OpenBLAS のインストール（ソースコードを使用）（clang, flang を利用）（Windows 上）

BLAS の主な機能（ごく一部を紹介）

• Level 1 ベクトルとベクトルの演算
  • DOT : 内積
  • AXPY : AXPY 演算 ( y <- ax + y の形など)
  • NORM : ノルム　など
• Level 2 行列とベクトルと計算
  • 行列とベクトルの積 ( y <- Ax )
  • 行列の rank-1 更新 ( A <- A + xy' )
• Level 3 行列同士の演算
  • 行列と行列の積 ( Z <- XY )

前準備

Build Tools for Visual Studio 2022 （ビルドツール for Visual Studio 2022），Visual Studio 2022 のインストール（Windows 上）

• Visual Studio を使う予定がある場合

  Windows での Visual Studio Community 2022 のインストール: 別ページ »で説明

  Visual Studio Community 2022 に， Build Tools for Visual Studio 2022の機能が含まれている．

• Visual Studio を使う予定がない場合

  Windows での Build Tools for Visual Studio 2022 （ビルドツール for Visual Studio 2022） のインストール: 別ページ »で説明

【関連する外部ページ】

• Build Tools for Visual Studio 2022 の公式ページ: https://visualstudio.microsoft.com/ja/downloads/

Git のインストール（Windows 上）

Windows での Git のインストール: 別ページ »で説明

【関連する外部ページ】

Git の公式ページ: https://git-scm.com/

cmake のインストール（Windows 上）

Windows での cmake のインストール: 別ページ »で説明

【関連する外部ページ】

cmake の公式ダウンロードページ: https://cmake.org/download/

miniconda3 のインストール

Anaconda をすでにインストール済みのときは，miniconda をインストールしないこと（Anaconda3 の中の conda を使うことにする）

Windows での miniconda3 のインストール手順は， 別ページ »で説明

perl, nijna, clang, flang および関連パッケージのインストール（conda を使用）

1. Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

   コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

2. perl, nijna, clang, flang および関連パッケージのインストール

   https://github.com/xianyi/OpenBLAS/wiki/Installation-Guide の記述による

   kitware/nijna の説明は https://github.com/Kitware/ninja

   miniconda3 をインストールしたときに，パスを通していなかった場合は，「conda」と書く代わりに，「c:\tools\miniconda3\Library\bin\conda.bat」あるいは「C:\ProgramData\miniconda3\scripts\conda」のようにフルパスで指定する．

   conda install -y perl 
   conda install -y -c conda-forge flang clangdev libflang
   conda config --remove channels conda-forge
   conda install -y -c isuruf kitware-ninja
   conda config --remove channels isuruf
   

   
3. 新しく、 Windows のコマンドプロンプトを開く
4. OpenBLAS のインストールの前に、perl, cmake の確認

   エラーメッセージが出なければ OK．

   where perl
   where cmake
   

   
5. clang, flang のバージョン、インストールディレクトリ等の確認

   clang --version
   flang --version
   

   
6. システム環境変数 LIB の先頭に次を追加

   miniconda3 の配下にインストールされたライブラリ等を有効にするため

   「c:\tools\miniconda3」は実際のインストールディレクトリに置き換えること

   c:\tools\miniconda3\Library\lib
   

   
7. システム環境変数 CPATH の先頭に次を追加

   Anaconda3 の配下にインストールされたインクルードファイル等を有効にするため

   「c:\tools\miniconda3」は実際のインストールディレクトリに置き換えること

   c:\tools\miniconda3\Library\include
   

   

OpenBLAS のインストール（Windows 上）

【関連する外部ページ】 https://github.com/xianyi/OpenBLAS/wiki/Installation-Guide

1. OpenBLAS のウェブページを開く

   https://www.openblas.net/

2. このウェブページで利用条件などを確認

   必ず、最新情報を確認すること

   
3. Visual Studio の x64 Native Tools コマンドプロンプトを開く．

   起動は，Windows のメニューで「Visual Studio 20..」の下の「x64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)」を選ぶ．「x64」は，64ビット版の意味である．

   「x64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)」がないとき:

   C++ ビルドツール (Build Tools) のインストールを行うことで， 「x64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)」がインストールされる．その手順は，別ページ »で説明

