金子邦彦研究室インストールWindows の種々のソフトウェア(インストール)OpenBLAS のインストール(ソースコードを使用)(clang, flang を利用)(Windows 上)

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(Basic Linear Algebra Subprograms)は,行列演算,ベクトル演算の機能をもったプログラム群である.

目次

  1. 前準備
  2. perl, nijna, clang, flang および関連パッケージのインストール(conda3 を使用)
  3. Windows で OpenBLAS をソースコードからビルドして,インストールする
  4. OpenBLAS の動作確認

サイト内の関連ページ

下に書いているように,vcpkg を利用してインストールすることができる. 特に問題がない場合には vcpkg の利用してのインストールを検討しよう. vcpkg使わずにインストールする必要がある場合は,このページの手順によりインストールを行うことができる.

OpenBlas のインストール(vcpkg を利用)(Windows 上)

  1. Git のインストール

    Windows での Git のインストール: 別ページ »で説明している.

  2. Build Tools for Visual Studio 2022 (ビルドツール for Visual Studio 2022)のインストール

    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 »で説明している.

  3. vckpg のインストール

    Windows で,コマンドプロンプト管理者として実行.

    次のコマンドを実行

    if not exist c:\vcpkg (
      cd c:\
      rmdir /s /q vcpkg
      git clone https://github.com/microsoft/vcpkg
      cd c:\vcpkg
      git pull
      .\bootstrap-vcpkg.bat
      .\vcpkg update
      .\vcpkg integrate install  
      powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"VCPKG_ROOT\", \"c:\vcpkg\", \"Machine\")"
      powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"VCPKG_DEFAULT_TRIPLET\", \"x64-windows\", \"Machine\")"
      powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"CMAKE_TOOLCHAIN_FILE\", \"c:/vcpkg/scripts/buildsystems/vcpkg.cmake\", \"Machine\")"
      powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"LIB\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\vcpkg\installed\x64-windows\lib\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"LIB\", $oldpath, \"Machine\")"
      powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"INCLUDE\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\vcpkg\installed\x64-windows\include\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"INCLUDE\", $oldpath, \"Machine\")"
      powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\vcpkg\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
      powershell -command "$oldpath = [System.Environment]::GetEnvironmentVariable(\"Path\", \"Machine\"); $oldpath += \";c:\vcpkg\installed\x64-windows\bin\"; [System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"Path\", $oldpath, \"Machine\")"
    )
    
  4. OpenBlas のインストール

    次のコマンドを実行

    c:\vcpkg\vcpkg search openblas
    c:\vcpkg\vcpkg install --triplet x64-windows openblas[threads]
    powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"OpenBLAS\", \"C:\vcpkg\installed\x64-windows\", \"Machine\")"
    powershell -command "[System.Environment]::SetEnvironmentVariable(\"OpenBLAS_ROOT\", \"C:\vcpkg\installed\x64-windows\", \"Machine\")"
    

BLAS の主な機能(ごく一部を紹介)

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)

Build Tools for Visual Studio 2022(ビルドツール for Visual Studio 2022)のインストールは,Visual Studio を使う予定がある場合(よく分からない場合を含む)と,使う予定がない場合(使う予定が無いことが確実な場合)で方法が分かれる.

Git のインストール(Windows 上)

Gitは,バージョン管理システム.ソースコードの管理や複数人での共同に役立つ.

サイト内の関連ページ

Windows での Git のインストール: 別ページ »で説明している.

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)

CMake はビルドツールである.

サイト内の関連ページ

Windows での cmake のインストール: 別ページ »で説明している.

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 »で説明している.

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
    
    [image]
  3. 新しくWindows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
    

    [image]
  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
    

    [image]
  6. システム環境変数 LIB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
    

    [image]
  7. システム環境変数 CPATH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
    

    [image]

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

    [image]
  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
    

    [image]
  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
    

    [image]
  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
    

    [image]
  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

    [image]
  8. ビルド
    cmake --build . --config Release --target install 
    

    [image]
  9. ビルド結果の確認

    [image]
  10. c:\tools\OpenBLAS の下にファイルができるので確認する

    [image]

    [image]

    [image]
  11. Windowsシステム環境変数CPATHc:\tools\OpenBLAS\include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

    [image]
  12. Windowsシステム環境変数 LIBc:\tools\OpenBLAS\lib追加

    [image]
  13. Windowsシステム環境変数 Pathに,c:\tools\OpenBLAS\bin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

    次のコマンドを実行

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

    [image]
  14. Windowsシステム環境変数 OpenBLAS, OpenBLAS_HOMEc:\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

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
    

    [image]

    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

    [image]

    このときは、 Windows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;
}