ご使用になる前に

Fortran プログラミングガイド

第 1 章

ご使用になる前に

このマニュアル (および関連マニュアル『Fortran ユーザーズガイド』) に説明されている Sun Fortran コンパイラ、f77 と f90 は、Solaris がサポートするさまざまなハードウェアプラットフォーム上の Solaris オペレーティング環境で利用できます。コンパイラ自身は、公開されている Fortran 言語規格に準拠しています。また、マルチプロセッサ並列化、最適化されたコードコンパイル、C と Fortran 言語の混在のサポートなど、さまざまな拡張機能を提供します。

コンパイラは、Sun Performance WorkShop^TM 6 の構成要素です。Sun Performance WorkShop の前のリリースの Fortran 90 コンパイラである f90 の名前は、Sun Performance WorkShop 6 では f95 に変更しています。f90 コマンドは、f95 の別名となり、どちらも Sun Performance WorkShop 6 の Fortran 95 コンパイラを起動します。

規格への準拠

f77 は、ANSI X3.9-1978 Fortran 規格およびこれに対応する国際化標準機構 (ISO) 1539-1980 規格に準拠しています。そのほか、FIPS 69-1、BS 6832、MIL-STD-1753 にも準拠しています。
f95 は、ANSI X3. 198-1992、ISO/IEC 1539:1991、ISO/IEC 1539:1997 規格に準拠するように設計されました。
両コンパイラの浮動小数点演算は、IEEE 754-1985 規格および国際規格の
IEC 60559:1989 に準拠しています。
SPARC プロセッサでは、両方のコンパイラは、UltraSPARC^TM の実装を含む SPARC V8 の機能を利用した最適化をサポートします。これらの機能は『SPARC アーキテクチャマニュアルバージョン 8』(トッパン刊) およびバージョン 9 (ISBN 0-13-099227-5) で定義されています。
このマニュアルで「規格」は、上記の規格のバージョンに準拠していることを意味します。これらの規格の範囲外の機能を「規格外」または「拡張機能」と呼んでいます。

上記の規格は、標準化団体の責任によって改訂される場合があります。f77 と f90 コンパイラが準拠する適用可能な規格のバージョンは改訂されたり他の規格バージョンで置き換えられることがあります。その結果、Sun Fortran コンパイラの将来のバージョンが、それ以前のバージョンと機能的に互換性を持たなくなる場合があります。

Fortran コンパイラの機能

Sun Fortran コンパイラは、次の機能と拡張を提供します。

f77: 引数、共通ブロック、パラメータなどの整合性をルーチン間で調べる大域的なプログラム検査機能
SPARC のみ: 最適化機能と緊密に統合されている自動的および明示的なループの並列化機能を含むマルチプロセッササポート
注 - Fortran コンパイラの並列化機能を使用するには、Sun WorkShop HPC ライセンスが必要です。

f77: 次に挙げる機能などの、多数の VAX/VMS Fortran 5.0 拡張機能:

NAMELIST
DO WHILE
構造体、記録、共用体、マップ
式を含む可変書式
再帰
ポインタ
倍精度複素数
SPARC: 4 倍精度実数
SPARC: 4 倍精度複素数

Cray 形式の並列化指令。TASKCOMMON を含む。f95 における拡張。
f95 で受け付けられる OpenMP 並列化指令。
大域的、局所的、および並列化が可能な最適化は、高性能のアプリケーションを生成します。ベンチマークによると、最適化されたアプリケーションは、最適化していないコードに比べると、はるかに高速に実行できます。
Solaris システム上の共通呼び出し規約によって、C、C++ で書かれたルーチンを Fortran プログラムと結合できます。
UltraSPARC プロセッサにおける 64 ビット Solaris 7 環境のサポート。
値による呼び出し %VAL、f77 と f95 の両方に実装。
FORTRAN 77 と Fortran 95 プログラムおよびオブジェクトバイナリとの間の相互運用性。
f95 の区間演算

その他の Fortran ユーティリティ

次のユーティリティは、Fortran でソフトウェアプログラムを開発するときに役立ちます。

Sun WorkShop Performance Analyzer ― シングルスレッドアプリケーションやマルチスレッドアプリケーションの強力なパフォーマンス解析ツール。analyzer(1) を参照してください。
asa ― この Solaris ユーティリティは、1 列目に Fortran の復帰文字が入っているファイルを印刷するための Fortran 出力フィルタです。Fortran の復帰制御変換によりフォーマットされたファイルを、UNIX のラインプリンタ変換に変換するとき、asa(1)を使用します。
fpp ― Fortran ソースコードプリプロセッサ。fpp(1) を参照してください。
fsplit ― 複数のルーチンが含まれる Fortran ファイルを複数のファイルに分割して、1 ファイル 1 ルーチンとします。fsplit は、FORTRAN 77 または Fortran 95 のソースファイルで使用します。fsplit(1) を参照してください。

