WRF3.3在thinkpad-E420+ubuntu11.04-64位系统下用gcc4.4+gfortran4.4编译全过程
本帖最后由 随缘 于 2015-4-30 08:32 编辑筒子们反应浏览帖子有些图看不到，所以做成pdf了，方便下载
在此，学习下CUIST的大神们，设置了文档密码：nuist，来铭记南气
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thinkpad-E420+ubuntu11.04+gcc4.4+gfortran4.4编译WRF3.3全过程
by nuist-俊杰
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前言：
本人经过近半个月的苦闷折腾，今天终于在我的小本上把wrf3.3给装上去了。
写此文，也算是对我十一到现在的一些工作、学习的总结吧！
我的硬件是我十一刚买的新本thinkpad-E420，是11年初的新机型，电脑上装的是双系统，windows7+ubuntu11.04。Linux选了ubuntu11.04，因为原本预装的系统就是ubuntu，虽然刚拿来我就把它给格了，装上了windows7，中间我也换过N多系统，有fedora14，fedora15，centos5.4，centos6.0什么的。
fedora14其实我比较熟悉，但是它的界面和ubuntu11比，还是差好多，而且对我这个本的硬件支持的不够好，更重要的是它的软件源我感觉没有ubuntu的多，centos和fedora一样，源比较少，用yum装软件感觉不方便，可能是我对他们还是不熟悉的缘故吧。
centos5.4太老了，新机型的好多驱动都不支持，尤其是显卡的，放弃。还有，centos的系统竟然不能识别windows下的分区，不能自动挂载，搞的很不方便，所以舍弃。
最终，绕来绕去，选择了ubuntu11.04，主要还是被它的新界面unity给吸引的，而且对我的本本的硬件支持的还算好。
以上也算是我一个星期装系统装到吐血所得出的一点感受吧。
第一部分：ubuntu11.04-64位系统的安装
在thinkpad-e420-A35上装ubuntu11.04-64位系统，由于其对ATI显卡的驱动不是很好，在ubuntu11.04上thinkpad-e420-A35的独显是用不起来的，唉，这款本装的那个独显本来也就是个鸡肋，不用也罢。对ATI显卡的驱动不是很好，这也是全Linux世界的通病吧，所以要先对bios里面进行设置，一开机看到thinkpad的启动界面，快速点下enter键，打开bios，选config下的display，设置第二项，将带swich字样的独显选为带inter字样的那个集成显卡选项，将下面一项（第三项）的enable改为disable，然后一路ESC，保存退出。
如果不设置的话，是进不了ubuntu安装的图形界面的。
还有就是装完ubuntu后，有个附加驱动会自动检测ATI的显卡驱动，这里注意别安装这个检测到的显卡驱动，如果更新了，就用不了unity新界面了。当然，如果你用经典界面那就无所谓了。
windows7和ubuntu11.04这样的双系统组合，最让人头疼的就是系统引导问题，卸了ubuntu会导致连windows也无法引导，我现在暂时用了个easybcd这个软件来管理引导问题，得后面有时间再好好研究下改写mbr的技术问题。
新装的ubuntu，刚进去后，要打开终端设置root的密码才可用
如上图，要用到sudo passwd root（注意：不是password！）
http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/28/124128rc07q0eiqww7d7si.png
如果是卸了后新装的ubuntu一定记得更新grub，要不然引导不了windows系统的
如图：命令是：update-grub
http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/28/124100fz491e9flfv1fl6v.png
还有就是新装的ubuntu11.04，root超级用户是禁止声音的，要打开声音系统：
sudo vim /etc/default/pulseaudio
改下面两个参数：
PULSEAUDIO_SYSTEM_START=1
DISALLOW_MODULE_LOADING=0
重要的一步：最后添加下用户组：
usermod -a -G pulse-access root
这样，就可以用root登录，并享受音乐了。
啊！在这里面编辑帖子太别扭了，而且网也很不给力，今天就写到这吧！
后面的还是在自己电脑上用word编辑好了再复制黏贴吧。
初来乍到发帖子，诸多不熟悉不熟练，大家凑合着看吧，望大家见谅！
快断网了，跑个步去先，明天继续总结，敬请期待，哈哈{:soso_e113:}
本文的参考资料主要有：
http://bbs.06climate.com/forum.php?mod=viewthread&tid=3202&extra=&page=1
