在Fortran中使用SCALAPACK的分段错误？ 没有回溯？

Question

我正在尝试在Fortran中使用SCALAPACK和MPI查找Hermitian矩阵的特征值和特征向量。 对于压错程序，我使该程序尽可能简单，但仍然遇到分段错误。 根据给有类似问题的人的答案，我尝试将所有整数更改为integer * 8，并将所有实数更改为real * 8或real * 16，但仍然遇到此问题。 最有趣的是，我什至没有遇到分段错误的回溯：试图给我回溯的程序挂起，必须手动中止。

另外，请原谅我缺乏的知识-我不熟悉大多数程序化的东西，但是我已经尽力了。 这是我的代码：

    PROGRAM easydiag
    IMPLICIT NONE 
  INCLUDE 'mpif.h'
  EXTERNAL BLACS_EXIT, BLACS_GET, BLACS_GRIDEXIT, BLACS_GRIDINFO
  EXTERNAL BLACS_GRIDINIT, BLACS_PINFO,BLACS_SETUP, DESCINIT 
  INTEGER,EXTERNAL::NUMROC,ICEIL
  REAL*8,EXTERNAL::PDLAMCH

  INTEGER,PARAMETER::XNDIM=4 ! MATRIX WILL BE XNDIM BY XNDIM
  INTEGER,PARAMETER::EXPND=XNDIM
  INTEGER,PARAMETER::NPROCS=1

  INTEGER COMM,MYID,ROOT,NUMPROCS,IERR,STATUS(MPI_STATUS_SIZE)
  INTEGER NUM_DIM
  INTEGER NPROW,NPCOL
  INTEGER CONTEXT, MYROW, MYCOL

  COMPLEX*16,ALLOCATABLE::HH(:,:),ZZ(:,:),MATTODIAG(:,:)
  REAL*8:: EIG(2*XNDIM) ! EIGENVALUES
  CALL MPI_INIT(ierr)
  CALL MPI_COMM_RANK(MPI_COMM_WORLD,myid,ierr)
  CALL MPI_COMM_SIZE(MPI_COMM_WORLD,numprocs,ierr)
  ROOT=0

  NPROW=INT(SQRT(REAL(NPROCS)))
  NPCOL=NPROCS/NPROW   
  NUM_DIM=2*EXPND/NPROW

  CALL SL_init(CONTEXT,NPROW,NPCOL)
  CALL BLACS_GRIDINFO( CONTEXT, NPROW, NPCOL, MYROW, MYCOL )

  ALLOCATE(MATTODIAG(XNDIM,XNDIM),HH(NUM_DIM,NUM_DIM),ZZ(NUM_DIM,NUM_DIM))
  MATTODIAG=0.D0

  CALL MAKEHERMMAT(XNDIM,MATTODIAG)

  CALL MPIDIAGH(EXPND,MATTODIAG,ZZ,MYROW,MYCOL,NPROW,NPCOL,NUM_DIM,CONTEXT,EIG)


  DEALLOCATE(MATTODIAG,HH,ZZ)




   CALL MPI_FINALIZE(IERR)


END

!****************************************************
SUBROUTINE MAKEHERMMAT(XNDIM,MATTODIAG)
  IMPLICIT NONE
  INTEGER:: XNDIM, I, J, COUNTER
  COMPLEX*16:: MATTODIAG(XNDIM,XNDIM)
  REAL*8:: RAND

  COUNTER = 1
  DO J=1,XNDIM
    DO I=J,XNDIM
        MATTODIAG(I,J)=COUNTER
        COUNTER=COUNTER+1
    END DO
  END DO




END
!****************************************************
SUBROUTINE MPIDIAGH(EXPND,A,Z,MYROW,MYCOL,NPROW,NPCOL,NUM_DIM,CONTEXT,W)
    IMPLICIT NONE
  EXTERNAL DESCINIT 
  REAL*8,EXTERNAL::PDLAMCH

  INTEGER EXPND,NUM_DIM
  INTEGER CONTEXT
  INTEGER MYCOL,MYROW,NPROW,NPCOL
  COMPLEX*16 A(NUM_DIM,NUM_DIM), Z(NUM_DIM,NUM_DIM)
  REAL*8 W(2*EXPND)

  INTEGER N
  CHARACTER JOBZ, RANGE, UPLO
  INTEGER IL,IU,IA,JA,IZ,JZ
  INTEGER LIWORK,LRWORK,LWORK
  INTEGER M, NZ, INFO

  REAL*8  ABSTOL, ORFAC, VL, VU

  INTEGER DESCA(50), DESCZ(50)
  INTEGER IFAIL(2*EXPND), ICLUSTR(2*NPROW*NPCOL)
  REAL*8 GAP(NPROW*NPCOL)
  INTEGER,ALLOCATABLE:: IWORK(:)
  REAL*8,ALLOCATABLE :: RWORK(:)
  COMPLEX*16,ALLOCATABLE::WORK(:)

