fdvmLDr (1158337), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В модели FDVM пользователь вначале определяет многомерный массив виртуальных процессоров, на секции которого будут распределяться данные и вычисления. При этом секция может варьироваться от полного массива процессоров до отдельного процессора.
На следующем этапе определяются массивы, которые должны быть распределены между процессорами (распределенные данные). Эти массивы специфицируются директивами отображения данных (раздел 4). Остальные переменные (распределяемые по умолчанию) отображаются по одному экземпляру на каждый процессор (размноженные данные). Размноженная переменная должна иметь одно и то же значение на каждом процессоре за исключением переменных в параллельных конструкциях (см. раздел 5.1.3, 5.1.4 и 7.5).
Модель FDVM определяет два уровня параллелизма:
-
параллелизм по данным на секции массива процессоров;
-
параллелизм задач – независимые вычисления на секциях массива процессоров.
Параллелизм по данным реализуется распределением витков тесно-гнездового цикла между процессорами (раздел 5). При этом каждый виток такого параллельного цикла полностью выполняется на одном процессоре. Операторы вне параллельного цикла выполняются по правилу собственных вычислений (раздел 5.2).
Параллелизм задач реализуется распределением данных и независимых вычислений на секции массива процессоров (раздел 7).
При вычислении значения собственной переменной процессору могут потребоваться как значения собственных переменных, так и значения несобственных (удаленных) переменных. Все удаленные переменные должны быть указаны в директивах доступа к удаленным данным (раздел 6).
2.2. Синтаксис директив FDVM
Синтаксис директив FDVM описывается следующей БНФ формой:
is по определению
or альтернатива
[ ] необязательная конструкция
[ ]… повторение конструкции 0 или более раз
x-list x [ , x ]…
Синтаксис директивы.
| directive-line | is CDVM$ dvm-directive |
| or *DVM$ dvm-directive |
| dvm-directive | is specification-directive |
| or executable-directive |
| specification-directive | is processors-directive |
| or align-directive | |
| or distribute-directive | |
| or template-directive | |
| or pointer-directive | |
| or shadow-directive | |
| or dynamic-directive | |
| or inherit-directive | |
| or remote-group-directive | |
| or reduction-group-directive | |
| or task-directive | |
| or heap-directive | |
| or asyncid-directive |
| executable-directive | is realign-directive |
| or redistribute-directive | |
| or parallel-directive | |
| or remote-access-directive | |
| or shadow-group-directive | |
| or shadow-start-directive | |
| or shadow-wait-directive | |
| or reduction-start-directive | |
| or reduction-wait-directive | |
| or new-value-directive | |
| or prefetch-directive | |
| or reset-directive | |
| or parallel-task-loop-directive | |
| or map-directive | |
| or task-region-directive | |
| or end-task-region-directive | |
| or on-directive | |
| or end-on-directive | |
| or f90-directive | |
| or asynchronous-directive | |
| or end-asynchronous-directive | |
| or asyncwait-directive |
Ограничения:
-
Cпецкомментарий directive-line подчиняется правилам написания комментария в фиксированной форме.
-
Директивы спецификации должны находиться в разделе спецификаций.
-
Исполняемые директивы должны находиться среди исполняемых операторов.
-
Любое выражение, входящее в директиву спецификации, должно быть выражением спецификации (см. Приложение 1, п.2.4).
Никакой оператор не может находиться среди строк продолжения директивы. Строка directive-line не может находиться внутри продолженного оператора. Ниже приводится пример директивы с продолжением. Отметим, что позиция 6 должна быть пробелом за исключением случая, когда она используется для обозначения продолжения.
CDVM$ ALIGN SPACE1( I, J, K )
CDVM$* WITH SPACE(J , K, I )
3. Массивы виртуальных процессоров. Директива PROCESSORS
Директива PROCESSORS определяет один или несколько массивов виртуальных процессоров.
Синтаксис.
| processors-directive | is PROCESSORS processors-decl-list |
| processors-decl | is processors-name ( explicit-shape-spec-list ) |
| explicit-shape-spec | is [ lower-bound : ] upper-bound |
| lower-bound | is int-expr |
| upper-bound | is int-expr |
Встроенная функция NUMBER_OF_PROCESSORS ( ) может использоваться для определения количества физических процессоров, на которых выполняется вся программа.
