Windows下MSYS2中编译OpenBLAS过程记录

OpenBLAS(https://github.com/xianyi/OpenBLAS)目前已经提供了CMakeLists.txt,在Windows下可以通过cmake生成Makefile脚本,然后用MinGW或GCC编译。 但是,CMakeLists.txt中已经有警告申明,cmake支持还在实验中,并不会生成与OpenBLAS自带的Makefiles相同的内容,而且只支持32位编译,而且目前版本的CMakeLists.txt并没有提供install功能(而这也是我需要的)。

message(WARNING “CMake support is experimental. This will not produce the same Makefiles that OpenBLAS ships with. Only x86 support is currently available.”) https://github.com/xianyi/OpenBLAS/blob/develop/CMakeLists.txt

这诸多限制,带来问题就是用在windows下用cmake编译OpenBLAS并不方便,也不完全满足工程化要求。

好在OpenBLAS官网上提供了关于在windwos下编译的说明文件《How to use OpenBLAS in Microsoft Visual Studio》,看了这篇文章我搞明白了,在Windows下编译OpenBLAS正确的打开方式是在MSYS2下用MinGW编译。

MSYS2是什么?

Minimal GNU(POSIX)system on Windows,是MinGW提供的一个小型的GNU环境,包括基本的bash,make等等。与Cygwin大致相当。

MSYS的官网 http://www.mingw.org/wiki/MSYS

简单说MSYS就相当于一个在Windows下运行的linux bash shell环境,支持绝大部分linux常用命令,说得更明白点,就是linux下的sh脚本可以在这个环境下执行,linux下的Makfile也可以在这个环境下用MinGW编译

而MSYS2 是一个独立项目,它重写了MSYS, MSYS2安装更简单,使用更方便,还提供pacman工具进行软件包的安装管理(就像ubuntu 的apt-get,centos 的 yum),

MSYS2官网 http://www.msys2.org/

所以有了MSYS2的帮助再加上MinGW,我们可以直接在Windows下make 编译OpenBLAS的Makefile,而不需要用cmake

MSYS2安装

安装MSYS2很简单,去这里下载.tar.xz或.exe http://repo.msys2.org/distrib/ .tar.xz文件解压出来就可以了,当然你也可以下载.exe文件执行安装(这要写Windows注册表) 我选择直接解压.tar.xz文件来安装

安装MinGW编译器

MSYS2本身的pacman可以提供软件安装功能(参见上面MSYS2的官网上的示例),通过pacman就可以安装mingw-w64提供的mingw编译器。

# 安装 mingw64 64位编译器
$ pacman -S mingw-w64-x86_64-gcc
# 安装 mingw32 32位编译器
$ pacman -S mingw-w64-i686-gcc

你也可以到 mingw-w64(http://www.mingw-w64.org/) 或mingw (http://www.mingw.org/)官网下载你需要的编译器版本

这里给出mingw-w64提供的32/64位编译器(5.4.0 posix)的下载地址: mingw32编译器: https://nchc.dl.sourceforge.net/project/mingw-w64/Toolchains%20targetting%20Win32/Personal%20Builds/mingw-builds/5.4.0/threads-posix/dwarf/i686-5.4.0-release-posix-dwarf-rt_v5-rev0.7z mingw64编译器 https://nchc.dl.sourceforge.net/project/mingw-w64/Toolchains%20targetting%20Win64/Personal%20Builds/mingw-builds/5.4.0/threads-posix/seh/x86_64-5.4.0-release-posix-seh-rt_v5-rev0.7z

下载的mingw编译器压缩包,解压到本地文件夹就算是安装好了。

编译OpenBLAS

首先进入 MSYS2 shell 如下在MSYS2的usr\bin文件下执行 bash -l,就进入了

d:\msys64\usr\bin>bash -l

安装perl

OpenBLAS Makefile脚本中有用到perl,所以在make之前要先安装perl

$ pacman -S --noconfirm perl

编译 OpenBLAS

以下是MSYS2中执行编译OpenBLAS的shell脚本

#!/bin/bash
# 将自己的MinGW编译器加入搜索路径
export PATH=/D/tools/mingw64/bin:$PATH ;
# 切换到 OpenBLAS 源码文件夹 
cd "/D/source/OpenBLAS-0.2.18" ; 
# 先执行make clean
echo start make clean,please waiting...;
# 清除之前编译生成的中间文件
mingw32-make clean ;
# 出错就中止编译
if [ ! $? ];then exit -1;fi; 
# -j 选项用于指定多线程编译
# 编译OpenBLAS很耗时,多线程编译才能提高编译速度
# 如果你的MinGW编译器有make.exe,这里mingw32-make也可以替换为make
mingw32-make -j 8 NOFORTRAN=1 \
        BINARY=64 \
        DEBUG=0  \
        DYNAMIC_ARCH=1 
        USE_THREAD=1 \
        NUM_THREADS=24; 
if [ ! $? ];then exit -1;fi;
# 删除安装路径
rm "/D/release/OpenBLAS_windows_gcc540_x86_64" -fr;
#if [ ! $? ];then exit -1;fi;
# 安装到指定的位置 /D/release/OpenBLAS_windows_gcc540_x86_64 
mingw32-make install PREFIX="/D/release/OpenBLAS_windows_gcc540_x86_64" NO_LAPACKE=1 

OpenBLAS编译参数简介

BINARY=64

用于指定编译32位还是64位代码

DYNAMIC_ARCH=1

指定使用动态核心模式(DYNAMIC_ARCH), DYNAMIC_ARCH是指OpenBLAS 库中同时包含支持多种 cpu 核心架构的代码, OpenBLAS可以在运行时自动切换到合适的架构代码(编译耗时较长) 如果不指定此参数则会自动检测当前 cpu ,编译出适合当前 cpu 架构的OpenBLAS库(编译时间较短), 在其他不同架构的cpu上运行可能会存在指令集兼容性问题

USE_THREAD=1

指定使用多线程,OpenBLAS默认就是使用多线程模式,所以这个参数可以去掉

NUM_THREADS=24

多线程模式时最大线程数,如果不指定则定义为当前cpu的核心数

关于 OpenBLAS 的参数更详细的说明参见 OpenBLAS 源码文件夹下的 GotoBLAS_02QuickInstall.txt,Makefile.rule,USAGE.md等文件,以及 OpenBLAS官网的说明(https://github.com/xianyi/OpenBLAS)

Visual Studio 中导入OpenBLAS库

根据OpenBLAS官网的说明,MSVC下只能使用OpenBLAS动态库,MinGW则动态库和静态库都可以使用。 MSVC下导入动态库就是将libopenblas.dll.a加入连接库的清单,这里.dll.a等同于动态库导入库(import library).lib

Limitations Both static and dynamic linking are supported with MinGW. With Visual Studio, however, only dynamic linking is supported and so you should use the import library. @ https://github.com/xianyi/OpenBLAS/wiki/How-to-use-OpenBLAS-in-Microsoft-Visual-Studio

参考资料 《How to use OpenBLAS in Microsoft Visual Studio》 《MSYS2-installation》

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