東大情報基盤センターのスパコンHA8000にWRFをインストールしたときの記録です．Serial, OpenMP, MPIそれぞれに対応しています．

ライブラリのインストール

GRIB2をサポートするにはJasPer，libpng，zlibが必要です．ここを参照して確認およびインストールをします．

• zlib: /usr/libと/usr/includeにそれぞれlibz.aとlibz.hが存在することを確認しましたので，HA8000にはインストール済みです
• libpng: /usr/libと/usr/includeにそれぞれlibpng12.so.0およびpng.hが存在することを確認しましたので，HA8000にはインストール済みです．
• JasPer: これはインストールされていないようなので，以下でインストールします．

ここからダウンロードしたら，以下の手順でインストールします．ここも参考になります．

• $ unzip jasper-1.900.1.zip
• $ cd jasper-1.900.1
• $ ./configure --prefix=/home/**ID**/usr  #絶対pathが必要
• $ make
• $ make install
• $ export JASPERLIB=~/usr/lib
• $ export JASPERINC=~/usr/include

exportの部分は.bash_profileに記述しておくのがよいでしょう．

NetCDFのインストール

最初にIntel compilerの設定を行います．以下を.bash_profileに記述するとよいでしょう．

• source /opt/intel/fce/10.1.018/bin/ifortvars.sh
• source /opt/intel/cce/10.1.018/bin/iccvars.sh
• source /opt/itc/mpi/mpiswitch.sh mpich-mx-intel

UnidataのHPからnetcdf-4.0.tar.gzをダウンロードし，適当なディレクトリで展開します．

• $ tar -xvzf netcdf-4.0.tar.gz
• $ cd netcdf-4.0
• $ export CC=icc
• $ export FC=ifort
• $ export F90=ifort
• $ export F77=ifort
• $ export CXX=icpc
• $ export PROCESSFLAGS='-DpgiFortran'
• $ export CPPFLAGS='-DpgiFortran'
• $ export CFLAGS='-O3 -xO -ip -no-prec-div -static -no-multibyte-chars'
• $ export CXXFLAGS='-O3 -xO -ip -no-prec-div -static -no-multibyte-chars'
• $ export FFLAGS='-O3 -xO -ip -no-prec-div -static'
• $ export CPP='icc -E'
• $ export CXXCPP='icpc -E'
• $ ./configure -disable-cxx --prefix=/home/**ID**/usr/local/netcdf-4.0
• $ make
• $ make check # 正常にコンパイルされたかcheck
• $ make install

WRF V3のインストール

いよいよWRF V3をインストールしましょう．まず，環境変数NETCDFを以下のように設定します．また，NetCDFのbinにPATHを通しておきます．.bash_profileに記入しておきましょう．

• export NETCDF=~/usr/local/netcdf-4.0
• export PATH=~/usr/local/netcdf-4.0/bin:$PATH

ここのページの最後のところでWRFのユーザー登録をします．その後指示に従って，ダウンロードページに入り，最新版をダウンロードしましょう．必要なデータやユーティリティも併せてダウンロードします．なお，WRF-VarとWRF-Chemistryはここでは対象としませんのでダウンロード不要です．執筆時点ではWRFV3.0.1.1.tar.gzが最新版ですので，これを適当なディレクトリで以下の様に展開します．

• tar -xvzf WRFV3.0.1.1.tar.gz

WRFV3ディレクトリに移動し，いよいよコンパイルテストです．まずは，configureからです．

• ./configure

と入力します．すると，以下の画面が現れます．テストですので，もっとも簡単な構成ということで，まずは5番を選びます．なお，Intel Compilerを使用することとしていますから，意味のあるオプションは5番から8番です．

------------------------------------------------------------------------
Please select from among the following supported platforms.