http://hejianjun520520.blog.163.com/blog/static/41789395201072011110662/ http://apps.hi.baidu.com/share/detail/31941939 http://www.mnmuc.org/thread-13-1-1.html http://hi.baidu.com/longlivehejian/blog/item/702dfaeb2f52fccad439c92b.html
在此，对以上文章的各位作者表示深深的敬意！没有你们做的大量铺垫给予我的贡献，也许我现在还在郁闷的摸索中。。。
第二部分：gcc+gfortran编译器设置
本帖最后由 随缘 于 2011-10-29 18:54 编辑第二部分：gcc+gfortran编译器设置
data/attachment/album/201110/28/124102mhkcd3dtmh17tslk.png
如图：首先输入命令：#gcc --version #gfortran --version来检查gcc和gfortran的版本或是否安装对于为什么用4.4版本，是因为我用最新版编译的时候gcc4.5.2出现了bug，wrf没有编译成功，而换4.4编译完成，gcc4.5.2的bug好像是通过#upgrade gcc可以来补的，我没再深究。正常情况下，ubuntu11的bin执行文件是放在/usr/bin文件里面的，系统默认安装是gcc4.5.2版本和不安装gfortran。ubuntu11自带的新立得软件是个很不错的软件安装系统，打开新立得，点搜索，在里面输入gfortran-4.4，它会自动在源里搜到关于gfortran-4.4的安装包，选择好安装包，双击就会标记，然后点应用，新立得就会自动处理依赖关系下载安装了，（装g++也一样的程序）。安装gcc4.4也是一样的，有趣的是，Java程序的安装依赖于gcc4.4，Java也是我们后面要用到的，所以直接搜Java，找到Java。。common什么的安装包，标记，应用后，系统会提示需要安装哪些依赖系统，在里面就可以看到有gcc4.4的安装包在里面。 当然，如果你想把编译器更新到最新版，可以使用命令：#apt-get installgcc gfortan g++ m4 csh （这里csh也要更新，否则后面编译wrf时./configure ./compile会有提示不可用）或者是#apt-get install build-essential 以上做完后，我们打开/usr/bin文件，会看到有4.5和4.4两个版本的编译器，现在/usr/bin/gcc和/usr/bin/gfortran、g++的链接是指向系统默认4.5最新版本的。我们需要做个新的链接指向4.4版本，先把原各链接后改名加back，然后执行建立链接命令：#ln -s/usr/bin/gcc-4.4 /usr/bin/gccGfortran和g++都一样做这样的链接，完成后再查看版本：#gcc --version（gfortran、g++一样）就可以看到编译器都是4.4版本的了
我想对于装PGI的同学，以后大可照此办理，PGI通常要和gcc版本相匹配，可以改装个与PGI相匹配的GCC版本来编译安装PGI，献给那些为了装某个PGI版本而当前系统gcc过高或过低而不断换Linux系统版本的同学，呵呵，也包括偶{:soso_e143:}
第三部分：zlib、 libpng、 jasper、 NETCDF4.1.3、NCL安装
第三部分：zlib、 libpng、 jasper、 NETCDF4.1.3、NCL安装首先安装zlib libpng jasper这三个库文件，不建议使用apt-get自动安装，那样太乱了感觉，安装生成的lib文件哪都有，太分散了。三个库的安装顺序是zlib---libpng----jasper一般都是安装在/usr/local下面，如安装zlib是这样：解压缩的这些就不多说了，直接右键解压缩，可以不用命令，与windows下面是一样的#./configure --prefix=/usr/local/zlib#make#make install只要前面编译器设置正确，这里应该不会有什么问题的，很顺利的通过了。Libpng和jasper与zlib安装是一样的，不重复了。都安装完后，要在/root/bashrc里设置jasper的lib和include路径，以备wrf调用打开bashrc，加入以下几行：#for JASPERJASPER=/usr/local/jasper;exportJASPERJASPERLIB=/usr/local/jasper/lib;exportJASPERLIBJASPERINC=/usr/local/jasper/include;exportJASPERIN然后#cd#source .bashrc就可以了。现在开始netcdf4.1.3的安装下载netcdf的地址是http://www.unidata.ucar.edu/downloads/netcdf/index.jsp“ztftom”大侠在其[原创]搞定Ubuntu:单机WRF安装 的帖子中说： “进入解压缩后得到的文件夹，./configure --disable-dap --disable-netcdf-4--prefix=/home/ztftom/util/netcdf
