールされる.その手順は,別ページ »で説明している.
  4. LAPACK のソースコードのダウンロード
    cd /d c:%HOMEPATH%
    rmdir /s /q lapack-release
    git clone --recursive https://github.com/Reference-LAPACK/lapack-release.git
    
  5. cmake の実行

    次のコマンドを実行.

    cd /d c:%HOMEPATH%
    cd lapack-release
    rmdir /s /q build
    mkdir build
    cd build
    del CMakeCache.txt
    rmdir /s /q CMakeFiles
    cmake -G "Ninja" ^
        -DCMAKE_C_COMPILER=clang-cl ^
        -DCMAKE_Fortran_COMPILER=flang ^
        -DUSE_OPTIMIZED_BLAS=ON ^
        -DUSE_OPTIMIZED_LAPACK=ON ^
        -DCMAKE_INSTALL_PREFIX="c:\lapack-release"  ^
        -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=C:/vcpkg/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake ^
        -DVCPKG_TARGET_TRIPLET=x64-windows ^
    ..
    
  6. cmake の実行結果の確認

    エラーメッセージが出なければ OK.

  7. ビルドとインストール
    cmake --build . --config Release --target install 
    
  8. ビルドとインストール終了の確認

    エラーメッセージが出なければ OK.

  9. コンパイルしてみる(動作確認はまだ)

    LAPACK を使うプログラム(ファイル名は,eig_lapack.c としている)を作る。

    次の操作でコンパイルする

    cl -o a.exe eig_lapack.c c:\lapack-release\lib\lapack.lib %OpenBLAS_ROOT%\lib\openblas.lib
    

    LAPACK を使うプログラムの実行結果例