パッケージ管理したい（`spack`）

$ brew install spack
$ spack install スペック名  # パッケージ名のこと

spackは主にスパコンなどのHPCでパッケージ管理ができるコマンドです。コンパイラーを変えたり、オプションを変えたりしたパッケージを、それぞれ独立した環境に構築できます。

クロスプラットフォーム対応で、LinuxやmacOSでも利用でき、Homebrewでインストールできます。 gnupgなど他に必要なパッケージがあるので、公式ドキュメントのSystem Prerequisitesを参照してください。

今回は、Geant4をインストールするためだけに導入しました。以下はGeant4を例にコマンドの使い方を確認しています。

注釈

基本的なコマンドの使い方とオプションはspack helpもしくはspack help コマンド名で確認できるようになっていました。より詳細は公式ドキュメントで確認できます。

インストールしたい（`spack install`）

$ spack install パッケージ名
$ spack install パッケージ名@バージョン
$ spack install パッケージ名 %gcc@パージョン

$ spack install geant4

installコマンドでパッケージをインストールできます。基本的にすべての関連パッケージでコンパイル作業が必要なので、時間がかかります。

他にも@バージョンでバージョン、%コンパイラーでコンパイラーを指定できます。

ビルドオプションしたい

$ spack install パッケージ名 オプション="値"
$ spack install パッケージ名 +オプション

$ spack install geant4 opengl=True
$ spack install geant4 +opengl

infoコマンドで確認したVariants名で、ビルドオプションを追加できます。パッケージ名のあとにオプション名=値を追加します。オプションの値がブーリアン（True | False）の場合は+オプション名のように書くこともできます。

注釈

$ spack spec geant4 opengl=True

specコマンドでインストールされるパッケージ一覧を事前に確認できます。

ローカルのパッケージを確認したい（`spack find`）

$ spack find -l geant4
-- darwin-sonoma-skylake / apple-clang@15.0.0 -------------------
pzvk6rx geant4@11.1.2  # spack install geant4
t26aalv geant4@11.1.2  # spack install geant4 opengl=True
==> 2 installed packages

findコマンドでインストール済みのパッケージ情報を確認できます。

ビルドオプションごとにハッシュ値的なものが付与されます。 Homebrewでインストールしたspackを使った場合、それぞれ次のパスにインストールされていました。

$ spack find -p geant4
-- darwin-sonoma-skylake / apple-clang@15.0.0 -------------------
geant4@11.1.2  /usr/local/Cellar/spack/0.21.1/opt/spack/darwin-sonoma-skylake/apple-clang-15.0.0/geant4-11.1.2-pzvk6rxocxpeauwnlfvwxk6wx3b67wrr
geant4@11.1.2  /usr/local/Cellar/spack/0.21.1/opt/spack/darwin-sonoma-skylake/apple-clang-15.0.0/geant4-11.1.2-t26aalvrzmo2u5jyhj3nvv6gihtty7cv
==> 2 installed packages

-vオプションでビルドオプションの詳細を確認できます。有効なオプションは+オプション名、無効なオプションは~オプション名で表示されます。

$ spack find -lv geant4
-- darwin-sonoma-skylake / apple-clang@15.0.0 -------------------
pzvk6rx geant4@11.1.2~ipo~motif~opengl~qt~tbb+threads~vecgeom~vtk~x11 build_system=cmake build_type=Release cxxstd=17 generator=make patches=2979cb7
t26aalv geant4@11.1.2~ipo~motif+opengl~qt~tbb+threads~vecgeom~vtk~x11 build_system=cmake build_type=Release cxxstd=17 generator=make patches=2979cb7

パッケージをロードしたい（`spack load`）

# Fish
$ source /opt/homebrew/Cellar/spack/0.21.1/share/spack/setup-env.fish
$ spack load パッケージ名/ハッシュ値
$ spack load geant4

$ spack unload geant4

loadコマンドで、パッケージをロードできます。その時は、シェルごどの設定を有効にする必要があります。

注釈

シェル設定をしていない状態でspack loadすると、エラーが表示されたあと、シェルごとの対処方法を表示してくれます。

$ spack load geant4
==> Error: `spack load` requires Spack's shell support.