   1.  Linux x86_64, PGI compiler with gcc  (serial)
   2.  Linux x86_64, PGI compiler with gcc  (smpar)
   3.  Linux x86_64, PGI compiler with gcc  (dmpar)
   4.  Linux x86_64, PGI compiler with gcc  (dm+sm)
   5.  Linux x86_64 i486 i586 i686, ifort compiler with icc  (serial)
   6.  Linux x86_64 i486 i586 i686, ifort compiler with icc  (smpar)
   7.  Linux x86_64 i486 i586 i686, ifort compiler with icc  (dmpar)
   8.  Linux x86_64 i486 i586 i686, ifort compiler with icc  (dm+sm)
   9.  Linux i486 i586 i686 x86_64, PathScale compiler with pathcc  (serial)
  10.  Linux i486 i586 i686 x86_64, PathScale compiler with pathcc  (dmpar)
  11.  x86_64 Linux, gfortran compiler with gcc   (serial)
  12.  x86_64 Linux, gfortran compiler with gcc   (smpar)
  13.  x86_64 Linux, gfortran compiler with gcc   (dmpar)
  14.  x86_64 Linux, gfortran compiler with gcc   (dm+sm)
  15.  Cray XT Catamount/Linux x86_64, PGI compiler with gcc  (serial)
  16.  Cray XT Catamount/Linux x86_64, PGI compiler with gcc  (dmpar)
  17.  Cray XT CNL/Linux x86_64, PGI compiler with gcc  (serial)
  18.  Cray XT CNL/Linux x86_64, PGI compiler with gcc  (smpar)
  19.  Cray XT CNL/Linux x86_64, PGI compiler with gcc  (dmpar)
  20.  Cray XT CNL/Linux x86_64, PGI compiler with gcc  (dm+sm)
  21.  Cray XT CNL/Linux x86_64, Pathscale compiler with gcc  (serial)
  22.  Cray XT CNL/Linux x86_64, Pathscale compiler with gcc  (smpar)
  23.  Cray XT CNL/Linux x86_64, Pathscale compiler with gcc  (dmpar)
  24.  Cray XT CNL/Linux x86_64, Pathscale compiler with gcc  (dm+sm)

Enter selection [1-24] : 5

次に現れる選択肢はnestingに関わるものですが，ここでは0を選びます．

------------------------------------------------------------------------
Compile for nesting? (0=no nesting, 1=basic, 2=preset moves, 3=vortex following) [default 0]: 0

以上で，configure.wrf というファイルができます．このファイルを適切に編集することが推奨されていますが，ここでは何もせずに動くか試してみました．以下の様にidealテストケースのem_b_waveを選んでコンパイル，実行してみたところ，成功でした．

• $ export WRF_EM_CORE=1 # 環境変数の設定（不要かも）
• $ ./compile em_b_wave >& compile.log
• $ cd run
• $ ulimit -s unlimited # segmentation faultとなるので必須
• $ ./ideal.exe
• $ ./wrf.exe

もし，ideal.exeとwrf.exeができていなかったら，コンパイルに失敗したということですので，compile.logを調べてみましょう．コンパイルには相当に時間がかかりましたので，気長に待ちましょう．なお，ネスティングオプションで1を選べばOne-way nesting用のコンパイルとなります．

configure.wrfに関する補足

configure.wrfには様々なコンパイルオプションが書かれていますので，ここを適切に書きかえることで，高速な実行ファイルが作られます．ここを参照して，configure.wrfのFCOPTIMを以下のように書き換えてみました．オプションの意味はIntel Fortran Compiler 10.1のマニュアルに出ています．

• FCOPTIM         =       -O3 -unroll0 -xO -fno-alias -ip

しかし，実行速度の違いはわかりませんでした．

Nestingと並列計算用のコンパイル

./configureで現れる選択肢のうち，6から8番が並列計算用コンパイルです．それぞれ次の意味になります．

• 6番 (smpar): OpenMP（ノード内並列）
• 7番 (dmpar): MPI（ノード間並列）
• 8番(sm+dm): MPI + OpenMP

./configureで上のいずれかを選び，nestingオプション1で以下のコンパイルにすべて成功しました．最後の&はバックグラウンドで実行するためのオプションです．

• ./compile em_real >& compile_em_real.log &

configure.wrfの書き換えは一切行っていませんが，MPIではコンパイラとしてmpif90やmpiccが選択されておりますし，特に問題はなさそうです．なお，さらに高速化を図るためのオプションについては./configureがコンソールにはき出すlogに記載されていますが，まだ検討していません．