注意：上面红色高亮的两个选项是很多次实验后证明必须的。--disable-dap的原因是缺少一个‘curl’的lib， --disable-netcdf-4是因为WRF暂时不支持netcdf 4”在我的这个编译环境下，ubuntu11.04是自带安装了libcurl3的，所以我们只需设置一个不支持hdf5的参数就可以了。期待WRFV3.3.2版本，在11月份即将出的WRFV3.3.2版本加入了支持netcdf-4的设置。在此，再次膜拜“ztftom”大侠！呵呵
Cd到netcdf路径下，使用命令：#./configure--disable-netcdf-4--prefix=/usr/local/netcdf还是安装在/usr/local下面，方便不同用户都可以调用#make#make install这里应该也是很顺的，不会有什么错误截一个成功后的界面看看：http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/28/2233417787hh78jy4mt6yh.png同样也是要在bashrc文件里设置环境变量打开bashrc，加入下面几行：#for netcdfexport NETCDF=/usr/local/netcdfexport PATH=.:$NETCDF/bin:$PATHexport LD_LIBRARY_PATH=${NETCDF}/lib:${LD_LIBRARY_PATH}export LD_RUN_PATH=${NETCDF}/lib:${LD_RUN_PATH应WRF需要，再加入一行开启支持WRF输出大文件的选项设置：export WRFIO_NCD_LARGE_FILE_SUPPORT=1然后#cd#source .bashrc我们可以验证下netcdf安装成功与否，在终端中输入：#ncdump可以看到如下界面：http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/28/223342okiisqg8kugkkti8.png到此，netcdf4.1.3安装完成。在这里，同样不建议用命令$sudo apt-get install netcdf-bin让系统自动下载安装NETCDF！接下来，我们开始安装NCL6.0下载NCL6.0的地址是：http://www.ncl.ucar.edu/Download/http://www.earthsystemgrid.org/dataset/ncl.htmlhttp://www.earthsystemgrid.org/dataset/ncl.6.0.0.0.bin.nodap.html要在www.earthsystemgrid.org注册下，然后登入后才可下载我们这里下载已经在Linux_Debian_下编译好的包，如图中选择：http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/28/223339cb88ccla6bykykz5.png将其解压缩后，将原文件名改为ncl_ncarg-6，然后复制到/usr/local/下，打开bashrc文件加入ncarg的环境变量设置，加入如下几行：#for ncarg
export NCARG_ROOT=/usr/local/ncl_ncarg-6
export PATH=$NCARG_ROOT/bin:$PATH
export MANPATH=$NCARG_ROOT/man:$MANPATH
export DISPLAY=:0.0
然后#cd
#source .bashrc
验证NCL安装成功与否：
#ncargversion出现如下界面：http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/28/2247272iwlfijfva8us6v2.pngOK，成功了！
第四部分：WRF3.3+WPS3.3的安装
Wrf3.3模式的下载地址是：http://www.mmm.ucar.edu/wrf/users/download/get_sources.html也是要注册下才可下载Wrf3.3有一个bug的补丁configure_fix.tar也要下载，地址是：http://www.mmm.ucar.edu/wrf/users/wrfv3.3/known-prob-3.3.html在/home自己的用户下面建立一个model的文件夹来存放wrf如我的是：/home/jie/model将wrf3.3解压缩在这个文件夹下，同时解压缩下载下来的configure_fix.tar的bug补丁，用补丁里的文件覆盖WRFV3里的相关文件然后就可以进行编译了。在ubuntu里，比较诡异的是，即使用root超级用户登录使用wrf的编译命令还是提示没有权限，无法执行。所以，先给configure和compile执行文件加权限，在终端输入：#cd /home/jie/model/WRFV3进入wrf主程序文件夹#chmod u+x configure 加权限# chmod u+x compile现在就可以敲入命令开始编译了#./configure会出现如下界面：http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/29/130234838nk9w9gy3kn7y4.png关于选项问题，在这里，对于一般单机来讲，我们就选serial（单核）吧，其他选项的意思是：serial meanssingle processor 单核
