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[OpenFOAM] OpenFOAM 1.7.0 for Windows(64bit) を Ubuntu 64bitでクロスコンパイルする(MPICH2編)

以下の OpenFOAM Wikiのページをもとに、「OpenFOAM for Windows(64bit)」のビルドを試みた。
Tip Cross Compiling OpenFOAM 1.7 in Linux For Windows with MinGW - OpenFOAMWiki

●関連記事

[OpenFOAM] OpenFOAM 1.7.0 for Windows(32bit) を Ubuntu 64bitでクロスコンパイルする(MPICH2編)
今回の記事の 32bitバージョンです。

[OpenFOAM] OpenFOAM 1.7.0 for Windows(64bit) を Ubuntu 64bitでクロスコンパイルする(MSMPI編)
今回の記事の MS-MPIバージョンです。

●インストールの(私の)方針

インストール先ディレクトリは任意だが、今回は以下のディレクトリにインストールすることにする。
・OpenFOAM   /media/sdb1/OpenFOAM64_mpich
         ← (一時的に)シンボリックリンク $HOME/OpenFOAM
    (私の環境では、/media/sdb1は Windowsの Eドライブ)

・Windowsにインストールする MPICH2のバージョンは「1.2.1p1」とする。
 それ以外のバージョンを使用するときは、OpenFOAM Wikiのページの手順5が必要。

●手順1
  MinGW-w64クロスコンパイラ(x86_64-w64-mingw32)のコンパイル/インストール

① 以下のページの手順を、順に実行する。

[gcc備忘録] C/C++プログラムを Ubuntu 64bitでコンパイルし、Windows 64bitで動かす(その1)


② gmp、mpfr、mpc が「/usr/local」にインストールされている場合は、以下を実行(クロスコンパイラの実行に必要)。

export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib:$LD_LIBRARY_PATH


③ 以下を実行し、コンパイルに必要なパッケージをインストール。

sudo apt-get install flex bison wget


●手順2
(Linux側)zlibをクロスコンパイラ用にコンパイル/インストール

入手先:http://zlib.net/
  最新バージョン「zlib-1.2.5.tar.gz」(ソース)を入手した。

①「zlib-1.2.5.tar.gz」をホームディレクトリに置き、端末で以下を実行。

cd
tar zxf zlib-1.2.5.tar.gz
cd zlib-1.2.5
make -f win32/Makefile.gcc PREFIX='x86_64-w64-mingw32-'
sudo cp zconf.h /opt/mingw-4.5.2/x86_64-w64-mingw32/include
sudo cp zlib.h /opt/mingw-4.5.2/x86_64-w64-mingw32/include
sudo cp zlib1.dll /opt/mingw-4.5.2/bin
sudo cp libz.a /opt/mingw-4.5.2/x86_64-w64-mingw32/lib
sudo cp libzdll.a /opt/mingw-4.5.2/x86_64-w64-mingw32/lib


●手順3
(Linux側)regexをクロスコンパイラ用にコンパイル/インストール

入手先:http://sourceforge.net/projects/mingw/
        → Browse all files
        → UserContributed
        → regex
        → mingw-regex-2.5.1
  「mingw-libgnurx-2.5.1-src.tar.gz」(ソース)を入手した。

①「mingw-libgnurx-2.5.1-src.tar.gz」をホームディレクトリに置き、端末で以下を実行。

cd
tar xzf mingw-libgnurx-2.5.1-src.tar.gz
cd mingw-libgnurx-2.5.1
mkdir build
cd build
#../configure --help
../configure --host=x86_64-w64-mingw32 --prefix=/opt/mingw-4.5.2
make
sudo make install
sudo ln -s /opt/mingw-4.5.2/include/regex.h /opt/mingw-4.5.2/x86_64-w64-mingw32/include


「/opt/mingw-4.5.2/x86_64-w64-mingw32/include/regex.h」と「/opt/mingw-4.5.2/lib/libregex.a」が生成されれば、インストール成功。

●手順4【OpenFOAM Wikiのページの手順2】
(Linux側)OpenFOAM 1.7.0と ThirdParty-1.7.0の展開

入手先:http://sourceforge.net/projects/foam/files/foam/1.7.0/
  「OpenFOAM-1.7.0.gtgz」と「ThirdParty-1.7.0.gtgz」(ソース)を入手した。