Разрешается использовать несколько массивов виртуальных процессоров разной формы при следующем условии: количество процессоров в каждом массиве должно быть равно значению встроенной функции NUMBER_OF_PROCESSORS ( ). Если два массива виртуальных процессоров имеют одинаковую форму, то соответствующие элементы этих массивов ссылаются на один виртуальный процессор.
Пример 3.1. Описание массивов виртуальных процессоров.
CDVM$ PROCESSORS P( N )
CDVM$ PROCESSORS Q( NUMBER_OF_PROCESSORS( ) ),
CDVM$* R(2, NUMBER_OF_PROCESSORS( )/2)
Значение N должно быть равно значению функции NUMBER_OF_PROCESSORS ( ).
Массивы процессоров являются локальными объектами процедуры. Массивы данных с атрибутами COMMON и SAVE могут быть отображены на локальные массивы виртуальных процессоров при следующем условии: при каждом вызове процедуры локальный массив процессоров имеет одно и то же определение.
4. Распределение данных
FDVM поддерживает распределение блоками (равными и неравными), наследуемое распределение, распределение динамических массивов и распределение через выравнивание.
4.1. Директивы DISTRIBUTE и REDISTRIBUTE
Синтаксис.
| distribute-directive | is dist-action distributee dist-directive-stuff |
| or dist-action [ dist-directive-stuff ] :: distributee-list |
| dist-action | is DISTRIBUTE |
| or REDISTRIBUTE |
| dist-directive-stuff | is dist-format-list [ dist-onto-clause ] |
| distributee | is array-name |
| dist-format | is BLOCK |
| or GEN_BLOCK ( block-size-array ) | |
| or WGT_BLOCK ( block-weight-array , nblock) | |
| or * |
| dist-onto-clause | is ONTO dist-target |
| dist-target | is processors-name [(processors-section-subscript-list )] | |
| processors-section-subscript | is [ subscript ] : [ subscript ] | |
| subscript | is int-expr | |
| nblock | is int-expr | |
| block-size-array | is array-name | |
| block-weight-array | is array-name | |
Ограничения:
-
Длина списка dist-format-list должна быть равна количеству измерений массива. Т.е. для каждого измерения должен быть задан формат распределения.
-
Количество распределенных измерений массива (формат задан не *) должно быть равно количеству измерений dist-target.
-
Массив block-size-array в спецификации GEN_BLOCK, должен быть одномерным целочисленным массивом, размер которого равен размеру соответствующего измерения массива процессоров, а сумма значений его элементов равна размеру распределяемого измерения.
-
Массив block-weight-array в спецификации WGT_BLOCK, должен быть одномерным массивом типа DOUBLE PRECISION.
-
В одном списке dist-format-list не может быть указан формат GEN_BLOCK и формат WGT_BLOCK.
-
Директива REDISTRIBUTE может применяться только к массивам со спецификацией DYNAMIC.
-
Отсутствие dist-directive-stuff допустимо только в директиве DISTRIBUTE. В этом случае распределяемый массив может использоваться только после выполнения директивы REDISTRIBUTE.
Спецификация ONTO указывает массив или секцию массива виртуальных процессоров. Если спецификация ONTO не указана, то распределение осуществляется по базовому массиву виртуальных процессоров, который является параметром запуска программы на выполнение. Когда директива REDISTRIBUTE без спецификации ONTO выполняется в ON‑блоке, то распределение осуществляется на секцию массива процессоров этого ON‑блока (см. радел 7).
Несколько одинаково распределяемых массивов (A1, A2,…) можно распределить одной директивой вида
CDVM$ DISTRIBUTE dist-directive-stuff :: A1, A2, …
При этом массивы должны иметь одинаковое число измерений, но необязательно одинаковые размеры измерений.
Рассмотрим форматы распределения для одного измерения массива (одномерный массив A(N) ) и для одного измерения массива процессоров (одномерный массив R(P) ). Многомерные распределения рассматриваются в разделе 4.1.5.
4.1.1. Формат BLOCK
На каждом процессоре распределяется блок размером (N-1)/P +1 элементов. При некоторых соотношениях N и P несколько последних процессоров могут не содержать значений элементов массива.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
