如何并行执行CalculiX计算

如今大多数计算机都有一个插槽带有多个核心，允许并行执行计算。在CalculiX中，您可以：

并行创建单元刚度矩阵。无需特殊的编译标志。运行时必须将环境变量OMP_NUM_THREADS或环境变量CCX_NPROC_STIFFNESS设置为核心数，默认为1。如果两者都设置，CCX_NPROC_STIFFNESS优先。最大核心数由CalculiX通过使用sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF)函数自动检测。用户可以通过环境变量NUMBER_OF_CPUS覆盖此设置。

请注意，较旧的GNU编译器版本（例如gcc 4.2.1）可能由于每个线程要分配的字段大小（例如e_3d.f例程中的s(100,100)）而存在并行化问题。对于当前编译器版本这应该不是问题。
使用SPOOLES的多线程版本求解方程组。为此，
- 必须已编译SPOOLES的MT版本。有关此主题的更多信息，请参阅SPOOLES文档。
- CalculiX CrunchiX必须在Makefile中激活USE_MT标志进行编译，请参阅README.INSTALL文件。
- 运行时必须将环境变量OMP_NUM_THREADS设置为要使用的核心数。在Linux中，这可以在命令行上通过"export OMP_NUM_THREADS=n"完成，其中n是核心数。默认为1。或者，您可以使用环境变量CCX_NPROC_EQUATION_SOLVER设置核心数。如果两者都设置，后者优先。
使用PARDISO的多线程版本求解方程组。PARDISO是专有软件。请参阅PARDISO文档了解如何链接多线程版本。运行时必须将环境变量OMP_NUM_THREADS设置为核心数，默认为1。
并行创建材料切线矩阵并在积分点计算应力。无需特殊的编译标志。运行时必须将环境变量OMP_NUM_THREADS或环境变量CCX_NPROC_RESULTS设置为核心数，默认为1。如果两者都设置，CCX_NPROC_RESULTS优先。最大核心数由CalculiX通过使用sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF)函数自动检测。用户可以通过环境变量NUMBER_OF_CPUS覆盖此设置。请注意，如果使用材料用户子程序（第8.5节和8.6节），必须遵守某些规则才能实现并行化。这些规则包括（此列表可能不完整）：
- 无save语句
- 无data语句
- 避免逻辑变量
- 无write语句
并行计算热辐射计算的视角因子。无需特殊的编译标志。运行时必须将环境变量OMP_NUM_THREADS或环境变量CCX_NPROC_VIEWFACTOR设置为核心数，默认为1。如果两者都设置，CCX_NPROC_VIEWFACTOR优先。最大核心数由CalculiX通过使用sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF)函数自动检测。用户可以通过环境变量NUMBER_OF_CPUS覆盖此设置。
并行执行CFD计算（计算流体力学）中的多项操作。无需特殊的编译标志。运行时必须将环境变量OMP_NUM_THREADS或环境变量CCX_NPROC_CFD设置为核心数，默认为1。如果两者都设置，CCX_NPROC_CFD优先。最大核心数由CalculiX通过使用sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF)函数自动检测。用户可以通过环境变量NUMBER_OF_CPUS覆盖此设置。
使用Biot-Savart定律并行计算磁场强度。无需特殊的编译标志。运行时必须将环境变量OMP_NUM_THREADS或环境变量CCX_NPROC_BIOTSAVART设置为核心数，默认为1。如果两者都设置，CCX_NPROC_BIOTSAVART优先。最大核心数由CalculiX通过使用sysconf(_SC_NPROCESSORS_CONF)函数自动检测。用户可以通过环境变量NUMBER_OF_CPUS覆盖此设置。
并行执行SLATEC迭代求解器或ARPACK所需的若干向量和矩阵运算。为此，用户必须定义环境变量OMP_NUM_THREADS，并在Makefile中使用openmp FORTRAN标志。并行化在FORTRAN例程中使用openmp完成。相应的行以"c$omp"开头。如果未使用openmp标志，这些行将被编译器解释为注释行，不进行并行化。请注意，这种并行化仅对于相当大的系统才有价值，例如CFD计算约300,000个自由度或机械频率计算约1,000,000个自由度。

示例：

由于某种原因，函数sysconf在您的计算机系统上不起作用并导致分段故障。您可以通过使用NUMBER_OF_CPUS环境变量显式设置最大核心数来避免使用该函数。
您想执行热机械计算，但您使用的用户定义材料子程序（第8.5节和8.6节）不适合并行化。您可以通过将变量OMP_NUM_THREADS设置为系统上的最大核心数来最大程度地利用并行化（例如用于视角因子计算），并通过将CCX_NPROC_RESULTS设置为1来阻止材料切线和应力计算步骤的并行化。