smpar means Symmetric Multi-Processing/Shared Memory Parallel (OpenMP) 多核
dmpar means Distributed Memory Parallel (MPI) 分布式计算
dm+sm means Distributed Memory with Shared Memory 多核+分布式计算（摘自：http://apps.hi.baidu.com/share/detail/31941939）所以，我们键入：15thenenter然后会探测C、FORTRAN编译器和测试NETCDF在测试NETCDF这会报个错，提示：noentry nc.o什么的这个，我在网上查的原因有大侠说是老版的netcdf有这个，新版的有些netcdf里没有这个的，对模式没有什么影响的在这里，我们修改WRFV3下的configure执行文件，打开configure，定位到第595行，如图：http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/29/125807o9jeuje5j5ja7uj9.png
将此行中的nc.o删去，然后保存，返回终端重新执行#./configure命令，此时，会出现如下图界面:http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/29/125809bi1y917ngarhbgpy.pngconfigure完成!开始执行编译命令：#./compile em_real>& wrfcompile.log这里，一般做天气预报选test里面的em_real，做研究的话可选对应的其他的，好了，现在就静静的等待计算机完成。我们在WRFV3的文件夹里会看到有个wrfcompile.log的记录文件生成，而且计算机在不断向里面写记录，这里一般不会出现什么错误，会顺利完成的。等到全部编译完成，这个log文件的大小正常情况下应该是506KB左右。编译完成，光标返回后，打开wrfcompile.log文件，点搜索，输入：错误，查看是否有错。如果在状态栏看到“错误未找到”提示，那么，恭喜你，WRF主程序编译OK了！
下面介绍WPS3.3的安装#cd /home/jie/model/WPS进入WPS程序文件夹与wrf一样要先给configure和compile执行文件加权限，在终端输入：#chmod u+x configure 加权限# chmod u+x compile#./configure会出现如下界面：http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/30/142359c1d1cz93cl9cbp83.png
选择6，enter在WPS文件夹下会生成configure.wps文件在这里，我们需修改下此文件内的相关库的本机化路径首先，我们在/usr/local下建立wpslib和wpsinclude两个文件夹来存放相关文件将/usr/local下安装的zlib、libpng、jasper文件夹下的各lib文件夹内的东西复制到wpslib内，这里绕了点，说白了，就是把zlib、libpng、jasper生成的lib库文件统一放入wpslib内便于管理调用和修改设置。关于include头文件和刚才做相同的处理，统一放入wpsinclude文件夹内。还有一个libX11的库文件路径需要修改，configure.wps的默认搜寻路径在ubuntu11.04是没有的。在ubuntu11.04里，libX11库是放在/usr/lib/x86_64-linux-gnu下的。configure.wps修改后的设置如下图：http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/30/142401697tqx7ex964lznd.png
修改完成后，就可以进行编译了#./compile>& wpscompile.log编译完成后，我们打开wpscompile.log记录文件会查到出现一些错误，如下图所示：http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/30/142406brso5ub5vp46415v.png
和http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/30/142405o5q9goqc77ndo7og.png
错误主要是两方面的：1、是未生成stringutil.mod文件2、是找不到生成的libw3.a和libg2_4.a两个库文件对于第一个问题，我们在网上可以下载到现成的stringutil.mod文件来解决，打开如下地址