4. OpenBLAS のインストールディレクトリを空にする

   mkdir c:\tools
   cd c:\tools
   rmdir /s /q OpenBLAS
   

   
5. ソースコードのダウンロード

   cd c:\tools
   git clone https://github.com/xianyi/OpenBLAS.git
   

   
6. cmake の実行

   https://github.com/xianyi/OpenBLAS/wiki/Installation-Guide の記述による

   cd c:\tools
   cd OpenBLAS
   rmdir /s /q build
   mkdir build
   cd build
   del CMakeCache.txt
   cmake .. -G "Ninja" ^
       -DCMAKE_C_COMPILER=clang-cl ^
       -DCMAKE_Fortran_COMPILER=flang ^
       -DNOFORTRAN=0 -DDYNAMIC_ARCH=OFF ^
       -DCMAKE_INSTALL_PREFIX="c:\tools\OpenBLAS" ^
       -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release
   

   
7. cmake の結果の確認

   エラーメッセージが出ていないこと

   ※ ここでエラーが出た場合には、 「x64 Native Tools コマンドプロンプト」を使っていることを確認する ※ ここでエラーが出て、 「x64 Native Tools コマンドプロンプト」を使っている場合は、 システム環境変数 LIB、システム環境変数 CPATHを確認する

   
8. ビルド

   cmake --build . --config Release --target install 
   

   
9. ビルド結果の確認
   
10. c:\tools\OpenBLAS の下にファイルができるので確認する
    
    
    
11. Windows のシステム環境変数CPATH に c:\tools\OpenBLAS\include を追加

    Windows での環境変数の設定は，マイコンピュータを右クリック → プロパティ→ 詳細設定 → 環境変数をクリック

    Windowsの画面の表示では、「\」（円マーク）が表示される

    • システムの環境変数 CPATH
    • 追加する値: c:\tools\OpenBLAS\include
    
12. Windows のシステム環境変数 LIB に c:\tools\OpenBLAS\lib を追加
    • システムの環境変数 LIB
    • 追加する値: c:\tools\OpenBLAS\lib
    
13. Windows の システム環境変数 Pathに，c:\tools\OpenBLAS\bin を追加することにより，パスを通す．

    Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行

    コマンドプロンプトを管理者として実行: 別ページ »で説明

14. 次のコマンドを実行

    call powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\tools\OpenBLAS\bin\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
    

    
15. Windows のシステム環境変数 OpenBLAS, OpenBLAS_HOME に c:\tools\OpenBLAS を設定

    これは OpenCV のビルドのときに利用される環境変数

    • システムの環境変数 OpenBLAS_HOME
    • 値: c:\tools\OpenBLAS

OpenBLAS の動作確認

https://gist.github.com/xianyi/6930656 に掲載の プログラムを利用

Windows での確認手順と結果は次の通り

1. Visual Studio の x64 Native Tools コマンドプロンプトを開く．

   起動は，Windows のメニューで「Visual Studio 20..」の下の「x64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)」を選ぶ．「x64」は，64ビット版の意味である．

   「x64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)」がないとき:

   C++ ビルドツール (Build Tools) のインストールを行うことで， 「x64 Native Tools コマンドプロンプト (x64 Native Tools Command Prompt)」がインストールされる．その手順は，別ページ »で説明

2. プログラムの準備

   https://gist.github.com/xianyi/6930656 に掲載の プログラムを利用． hoge.cのようなファイル名で保存．

3. ビルドして実行

   ビルド時にエラーが出たときは、システム環境変数 LIB を確認すること

   cl hoge.c /I "c:\tools\OpenBLAS\include\openblas" openblas.lib
   .\hoge.exe
   

   

   次のように「コンピュータに openblas.dllがないため、プログラムを開始できません。」と表示される場合がある

   

   このときは、 Windows のシステム環境変数 Path に c:\tools\OpenBLAS\bin を追加しているか、確認すること

サンプルプログラム

OpenBLAS を用いて行列の積を求める．実行結果は何も表示されない．

#include "stdafx.h"
#include<stdlib.h>
#include<cblas.h>
#define N 2000

int main()
{
	// C = AB
	int i;
	double *A, *B, *C;

	A = (double *)malloc(sizeof(double) * N * N);
	B = (double *)malloc(sizeof(double) * N * N);
	C = (double *)malloc(sizeof(double) * N * N);

	for (i = 0; i < N * N; i++) {
		A[i] = (double)rand() / RAND_MAX;
		B[i] = (double)rand() / RAND_MAX;
	}
	cblas_dgemm(CblasRowMajor, CblasNoTrans, CblasNoTrans, N, N, N, 1.0, A, N, B, N, 0.0, C, N);

	free(A);
	free(B);
	free(C);

	return 0;
}