①「OpenFOAM-1.7.0.gtgz」と「ThirdParty-1.7.0.gtgz」をホームディレクトリに置き、端末で以下を実行。

cd /media/sdb1 # Windowsの Eドライブ
mkdir OpenFOAM64_mpich
cd
unlink OpenFOAM # 既存のシンボリックリンクを消去
ln -s /media/sdb1/OpenFOAM64_mpich OpenFOAM # 一時的にシンボリックリンク
cd OpenFOAM
tar zxf $HOME/OpenFOAM-1.7.0.gtgz
tar zxf $HOME/ThirdParty-1.7.0.gtgz


●手順5【OpenFOAM Wikiのページの手順4】
(Linux側)クロスコンパイル用に、OpenFOAMにパッチを当てる

入手先:Tip Cross Compiling OpenFOAM 1.7 in Linux For Windows with MinGW - OpenFOAMWiki
  「PatchesNBatches170.tar.gz」を入手した。

①「PatchesNBatches170.tar.gz」をホームディレクトリに置き、端末で以下を実行。

tar zxf $HOME/PatchesNBatches170.tar.gz


「pnb17」というサブディレクトリが出来た。

② 引き続き以下を実行して、パッチを当てる。

patch -p0 -b < pnb17/OpenFOAM-1.7.0_patch
patch -p0 -b < pnb17/ThirdParty-1.7.0_patch


ThirdParty-1.7.0へのパッチ当てで、以下のように表示された。

Hunk #1 FAILED at 58.
Hunk #2 FAILED at 74.
2 out of 2 hunks FAILED -- saving rejects to file b/scotch_5.1/src/libscotch/Makefile.rej


リジェクトされたパッチの内容は、以下のファイルに書かれていた。
$HOME/OpenFOAM/b/scotch_5.1/src/libscotch/Makefile.rej

--- a/scotch_5.1/src/libscotch/Makefile
+++ b/scotch_5.1/src/libscotch/Makefile
@@ -58,9 +58,9 @@
$(MAKE) CC="$(CCS)" CCD="$(CCSS)" SCOTCHLIB=scotch \
scotch.h \
scotchf.h \
- libscotch$(LIB) \
libscotcherr$(LIB) \
- libscotcherrexit$(LIB)
+ libscotcherrexit$(LIB) \
+ libscotch$(LIB)

#ptscotch : clean
# $(MAKE) CFLAGS="$(CFLAGS) -DSCOTCH_PTSCOTCH" CC="$(CCP)" SCOTCHLIB=ptscotch \
@@ -74,9 +74,9 @@
$(MAKE) CFLAGS="$(CFLAGS) -DSCOTCH_PTSCOTCH" CC="$(CCP)" SCOTCHLIB=ptscotch \
scotch.h \
scotchf.h \
- libptscotch$(LIB) \
libptscotcherr$(LIB) \
- libptscotcherrexit$(LIB)
+ libptscotcherrexit$(LIB) \
+ libptscotch$(LIB)

install :
-$(CP) scotch.h scotchf.h $(includedir)


これを見ながら、以下のファイルに手動でパッチを当てた。
$WM_THIRD_PARTY_DIR/scotch_5.1/src/libscotch/Makefile

57行目~

scotch : clean
$(MAKE) CC="$(CCS)" CCD="$(CCSS)" SCOTCHLIB=scotch \
scotch.h \
scotchf.h \
libscotch$(LIB) \
libscotcherr$(LIB) \
libscotcherrexit$(LIB)

       ↓ 変更

scotch : clean
$(MAKE) CC="$(CCS)" CCD="$(CCSS)" SCOTCHLIB=scotch \
scotch.h \
scotchf.h \
libscotcherr$(LIB) \
libscotcherrexit$(LIB) \
libscotch$(LIB)


73行目~

ptscotch : clean
$(MAKE) CFLAGS="$(CFLAGS) -DSCOTCH_PTSCOTCH" CC="$(CCP)" SCOTCHLIB=ptscotch \
scotch.h \
scotchf.h \
libptscotch$(LIB) \
libptscotcherr$(LIB) \
libptscotcherrexit$(LIB)

