Windows で FFTW3 をビルドとインストール（Windows 上の Cygwin を使用）

• Windows を使います．

• FFTW3 のソースコードからコンパイルします．それにはコンパイラなどが必要です． そこで，コンパイラを含むソフトウエアである Cygwin を使います．

前準備

前もってインストールしておくべきソフトウエア

• 「Windows に Cygwin をインストールの Web ページ」の記述に従って，Cygwin のインストールが済んでいること．

前もって調べておく事項

• Cygwin インストールディレクトリ: C:\Cygwin

FFTW3 のコンパイルに必要なソフトウエア等を Cygwin のパッケージを使ってインストール

Cygwin のセットアッププログラム setup.exe を使って， FFTW バージョン 3 (FFTW3) をソースプログラムからコンパイルするのに必要となる他のソフトウエアをインストールします．簡単にインストールできます．

1. セットアッププログラムの開始
   
   
   
   
   
   

2. パッケージ選択画面 (Select Packages)」（下図）まで進む
   

3. パッケージ選択画面で，パッケージを選ぶ

   下記のパッケージを選ぶ．

   「keep」になっている場合には，インストール済みなので，keep のままでよい．

   • Devel/autoconf
   • Devel/automake
   • Devel/gcc4-core
   • Devel/gcc4-fortran
   • Devel/gcc4-g++
   • Devel/libtool
   • Devel/make
   • Devel/patchutils
   • Interpreters/gawk

4. FFTW3 のソースコードパッケージ が欲しいので，Math/libfftw3-devel の 「Src」にチェックする

   下の図のようにチェック

   ※ Cygwin に慣れている人は，Cygwin のミラーサイトから，直接ソースコード（とパッチファイル）をダウンロードすることにも慣れているでしょう．その手順でも，もちろんよい．

   

5. インストールの開始

6. インストール完了の確認

fftw3 のソースコードの準備

1. Cygwin のコンソールを起動

   以下の操作は，Cygwin のコンソールで行う．

2. ソースコードの展開

   cd /tmp
   tar -xvzof /usr/src/fftw-3.2.2.tar.gz
   

   ※ ファイルが無いよ，というときは，Cygwin のセットアッププログラムの実行のときに， Math/libfftw3-devel の「Src」のチェックを忘れていたということなので， もう一度，Cygwin のセットアッププログラムの実行を繰り返す．

3. パッチ

   cd /tmp
   patch -p1 < /usr/src/fftw3-3.2-1.src.patch
   patch -p1 < /usr/src/fftw3-3.2-1.cygwin.patch
   

   

FFTW のビルドとインストール

1. configure の実行

   Cygwin のコンソール で次の操作を行う．

   cd /tmp
   cd fftw-3.2.2
   CC="gcc-4 -m32 -mthreads -O3 -fno-tree-vectorize " F77="gfortran-4 m32 -mthreads -O3 -fno-tree-vectorize" CXX="g++-4 -m32 -mthreads -O3 -fno-tree-vectorize" CPP=cpp-4 ./configure --prefix=/usr --enable-threads --enable-shared --disable-static --with-windows-f77-mangling
   

   ＜要点＞
   • -fno-tree-vectorize を付けているのは gcc4.4 におけるバグ（＝伝聞情報）の回避のため．
   • CC="gcc-4 ..." F77="gfortran-4 ..." CXX="g++-4 ..." CPP="cpp-4 ..." : GNU の C, C++, Fortran コンパイラ・バージョン 4 を使用という意味

   • Core2 プロセッサの場合は「-msse4.2 -march=native」を付けて，次のようにしてもいいでしょう。
     

2. configure コマンドの結果の確認

   必ず，エラーメッセージが出ていないことを確認する．

   

3. make の実行

   Cygwin のコンソール で次の操作を行う．

   make
   

   

4. make の結果の確認

   必ず，エラーメッセージが出ていないことを確認する．

   

5. make check の実行

   「make check」を使うと，チェック用プログラムが動き，自動的にチェックしてくれます．

   make check

6. make check の結果の確認
   

7. make install の実行

   make install
   

8. make install の結果の確認

   エラーメッセージが出ていないことを確認しておく．

   

性能測定の例

■ 目的

Cygwin のパッケージにある FFTW3 と，上で苦労してビルドした FFTW3 の比較．

■ ハードウエアとソフトウエア

• CPU: Intel Core2 Quad Q9550
• OS: Windows XP + Cygwin
• コンパイラ: GNU コンパイラ・バージョン 4 (Cygwin パッケージのもの)
• FFTW バージョン
• Cygwin 上でインストールした Octave バージョン 3.0.3: インストール手順は，別の Web ページに記述

■ 性能測定に使ったプログラム

x = rand(1,2^24);
length(x)
tic(); fft(x); toc()

■ お断り

本来，性能値は，マシンの種類．ソフトウエアのバージョン，コンパイル時のオプションなどで大きく変わる値です． ここで示す性能値は，他のプロセスをとめるなどしていません． あくまでも「参考値」ということでご理解ください．ここの性能値を鵜呑みにしないで下さい．

■ 実測値の例

Cygwin のパッケージにある FFTW3

この Web ページの手順でビルドした FFTW3

結論：「この Web ページの手順でビルドした FFTW3」の方が遅い，ということにはなっていないので，とりあえず安心． 性能差があるようにも見えるが，他のプロセスをとめるなどしていないし，一種の「誤差」である可能性が高い，

上記の簡単なプログラムで見る限りは，Cygwin で，FFTW3 の最新バージョンを追いかけたい（Cygwin のパッケージ化を待っていられない）というようなときには， この Web ページの手順が役立つかも知れない， あるいは，UNIX (Linux など）で FFTW3 をビルドしたいというときにも， この Web ページの手順が役立つかも知れない，と考えても妥当であろう．