  N=2*EXPND
  JOBZ='V'
  RANGE='I'
  UPLO='U' ! This should be U rather than L
  VL=0.d0
  VU=0.d0
  IL=1  ! EXPND/2+1
  IU=2*EXPND  !  EXPND+(EXPND/2)   ! HERE IS FOR THE CUTTING OFF OF THE STATE
  M=IU-IL+1
  ORFAC=-1.D0
  IA=1
  JA=1
  IZ=1
  JZ=1


  ABSTOL=PDLAMCH( CONTEXT, 'U')
  CALL DESCINIT( DESCA, N, N, NUM_DIM, NUM_DIM, 0, 0, CONTEXT, NUM_DIM, INFO )
  CALL DESCINIT( DESCZ, N, N, NUM_DIM, NUM_DIM, 0, 0, CONTEXT, NUM_DIM, INFO )



  LWORK = -1
  LRWORK = -1
  LIWORK = -1
  ALLOCATE(WORK(LWORK))
  ALLOCATE(RWORK(LRWORK))
  ALLOCATE(IWORK(LIWORK))


  CALL PZHEEVX( JOBZ, RANGE, UPLO, N, A, IA, JA, DESCA, VL, &
                VU, IL, IU, ABSTOL, M, NZ, W, ORFAC, Z, IZ, &
                JZ, DESCZ, WORK, LWORK, RWORK, LRWORK, IWORK, &
                LIWORK, IFAIL, ICLUSTR, GAP, INFO )

  LWORK = INT(ABS(WORK(1)))
  LRWORK = INT(ABS(RWORK(1)))
  LIWORK =INT (ABS(IWORK(1)))

  DEALLOCATE(WORK)
  DEALLOCATE(RWORK)
  DEALLOCATE(IWORK)

  ALLOCATE(WORK(LWORK))
  ALLOCATE(RWORK(LRWORK))
  ALLOCATE(IWORK(LIWORK))


         PRINT*, LWORK, LRWORK, LIWORK

  CALL PZHEEVX( JOBZ, RANGE, UPLO, N, A, IA, JA, DESCA, VL, &
                VU, IL, IU, ABSTOL, M, NZ, W, ORFAC, Z, IZ, &
                JZ, DESCZ, WORK, LWORK, RWORK, LRWORK, IWORK, &
                LIWORK, IFAIL, ICLUSTR, GAP, INFO )





  RETURN
END

问题出在第二个PZHEEVX功能上。 我可以肯定我正确使用了它，因为此代码是另一个可以正常工作的更复杂代码的简单版本。 为此，我仅使用一个处理器。

救命！

Answer 1

根据此页面，设置LWORK = -1似乎请求PZHEEVX例程返回所有工作数组的必要大小，例如，

如果LWORK = -1，则LWORK是全局输入，并假定一个工作区查询； 该例程仅计算所有工作数组的最佳大小。 这些值中的每一个都在相应工作数组的第一个条目中返回，并且PXERBLA不会发出错误消息。

对于LRWORK = -1，可以找到类似的解释。 至于IWORK，

IWORK（本地工作空间）INTEGER数组返回时，IWORK（1）包含所需的整数工作空间量。

但是在您的程序中，工作数组分配为

LWORK = -1
LRWORK = -1
LIWORK = -1
ALLOCATE(WORK(LWORK))
ALLOCATE(RWORK(LRWORK))
ALLOCATE(IWORK(LIWORK))

在第一次调用PZHEEVX之后，工作数组的大小为

LWORK = INT(ABS(WORK(1)))
LRWORK = INT(ABS(RWORK(1)))
LIWORK =INT (ABS(IWORK(1)))

看起来不一致（-1比1）。 因此最好将分配修改为（*）

allocate( WORK(1), RWORK(1), IWORK(1) )

此页面中的示例似乎也以这种方式分配工作数组。 另一个需要注意的地方是INT（）在多个地方使用（例如NPROW=INT(SQRT(REAL(NPROCS))) ，但我想最好使用NINT（）来避免NPROW=INT(SQRT(REAL(NPROCS)))入的影响。错误。

（*）更准确地说，使用-1分配数组无效，因为分配的数组的大小变为0（由于@francescalus）。 您可以通过打印size（a）或a（:)来进行验证。 为防止此类错误，附加-fcheck = all（对于gfortran）或-check（对于ifort）等编译器选项非常有用。

Answer 2

您的代码中有一个糟糕的尺寸标注，很容易造成段错误。 在主程序中设置

EXPND=XNDIM=4
NUM_DIM=2*EXPND !NPROW==1 for a single-process test
ALLOCATE(MATTODIAG(XNDIM,XNDIM))   ! MATTODIAG(4,4)

然后，您将MATTODIAG （厄米矩阵）传递给

CALL MPIDIAGH(EXPND,MATTODIAG,ZZ,MYROW,...)

依次定义为

SUBROUTINE MPIDIAGH(EXPND,A,Z,MYROW,...)

COMPLEX*16 A(NUM_DIM,NUM_DIM)   ! A(8,8)

这已经是一个不一致的地方，它可能会使该子例程中的计算混乱（即使没有分段错误）。 此外，该子例程与scalapack一起认为A的大小为(8,8) ，而不是您在主程序中分配的大小(8,8) (4,4) ，从而使该子例程溢出了可用内存。