       ↓ 変更

ptscotch : clean
$(MAKE) CFLAGS="$(CFLAGS) -DSCOTCH_PTSCOTCH" CC="$(CCP)" SCOTCHLIB=ptscotch \
scotch.h \
scotchf.h \
libptscotcherr$(LIB) \
libptscotcherrexit$(LIB) \
libptscotch$(LIB)


③ 引き続き以下を実行して、シェルスクリプトに実行権限を付与する。

chmod 744 $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-1.7.0/bin/tutowin
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-1.7.0/bin/foamDiff
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-1.7.0/bin/backupSourceFolder
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-1.7.0/bin/backupFullFolder
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-1.7.0/bin/chtMultiRegionFixK
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-1.7.0/bin/fixPatchExeNames
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-1.7.0/multiBuilder
find $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-1.7.0/ -name "Allwmake" | xargs chmod +x
find $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-1.7.0/ -name "Allclean" | xargs chmod +x
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/ThirdParty-1.7.0/AllwcleanRegEx
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/ThirdParty-1.7.0/AllwcleanZLib
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/ThirdParty-1.7.0/AllwmakeMinGWScotch
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/ThirdParty-1.7.0/AllwmakeRegEx
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/ThirdParty-1.7.0/AllwmakeZLib
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/ThirdParty-1.7.0/build-mingw44
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/ThirdParty-1.7.0/build-mingw45
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/ThirdParty-1.7.0/build-pexports
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/ThirdParty-1.7.0/fixSystemMingw
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/ThirdParty-1.7.0/genMPICH2stubs
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/ThirdParty-1.7.0/getMinGWBin
chmod 744 $HOME/OpenFOAM/ThirdParty-1.7.0/makeGcc


④ 以下のファイルをエディタで修正。
$HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-1.7.0/wmake/wmakeVerifyExeDependencies

1行目

#!/bin/sh
  ↓ 変更
#!/bin/bash


●手順6【OpenFOAM Wikiのページの手順6】
(Linux側)環境変数の設定

① クロスコンパイル用に <OpenFOAM-1.7.0>/etc/bashrc-x86_64-w64-mingw32を source実行。

source $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM-1.7.0/etc/bashrc-x86_64-w64-mingw32


●手順7【OpenFOAM Wikiのページの手順7.3.1】
(Linux側)コンパイルオプションの修正

① 端末で以下を実行して、-O2のときのコンパイルオプションを修正。

cd $WM_DIR/rules
sed -i -e 's=-O2 -DNDEBUG=-O2 -DNDEBUG -fno-strict-aliasing=' \
"$WM_ARCH$WM_COMPILER/c++Opt"


-O2以外だったら、気にしなくて良いようだ。

●手順8【OpenFOAM Wikiのページの手順8】
(Linux側)OpenFOAMをビルド

① 端末で以下を実行。

cd $WM_PROJECT_DIR
./Allwmake # 時間がかかる


② コンパイルエラーが発生していないか確かめるために、以下を実行してエディタで a.txtを確認した。

./Allwmake 2> a.txt


a.txtの中に、「error:」や「エラー」の文字は見当たらず、コンパイルは成功したようだ。

③ オプションで以下を実行。

sudo apt-get install doxygen graphviz texlive-latex-base qt4-dev-tools
wmake all doc # 時間がかかる
wmake all tutorials


「$WM_PROJECT_DIR/doc/Doxygen/html/」と「$WM_PROJECT_DIR/doc/Doxygen/qt_qch/」の下にドキュメントが生成されれば、docのビルドは成功。
「$WM_PROJECT_USER_DIR/applications/bin/linuxx86_64-w64-mingw32DPOpt/MRFSimpleFoam.exe」等が生成されれば、tutorialsのビルドは成功。

●手順9【OpenFOAM Wikiのページの手順9】
(Linux側)OpenFOAMのコンパイル結果を、Windows環境に転送

① Linuxの端末で以下を実行して、チュートリアルをコピー。

mkdir -p $FOAM_RUN
cp -r $FOAM_TUTORIALS $FOAM_RUN/..