For fish:
    source /opt/homebrew/Cellar/spack/0.21.1/share/spack/setup-env.fish

パッケージの詳細を確認したい（`spack info`）

$ spack info パッケージ名
$ spack info geant4
$ spack info --variants-by-name geant4

infoコマンドでパッケージ情報の詳細を確認できます。ウェブサイトのURL（Homepage）、利用可能なバージョン（Preferred version／Safe versions）、ビルド時のオプション（Variants）、依存パッケージ（Build Dependencies／Link Dependencies／Run Dependencies）など確認できます。

ビルド時のオプションは、デフォルトで条件ごと（when 条件）で表示されます。 --variants-by-nameオプションをつけると、オプション名で表示されます。

注釈

具体的な表示の違いは以下のようになります。

$ spack info geant4
...
Variants:
    ...
    when build_system=cmake
      build_type [Release]      Debug, MinSizeRel, RelWithDebInfo, Release
          CMake build type
      generator [make]          none
          the build system generator to use
...

$ spack info --variants-by-name geant4
...
Variants:
    ...
     build_system [cmake]        cmake
        Build systems supported by the package

    build_type [Release]        Debug, MinSizeRel, RelWithDebInfo, Release
      when build_system=cmake
        CMake build type

    generator [make]            none
      when build_system=cmake
        the build system generator to use
...

利用可能なパッケージを確認したい（`spack list`）

$ spack list
$ spack list | grep パッケージ名（の一部）

$ spack list | grep geant4
geant4
geant4-data
geant4-vmc

listコマンドで利用可能なパッケージ一覧を確認できます。数が多いのでgrepやripgrepなどの検索コマンドでパッケージ名を指定するとよいです。

注釈

ページ構成の都合で順番が後回しになってしまってますが、おそらく一番最初に使うコマンドはこれです。

僕もまず、Geant4に関係したパッケージ名を確認するところからはじめました。関連しそうなパッケージとしてgeant4、geant4-data、geant4-vmcが見つかりました。それぞれのパッケージ詳細はinfoコマンドを使って確認ました。

geant4パッケージが本体です。これをインストールします。

geant4-dataパッケージはGeant4本体の依存パッケージのひとつなので、直接インストールする必要はありません。

geant4-vmcパッケージは今回は必要なさそうなのでスキップしました。今後、必要になったときにインストールします。

アンインストールしたい（`spack uninstall`）

$ spack uninstall パッケージ名
$ spack uninstall パッケージ名/ハッシュ値

$ spack uninstall geant4
$ spack uninstall geant4/pzvk6rx

Do you want to proceed? [y/N] y
==> Successfully uninstalled geant4@11.1.2%apple-clang@15.0.0~ipo~motif~opengl~qt~tbb+threads~vecgeom~vtk~x11 build_system=cmake build_type=Release cxxstd=17 generator=make patches=2979cb7 arch=darwin-sonoma-skylake/pzvk6rx

uninstallコマンドでパッケージをアンインストールできます。同じパッケージ名で複数インストールされている場合は、パッケージ名/ハッシュ値で指定します。確認のプロンプトが表示されるのでyを入力します。削除はあっという間です。

一時パッケージをアンインストールしたい（`gc`）

$ spack gc パッケージ名
$ spack gc geant4

gcコマンドで、一時的にインストールされたパッケージをアンインストール（ガベージコレクト）できます。

コンパイラーしたい（`spack compilers`）

$ spack compilers
==> Available compilers
-- apple-clang ventura-aarch64 ----------------------------------
apple-clang@15.0.0

-- gcc ventura-aarch64 ------------------------------------------
gcc@13.2.0

compilersコマンドで利用可能なコンパイラーを確認できます。

$ spack compiler info apple-clang
apple-clang@15.0.0:
	paths:
		cc = /usr/bin/clang
		cxx = /usr/bin/clang++
		f77 = None
		fc = None
	modules  = []
	operating system  = ventura

compiler infoでコンパイラーの詳細を確認できます。コンパイラーの詳細は~/.spack/darwin/compilers.yamlにも書いてありました。

パッケージ管理したい（spack）

インストールしたい（spack install）

ビルドオプションしたい

ローカルのパッケージを確認したい（spack find）

パッケージをロードしたい（spack load）

パッケージの詳細を確認したい（spack info）

利用可能なパッケージを確認したい（spack list）

アンインストールしたい（spack uninstall）

一時パッケージをアンインストールしたい（gc）

コンパイラーしたい（spack compilers）