デバッグユーティリティ

次のデバッグユーティリティを使用できます。

error ― (f77 のみ) コンパイラのエラーメッセージと Fortran 77 ソースファイルをマージするユーティリティ (このユーティリティは、Solaris のインストールをエンドユーザー向けではなく、開発者向けに行った場合に取り込まれます。また、SUNWbtool パッケージをインストールした場合にも取り込まれます)。
-xlist ― 引数、COMMON ブロックなどの整合性を複数のルーチンについてチェックするコンパイラオプション。
Sun WorkShop ― dbx に基づいた可視デバッグ環境を提供しており、データ視覚化機能やパフォーマンスデータコレクタが含まれます。

Sun Performance Library

Sun Performance Library^TM は、数値の線形代数学やフーリエ変換用に最適化されたサブルーチンや関数のライブラリです。これは、LAPACK、BLAS、FFTPACK、VFFTPACK、LINPACKといった標準ライブラリが基になっています。

Sun Performance Library の各サブルーチンは、標準ライブラリと同じ処理を実行し、同じインタフェースを持っていますが、一般に処理速度が格段に速く、またより正確です。

詳細については、performance_library の README ファイルと「Sun Performance Library User's Guide」を参照してください。

区間演算

Fortran 95 コンパイラの今回のリリースでは、-xia と -xinterval の 2 つの新しいコンパイルフラグが導入されました。これにより、コンパイラは新しい言語拡張機能を認識し、適切なコードを生成して区間演算を実装することが可能になります。

詳細については、「Fortran 95 区画演算プログラミングリファレンス」を参照してください。

マニュアルページ

オンラインマニュアル (man) ページは、コマンド、関数、サブルーチン、またはそれらに関する即時文書を提供します。

Sun WorkShop のマニュアルページは、install_directory/SUNWspro/man/ にあります (通常の Sun WorkShop インストールでは、install_directory は /opt です)。Sun WorkShop のマニュアルページにアクセスするには、このパスを各自の MANPATH 環境変数に追加します (詳細については、『Fortran ユーザーズガイド』を参照してください) 。

次のコマンドを実行すれば、マニュアルページを表示できます。
demo% man topic
Fortran 文書では、マニュアルページのリファレンスはトピック名と man セクション番号で表されています。たとえば、f77(1) にアクセスするには、man f77 とします。また、ieee_flags(3M) に表記されているその他のセクションにアクセスするには、次のように man コマンドで -s オプションを指定します。
demo% man -s 3M ieee_flags
Fortran ライブラリルーチンのマニュアルページは、セクション 3F にあります。

次に、Fortran ユーザーに関係のあるマニュアルページを示します。

f77(1) および f95(1) Fortran コンパイラのコマンド行オプション

analyzer(1) Sun WorkShop Performance Analyzer

asa(1) Fortran 復帰制御の印刷出力ポストプロセッサ

dbx(1) コマンド行対話型デバッガ

fpp(1) Fortran ソースコードプリプロセッサ

cpp(1) C ソースコードプリプロセッサ

fsplit(1) プリプセロッサは Fortran 77 ルーチンを分割し、1 ファイル 1 ルーチンとします

ieee_flags(3M) 浮動小数点の例外ビットを調査、設定、クリアします

ieee_handler(3M) 浮動小数点の例外を処理します

matherr(3M) 数学ライブラリのエラー処理ルーチン

ild(1) オブジェクトファイルのインクリメンタルリンクエディタ

ld(1) オブジェクトファイルのリンクエディタ

README

README ディレクトリには、新しい機能や、マニュアルの印刷後に発見されたソフトウェアの非互換性、バグ、および情報について記したファイルが格納されています。このディレクトリの場所は、ソフトウェアのインストール先により異なります。パスは、install_directory/SUNWspro/READMEs/ja です。通常のインストールであれば、install_directory は /opt となります。

表 1-1 よく使用されるREADMEファイル
README ファイル内容...