Windowsの「E:\OpenFOAM64_mpich\usrname-1.7.0\tutorials」にコピーされた。

② chtMultiRegionチュートリアルを Windows用に修正。

cd $FOAM_RUN/../tutorials
chtMultiRegionFixK heatTransfer/chtMultiRegionFoam/multiRegionHeater
chtMultiRegionFixK heatTransfer/chtMultiRegionFoam/snappyMultiRegionHeater
chtMultiRegionFixK heatTransfer/chtMultiRegionSimpleFoam/multiRegionHeater


③ motorBikeケースの STLファイルを Windows用に修正。

cd $FOAM_RUN/../tutorials/incompressible/simpleFoam/motorBike
chmod 744 fixForWindows
./fixForWindows


④ nozzleFlow2Dケースを修正。

以下のファイルをエディタで修正する。
$FOAM_RUN/../tutorials/multiphase/interFoam/les/nozzleFlow2D/Allrun

エディタで「runApplication blockMesh」を検索し、その行の下に ifブロックを追加。

runApplication blockMesh

             ↓ 変更

runApplication blockMesh

if [ "$WM_PRECISION_OPTION" = "DP" ]; then
firstiter=1e-008
else
firstiter=1e-08
fi


エディタで「cp -r 1e-08/polyMesh/* constant/polyMesh」を検索し、2行修正。

cp -r 1e-08/polyMesh/* constant/polyMesh
rm -rf 1e-08

             ↓ 変更

cp -r ${firstiter}/polyMesh/* constant/polyMesh
rm -rf ${firstiter}


⑤「Windows Vista」や「Windows 7」で動かす予定があるなら、以下を実行。

fixPatchExeNames


⑥ 以下のディレクトリ配下のファイルが Windowsで必要とのこと。

<OpenFOAM-1.7.0>/applications/bin/linuxx86_64-w64-mingw32DPOpt
<OpenFOAM-1.7.0>/etc
<OpenFOAM-1.7.0>/bin
<OpenFOAM-1.7.0>/lib/linuxx86_64-w64-mingw32DPOpt
<ThirdParty-1.7.0>/platforms/linuxx86_64-w64-mingw32/mpich2-1.2.1p1
<USER-1.7.0>/applications/bin/linuxx86_64-w64-mingw32DPOpt
<USER-1.7.0>/tutorials

以下、オプション
<OpenFOAM-1.7.0>/doc/Guides-a4 または /doc/Guides-usletter
<OpenFOAM-1.7.0>/doc/Doxygen/qt_qch または /doc/Doxygen/html
<ThirdParty-1.7.0>/mpich2-1.2.1p1/source
<ThirdParty-1.7.0>/platforms/linuxx86_64-w64-mingw32DPOpt


今回は Windowsの「E:\OpenFOAM64_mpich」にインストールしたので、ここでは何もしなかった。

●手順10
 MinGW-w64のランタイムDLLを、Windows環境に転送

① 以下のファイルが Windowsで必要とのこと。

/opt/mingw-4.5.2/bin/libgcc_s_sjlj-1.dll
/opt/mingw-4.5.2/bin/libstdc++-6.dll
/opt/mingw-4.5.2/bin/zlib1.dll
/opt/mingw-4.5.2/bin/libgnurx-0.dll (libregex.dllという名前でも必要)


Linuxの端末で、このようにして転送した。

cd $WM_PROJECT_INST_DIR
mkdir bin
cd bin
cp /opt/mingw-4.5.2/bin/*.dll .
cp libgnurx-0.dll libregex.dll


Windowsの「E:\OpenFOAM64_mpich\bin」に転送された。

●後始末(Linux側)

① ビルド(Allwmake)時に自動的にダウンロードされたターボールは削除した。

rm $HOME/OpenFOAM/ThirdParty-1.7.0/download/*


② ホームディレクトリの下の、ターボールを展開した以下のディレクトリは、ディレクトリごと削除した。

zlib-1.2.5
mingw-libgnurx-2.5.1


③ ホームディレクトリの下の、一時的なシンボリックリンク「OpenFOAM」を消去した。

cd
unlink OpenFOAM


●手順11
(Windows側)ソフトのインストールと、環境変数の設定

① MPICH2をインストール。
入手先:http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpich2/downloads/tarballs/1.2.1p1/
  「mpich2-1.2.1p1-win-x86-64.msi」を入手。

