李宇琨的博客
  • 李宇琨
  • 2017年 12月30日
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在MacOS平台上使用Eclipse/Photran搭建Fortran开发环境

 

系列文章 在MacOS下搭建Fortran开发环境前言Eclipse是一款著名的跨平台开源集成开发环境（IDE）。Eclipse的本身只是一个框架平台，最初基于Java语言开发，目前通过插件已经能够支持C++、Fortran、Python、PHP等各种语言的开发工具。Photran就是一款基于Eclipse和CDT(C/C++ Development Tooling)的Fortran集成开...

系列文章

前言

Eclipse是一款著名的跨平台开源集成开发环境（IDE）。Eclipse的本身只是一个框架平台，最初基于Java语言开发，目前通过插件已经能够支持C++、Fortran、Python、PHP等各种语言的开发工具。

Photran就是一款基于Eclipse和CDT(C/C++ Development Tooling)的Fortran集成开发环境。Photran 9.1于2015年6月24日与Eclipse 4.5(Mars)一起发布。Photran支持Fortran 77-2008。Photran目前是Eclipse Parallel Tools Platform(PTP)的一个组件。

部署平台

  • macOS High Sierra 10.13.2

  • gcc version 7.2.0

  • gdb version 8.0.1

  • Java(TM) SE Runtime Environment (build 9.0.1+11)

  • Eclipse Oxygen.2 (4.7.2)
    • CDT
    • PTP

准备工作

由于Eclipse是基于Java语言开发的，首先需要确定系统中有Java运行环境。在终端中运行指令

java -version

就能够获取系统中安装的Java版本号。如果提示未安装相应环境，可以前往http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index-jsp-138363.html来获取最新版本的Java运行环境。或者直接使用brew cask来进行安装：

brew cask install java

另外，如果要编译和构建Fortran应用程序，则必须在系统路径中包含make程序（如GNU Make）和Fortran编译器（如gfortran，GNU Fortran编译器）。要调试Fortran应用程序，则必须安装GNU GDB。关于GDB的详细设置将在后面讨论。

可以直接采用brew进行安装：

brew install cmake gcc gdb

安装PTP

可以直接前往Eclipse package downloads page下载Eclipse for Parallel Application Developers，这其中就包含了Photran，C/C++ Development Tools，Eclipse Parallel Tools Platform以及其他的一些插件。

接下来，为了能够在启动Eclipse时能够成功找到PATH，还需要以下操作：

  1. 在应用程序中找到Eclipse.app，右键选择显示包内容；
  2. 打开Contents文件，修改Info.plist中的内容；
  3. 在其中的<dict>行和<key>CFBundleExecutable</key>行之间添加一个LSEnvironment路径。如下所示：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE plist PUBLIC "-//Apple Computer//DTD PLIST 1.0//EN" "http://www.apple.com/DTDs/PropertyList-1.0.dtd">
<plist version="1.0">

<dict>
        <key>LSEnvironment</key>
                <dict>
                        <key>PATH</key>
                        <string>/usr/local/gfortran/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin</string>
                </dict>
        <key>CFBundleExecutable</key>
                <string>eclipse</string>
...

其中<string>标签中就是添加的PATH路径。

  1. 在终端中执行以下命令：
/System/Library/Frameworks/CoreServices.framework/Frameworks/LaunchServices.framework/Support/lsregister -v -f /Applications/eclipse/eclipse.app

设置gdb调试器

GDB是GNU项目中的一个程序调试工具。广泛应用在UNIX/LINUX操作系统下。

对于最新的macOS来说，操作系统的保护机制System Integrity Protection(SIP)使得GDB无法直接访问系统内核。关于SIP的详细介绍可以参见这里。在使用Homebrew完成gdb的安装之后会提示：

gdb requires special privileges to access Mach ports.
You will need to codesign the binary. For instructions, see:

  https://sourceware.org/gdb/wiki/BuildingOnDarwin

On 10.12 (Sierra) or later with SIP, you need to run this:

  echo "set startup-with-shell off" >> ~/.gdbinit

提示需要对GDB进行证书授权才能够正常使用gdb调试程序。

  1. 启动钥匙串访问(Keychain Access)应用程序，打开菜单：钥匙串访问(Keychain Access)>证书助理(Certificate Assistant)>创建证书…(Creat a Certificate…)；
  2. 名称(Name)填写gdb-cert，身份类型(Identity Type)选择自签名根证书(Self Signed Root)，证书类型选择代码签名(Code Signing)，并勾选让我覆盖这些默认值(Let me override defaults)；
  3. 接下来连续点击继续，在指定用于该证书的位置时(Specify a Location For The Certificate)，选择钥匙串(Keychain)为系统(System)；

如果无法将证书创建在系统钥匙串下，可以先将证书创建在登录钥匙串下，然后将其导出后再导入进系统钥匙串下。

  1. 在刚创建的证书gdb-cert上点击右键，选择显示简介(Get Info)，将信任选项卡下的使用此证书时:更改为始终信任；
  2. 重启电脑；
  3. 对证书进行签名。打开终端，在其中输入指令：
codesign -s gdb-cert /usr/local/bin/gdb
  1. 对于macOS 10.12(Sierra)版本以上的操作系统，还需要禁止gdb从shell中启动调试程序。可以直接通过创建.gdbinit文件来实现：
echo "set startup-with-shell off" >> ~/.gdbinit

Troubleshooting

如果在执行了以上步骤之后仍然不能够顺利运行gdb，可以考虑关闭SIP：

  1. 重启系统并按住Command+R，进入恢复模式；
  2. 在使用工具中启动终端，并执行命令csrutil disable;
  3. 关闭终端并重启系统，重新创建证书并签名。

在终端中执行csrutil status可以查看当前SIP的运行情况；重复以上步骤执行csrutil enable可以重新开启SIP。

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