fortran_77 FORTRAN 77 コンパイラ f77 のこのリリースの新機能と変更された機能、既知の制限事項、正誤表。

fortran_95 FORTRAN 95 コンパイラの f95 の新機能と変更された機能、既知の制限事項、正誤表。

fpp_readme fpp 機能と特性の概要。

interval_arithmetic f95 の区間演算機能の概要。

math_libraries 使用可能な最適化、特化された数学ライブラリ。

profiling_tools prof、gprof、tcov のパフォーマンスプロファイリングツールの使用法。

runtime_libraries エンドユーザーライセンスの観点から再配布可能なライブラリと実行可能プログラム。

64bit_Compilers 64 ビットの Solaris 操作環境用のコンパイル。

performance_library Sun Performance Library の概要。

すべてのコンパイラの README は、-xhelp=readme コマンド行オプションを使用して簡単にアクセスできます。たとえば、次のコマンドを使用すると、fortran_95 の README ファイルが直接表示されます。

f95 -xhelp=readme

コマンド行ヘルプ

次に示すように、コンパイラの -help オプションを起動すれば、f77 や f90 のコマンド行オプションの要約を表示できます。
%f77 -help  -or-  

 f95 -help
_______________________________________________________________
[ ]内の項目は省略可能。< >内の項目は変数パラメータ。

縦線|はリテラル値の選択を意味します。例: 

-someoption[=<yes|no>] とある場合、 -someoption は -someoption=yes を
意味します。
_______________________________________________________________
-a:            tcov 基本ブロックごとのプロファイル処理データ (旧形式)

               を収集するコードを生成

-ansi:         ANSI 規格以外の拡張機能を報告
-arg=local:    ENTRY 文の前後で実際の引数を保持
-autopar:      自動選択によるループの並列化(WorkShop のライセンスが必要)

-Bdynamic:     動的リンクも許容
-Bstatic:      静的なリンクのみ許容
-c:            コンパイルのみ。.o ファイルを生成し、リンクは行わない
-C:            実行時の添字の範囲検査を行う
-cg89:         汎用 の SPARC V7 アーキテクチャのコードを生成
-cg92:         SPARC V8 アーキテクチャのコードを生成
-copyargs:     定数引数に対する代入を許可
...etc.

demo% man topic

demo% man -s 3M ieee_flags

f77(1) および f95(1)	Fortran コンパイラのコマンド行オプション
analyzer(1)	Sun WorkShop Performance Analyzer
asa(1)	Fortran 復帰制御の印刷出力ポストプロセッサ
dbx(1)	コマンド行対話型デバッガ
fpp(1)	Fortran ソースコードプリプロセッサ
cpp(1)	C ソースコードプリプロセッサ
fsplit(1)	プリプセロッサは Fortran 77 ルーチンを分割し、1 ファイル 1 ルーチンとします
ieee_flags(3M)	浮動小数点の例外ビットを調査、設定、クリアします
ieee_handler(3M)	浮動小数点の例外を処理します
matherr(3M)	数学ライブラリのエラー処理ルーチン
ild(1)	オブジェクトファイルのインクリメンタルリンクエディタ
ld(1)	オブジェクトファイルのリンクエディタ

**表 1-1** よく使用されるREADMEファイル
README ファイル	内容...
fortran_77	FORTRAN 77 コンパイラ `f77` のこのリリースの新機能と変更された機能、既知の制限事項、正誤表。
fortran_95	FORTRAN 95 コンパイラの `f95` の新機能と変更された機能、既知の制限事項、正誤表。
fpp_readme	`fpp` 機能と特性の概要。
interval_arithmetic	`f95` の区間演算機能の概要。
math_libraries	使用可能な最適化、特化された数学ライブラリ。
profiling_tools	`prof`、`gprof`、`tcov` のパフォーマンスプロファイリングツールの使用法。
runtime_libraries	エンドユーザーライセンスの観点から再配布可能なライブラリと実行可能プログラム。
64bit_Compilers	64 ビットの Solaris 操作環境用のコンパイル。
performance_library	Sun Performance Library の概要。

%`f77 -help` -or-`f95 -help` _______________________________________________________________ [ ]内の項目は省略可能。< >内の項目は変数パラメータ。縦線\|はリテラル値の選択を意味します。例: `-someoption[=<yes\|no>]` とある場合、 `-someoption` は `-someoption=yes` を意味します。 _______________________________________________________________ -a: tcov 基本ブロックごとのプロファイル処理データ (旧形式) を収集するコードを生成 -ansi: ANSI 規格以外の拡張機能を報告 -arg=local: ENTRY 文の前後で実際の引数を保持 -autopar: 自動選択によるループの並列化(WorkShop のライセンスが必要) -Bdynamic: 動的リンクも許容 -Bstatic: 静的なリンクのみ許容 -c: コンパイルのみ。.o ファイルを生成し、リンクは行わない -C: 実行時の添字の範囲検査を行う -cg89: 汎用の SPARC V7 アーキテクチャのコードを生成 -cg92: SPARC V8 アーキテクチャのコードを生成 -copyargs: 定数引数に対する代入を許可 ...etc.

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