Windows で GSL (GNU Scientific Library) をビルドとインストール（Windows 上の Cygwin を使用）

GSL とは、種々の関数，ベクトル，行列等の数値計算に関する C プログラムを集めたライブラリです．この Web ページでは，GSL のビルドとインストールの手順を図解で説明します．

GSL (GNU Scientific Library) のベクトル，行列に関する機能（機能の一部を紹介）は別の Web ページを見てください。

C プログラムから GSL (GNU Scientific Library) の機能を呼び出すプログラムの見本と実行手順別の Web ページを見てください。

※ Linux での GSL のビルドとインストールについては，別のWebページで説明します．

Windows を使います．
GSL のソースコードからコンパイルします．それには C コンパイラなどが必要です．そこで，C コンパイラを含むソフトウエアである Cygwin を使います．
GNU の C コンパイラ・バージョン 4 を使ってコンパイルします．
Cygwin のパッケージから GSL をインストールすることができます(Libs/gsl など)．ここで、わざわざ，ソースコードからコンパイルしている理由は，GotoBLAS とリンクしたいから．
※ GotoBLAS のリンク手順については，別の Web ページで説明しています．
ビルド時には「-O0」を指定する必要があります（gcc バージョン 4.1 以降のオプティマイザのバグの回避のため）．

参考 Web ページ:

GNU Scientific Libraryリファレンス・マニュアル日本語版

http://cygwin.com/packages/gsl/

インストール手順

GSL 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， GSL 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．

セットアッププログラムの開始
パッケージ選択画面 (Select Packages)」（下図）まで進む
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/libtool
- Devel/make
終了の確認

GSL のソースコードのダウンロードと解凍

GSL の Web ページを開く
http://www.gnu.org/software/gsl/
ソースコードをダウンロードするために，この Web ページの下の方にある「GNU Mirror」をクリックする．
ミラーサイト一覧の Web ページが開くので確認する．
日本のミラーサイトを選ぶために，この Web ページの下の方にある「ftp://core.ring.gr.jp/pub/GNU」をクリックする．
ダウンロード用のサーバに接続し，GNU ソフトウエアのディレクトリ一覧が表示されるので確認する．
GSL をダウンロードするために，この Web ページの下の方にある「GSL」をクリックする．
さまざまな版のファイルが表示される．
最新版の gsl-1.12.tar.gz をクリックする．ダウンロードが始まる
ダウンロードしたファイルを解凍
解凍は， lhaplus のような解凍ツールを使って，簡単に行える．
解凍して出来るファイルは次のようになる．
解凍してできたファイル全てを，Cygwin の /tmp 下に置く．
つまり，解凍して出来たファイル全てを C:\cygwin\tmp にコピーする．
Cygwin のコンソールを起動

Cygwin パッチ

patch -p1 < gsl-1.12-1.src.patch
patch -p1 < gsl-1.12-1.cygwin.patch

GSL のビルドとインストール

configure の実行
Cygwin のコンソールで次の操作を行う．
「CFLAGS="-O0 ..."」の「-O0」は，gcc バージョン 4.1 以降のオプティマイザのバグの回避のために入れる． これが無いと，make check のときにエラーが出る（2009/06 時点）．
※ エラーメッセージが出ないことを確認すること．
```
cd /tmp
cd gsl-1.12
CC=gcc-4 CFLAGS="-O0 -fexceptions -ftree-vectorize" ./configure --prefix=/usr
```
※ Core2 プロセッサを使っている場合.
- Core2 プロセッサなので「-msse4.1 -march=native」を付ける．
  ※ -mnative は Pentium 系のマシンにおいて「そのマシンの CPU に特化したコードを生成する」という意味．詳しくは「gcc -E -v -march=native -」
つまり，「CC=gcc-4 CFLAGS="-O0 -fexceptions -msse4.1 -march=native -ftree-vectorize" ./configure --prefix=/usr」のようにしてもいいでしょう
make の実行
```
make
```
make check の実行
引き続き，Cygwin のコンソールで次の操作を行い， GSL に付属のテストプログラムを起動してみる．テストに失敗するとエラーメッセージが出る．詳細は，ファイル名 log に起動される．
※ 長い時間（数分以上）を要する．エラーメッセージが出なければ安心していいでしょう．
```
make check
```
make check の結果の確認
「FAIL」と表示されていないこと．
make の結果の確認
※ エラーメッセージが出ないことを確認すること．
make install の実行
引き続き，Cygwin のコンソールで次の操作を行う．
※ エラーメッセージが出ないことを確認すること．
```
make install
```
インストールの結果，/usr/lib には，libgsl.a, libgsl.la, libgslcblas.a, libgslcblas.la が増えます。

（参考）参考 Web ページの紹介

「研究のツールボックス (4)」の Web ページ（http://www.ai-gakkai.or.jp/jsai/journal/toolbox/04/#FOURTH）に，GSL のとても分かりやすいサンプルファイルが公開されています．そのコンパイルと実行結果の様子を，参考のために，載せておきます．

乱数

固有値，固有ベクトル

行列とベクトル