http://162.105.245.3/%7Eyingyue/software/models/WRFV3.2/wps/util/src/下载stringutil.mod文件对于第二个问题，其实libw3.a和libg2_4.a两个库文件在/WPS/ungrib/src/ngl里的g2和w3文件夹里是生成了的，但是好像生成的链接不可用似的，对于这个问题的解决我主要是参考了“Ice & Cream”大侠在网上的一篇博文：http://hi.baidu.com/longlivehejian/blog/item/702dfaeb2f52fccad439c92b.html文中讲到“3. wps的编译过程会有几个被忽略的错误，提示找不到libw3.a和libg2_4.a，这是WPS/ungrib/src/ngl中Makefile中的相对路径问题，用gedit打开该Makefile，将两个"$(RANLIB)"后面的路径中的"w3/"和"g2/"去掉。”他的意思如图所示：http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/30/142408eohjph6ul7u67lpx.png
下面是一直在纠结的所在地：http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/30/142409kshkpd9jp6sy594y.png
好了，现在问题的解决方法都有了，在其他文件夹下新建一个back的文件夹，将刚才修改过：configure.wps文件、WPS/ungrib/src/ngl下的Makefile文件、还有其实在/WPS/ungrib/src/ngl里的g2和w3文件夹里是生成了的libw3.a和libg2_4.a两个库文件、还有从网上下载到的stringutil.mod文件都提取到新建的back文件夹里。然后，将model里的WPS文件夹改名（随便，只要不叫WPS就可以，呵呵），重新将下载的WPS3.3的tar文件解压缩到model文件夹下，其实就是重复刚开始时的那些步骤#cd /home/jie/model/WPS进入WPS程序文件夹与wrf一样要先给configure和compile执行文件加权限，在终端输入：#chmod u+x configure 加权限# chmod u+x compile#./configure
完了后，用back文件夹里备份的文件去替换新的WPS文件夹下相应的文件。1、back文件夹里备份的stringutil.mod文件放入/WPS/geogrid/src下2、back文件夹里备份的configure.wps文件覆盖/WPS的对应文件3、back文件夹里备份的Makefile文件覆盖/WPS/ungrib/src/ngl的对应文件4、back文件夹里备份的libw3.a库文件放入/WPS/ungrib/src/ngl里的w3文件夹里5、back文件夹里备份的libg2_4.a库文件放入/WPS/ungrib/src/ngl里的g2文件夹里6、将back文件夹里备份的libw3.a和libg2_4.a两个库文件在/WPS/ungrib/src/ngl里再存一份，这样做，是我想：如果在这里生成的libw3.a和libg2_4.a两个库文件的链接不可用，还不如直接将这两个文件放入的这里呢OK了，以上这些做完后，我们就可以再次编译WPS了#./compile>&wpscompile2.log通过前面处理后，这次编译基本可以顺利进行了，主要的几个exe文件都可生成，但是还是存在一些可忽略的警告，如下图所示：http://bbs.06climate.com/data/attachment/album/201110/30/142410kgqgkj9zkiyktqz8.png
这样，WPS3.3就算是在曲曲折折中编译完成了，至于上面的一些可忽略的警告，其实我以前在redhat9上编译WRFV2.2.1时也遇到过，是可以解决的，网上也有相关的解决办法，等后面有时间吧，再补充下，争取做到编译全程一个警告都不出的效果，呵呵，现在就先到此为止吧！谢谢围观！
最后附上相关的一些库文件和修改后的文件：
楼这层呢，我准备对前面的工作做一些修正
本帖最后由 随缘 于 2011-11-1 19:50 编辑楼这层呢，我准备对前面的工作做一些修正
前面说到wrf主程序安装那部分里，configure完了后，会出现一个no entry nc.o inarchive的错误，系统探测netcdf时出了点错误。
接下来，我修改了configure执行文件，但是事实证明，这样的修改，还是会留下后遗症的，到后面编译arwpost的时候，会提示wrf主程序生成的io_netcdf.a的库文件内容不可用的，WPS里面的那些错误不知道也和这个有没关系，后面再测试下去。
我下来后，又对这个问题研究了下，问题应该还是出在gcc版本和netcdf4.1.3的兼容性上面，要不就是netcdf4.1.3新版的bug
我又用netcdf4.0.1版本走了一遍，结果不再出现no entry nc.o inarchive的错误了，一切都很顺利。
后面再看到这个帖子的同学，希望你们在操作过程中使用netcdf4.0.1的版本，应该就不会有那么多麻烦事了！