 インストールは、入手した「mpich2-1.2.1p1-win-x86-64.msi」を実行するだけ。

② ParaViewをインストール。
入手先:http://www.paraview.org/

 今回は最新バージョンの Release 3.10.0-RC1 をインストールした。

③ 今回は「E:\OpenFOAM64_mpich」にインストールしたので、以下のように環境変数を設定する必要がある。
 ただし手順12を先に行い、動作確認が成功してから、何らかの方法で環境変数を設定することにした。

WM_PROJECT_DIR

E:\OpenFOAM64_mpich\OpenFOAM-1.7.0


MPI_BUFFER_SIZE

20000000


PATHに追加

E:\OpenFOAM64_mpich\bin
E:\OpenFOAM64_mpich\OpenFOAM-1.7.0\applications\bin\linuxx86_64-w64-mingw32DPOpt
E:\OpenFOAM64_mpich\OpenFOAM-1.7.0\lib\linuxx86_64-w64-mingw32DPOpt
E:\OpenFOAM64_mpich\OpenFOAM-1.7.0\lib\linuxx86_64-w64-mingw32DPOpt\mpich2-1.2.1p1
C:\Program Files (x86)\ParaView 3.10.0-RC1\bin
C:\Program Files\MPICH2\bin


●手順12
(Windows側)1ノードで動作確認

① 生成された「E:\OpenFOAM64_mpich\*」を、ノートPC(Windows 7 Home Premium)の Cドライブに転送して動かしてみることにした。
 コマンドプロンプトで以下を実行し、環境変数を設定。

set WM_PROJECT_DIR=C:\OpenFOAM64_mpich\OpenFOAM-1.7.0
set MPI_BUFFER_SIZE=20000000
set PATH=%PATH%;C:\OpenFOAM64_mpich\bin
set PATH=%PATH%;C:\OpenFOAM64_mpich\OpenFOAM-1.7.0\applications\bin\linuxx86_64-w64-mingw32DPOpt
set PATH=%PATH%;C:\OpenFOAM64_mpich\OpenFOAM-1.7.0\lib\linuxx86_64-w64-mingw32DPOpt
set PATH=%PATH%;C:\OpenFOAM64_mpich\OpenFOAM-1.7.0\lib\linuxx86_64-w64-mingw32DPOpt\mpich2-1.2.1p1
set PATH=%PATH%;C:\Program Files (x86)\ParaView 3.10.0-RC1\bin
set PATH=C:\Program Files\MPICH2\bin;%PATH%


② 以下を実行して、作業ディレクトリに移動し、動作確認用にチュートリアルをコピー。

C:
cd C:\OpenFOAM64_mpich\usrname-1.7.0\run
:rd /s /q cavity_test
xcopy /E C:\OpenFOAM64_mpich\usrname-1.7.0\tutorials\incompressible\icoFoam\cavity cavity_test\
cd cavity_test
copy C:\OpenFOAM64_mpich\usrname-1.7.0\tutorials\multiphase\interFoam\laminar\damBreak\system\decomposeParDict system


xcopyコマンドは「C:\Windows\System32」にあった。

③ チュートリアルを動かしてみた。

blockMesh
decomposePar
mpiexec -localonly 4 icoFoam.exe -parallel
reconstructPar
echo.>case.foam
start paraview.exe --data="case.foam"


最初は 3行目(mpiexec)が動かなかったが、以下のページを参考にして、
http://d.hatena.ne.jp/arakik10/20101128/p1
http://raeyoan.blog120.fc2.com/blog-entry-65.html

・ファイアウォールを止めてみたり、
・UAC (User Account Control) の設定をいじってみたり、
・smpdや mpiexecを管理者権限で実行してみたり、

いろいろ試行錯誤したら、いつのまにか動くようになった。
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プロフィール

カネダック

Author:カネダック
 
普通のC++プログラマですが、業務で流体解析をやっていて格子職人と呼ばれています。
J.S.バッハ等、古楽をピリオド楽器による演奏で聴くのが好き。
リュート演奏にあこがれつつ、クラシックギターを弾きます。

保有資格
・中小企業診断士
・Oracle Master 8 Platinum(今のGold相当)

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