本帖最后由 随缘 于 2014-4-21 20:50 编辑
第六部分：arwpost后处理程序及rip画图软件的安装
时间过得可真是快啊！今天有点空闲时间，把前面遗留的问题慢慢补上吧！
楼这层就来说说arwpost和rip的安装吧
arwpost的安装步骤：
./configure
然后有个选项列表，里面有可输出v5d格式和不可两种，我通常选grads和v5d两种格式都可输出
然后：./compile
如果安装顺利：ls *.exe
有ARWpost.exe 生成表明安装成功！
但是经常有人会碰到如下的错误：
module_interp.f:(.text+0xc429): undefined reference to `nf_inq_varid_'
module_interp.f:(.text+0xc5af): undefined reference to `nf_inq_varid_'
module_interp.f:(.text+0xc67d): undefined reference to `nf_inq_var_'
module_interp.f:(.text+0xc95a): undefined reference to `ncvgt_'
module_interp.f:(.text+0xcca7): undefined reference to `ncvgt_'
module_interp.f:(.text+0xcf87): undefined reference to `ncvgt_'
make: Error 1 (ignored)
这个错误是因为libnetcdf.a 和libnetcdff.a缺失造成的
在configure.arwp里面加入libnetcdf.a和libnetcdff.a的库文件路径就可以了
LDFLAGS =-L /usr/local/netcdf/lib -lnetcdf -lnetcdff
下面是一段英文解释：
added the CPPFLAG -I/path/to/netcdf/include, and the LDFLAG "-L/path/to/netcdf/lib -lnetcdf -lnetcdff". This may be a little overkill, but it did the trick for me and I now have the ARWpost.exe program in my directory.
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2014年4月21日最新发现：
要想在编译ARWpost时改的彻底
要修改目录/ARWpost/src里的makefile：
ARWpost.exe: $(OBJS)
$(FC) $(FFLAGS) $(LDFLAGS) -o $@ $(OBJS)\
-L$(NETCDF)/lib -I$(NETCDF)/include-lnetcdf
这段改为：
ARWpost.exe: $(OBJS)
$(FC) $(FFLAGS) $(LDFLAGS) -o $@ $(OBJS)\
-L$(NETCDF)/lib -I$(NETCDF)/include-lnetcdf -lnetcdff
这样在编译的时候才编译的彻底。
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2、rip的安装：
安装步骤：
./configure
make
make install
如果顺利的话，在RIP的src文件内有上图中阴影部分里面的这些可执行文件就证明安装成功了。
一定注意，一定要看到有rip的可执行文件，其他可执行文件在失败的情况下也是会生成的，一定要生成rip才算成功。
在编译rip的时候，一般也会碰到找不到gcc库文件
/usr/bin/ld: cannot find -lg2c这样的问题
解决办法是：在configure.rip内修改下面部分
LOCAL_LIBS = -L/usr/X11R6/lib -lX11 -L/usr/local/pgi/linux86/lib -lpgftnrtl -lpgc -L/usr/lib/gcc/i686-redhat-linux/4.4.4 -lg2c
修改为下面：
LOCAL_LIBS = -L/usr/X11R6/lib -lX11 -L/usr/local/pgi/linux86/lib -lpgftnrtl -lpgc -L/usr/lib/gcc/i386-redhat-linux/4.4.4 -lf2c
首先要找到你gcc的安装路径，和版本
可用gcc --version来检测gcc版本
还会碰到的一个问题是有关ncarg的库文件缺失的问题
在configure.rip内修改下面部分
LDFLAGS = -L/usr/local/ncarg/lib -lncarg加入libncarg.a的库文件路径就可以了
{:e313_b:}先占好位，后续抽时间再慢慢补全{:eb515:} 我说楼主，你占了好几楼也没有上传文档啊？{:eb328:}，有的话请补全 楼主喜欢爬楼啊！{:soso_e113:} 好，那就来期待楼主的大作了，一气占了7层啊