fdvmLDr (1158337), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Пример 4.1. Распределение по формату BLOCK

4.1.2. Формат GEN_BLOCK

Распределение блоками разных размеров позволяет влиять на балансировку загрузки процессоров для алгоритмов, которые выполняют разное количество вычислений на различных участках области данных.

Пусть NB( 1:P ) - массив целых чисел. Следующая директива

CDVM$ DISTRIBUTE A( GEN_BLOCK(NB)) ONTO R

разделяет массив A на P блоков. Блок i размера NB( i ) распределяется на процессор R( i ). При этом

Пример 4.2. Распределение неравными блоками.

4.1.3. Формат WGT_BLOCK

Формат WGT_BLOCK определяет распределение блоками по их относительным “весам”.

Пусть задан формат WGT_BLOCK(WB, NBL).

Для 1 i  NBL, WB(i) определяет вес i‑ого блока. Блоки распределяются на P процессоров с балансировкой сумм весов блоков на каждом процессоре. При этом должно выполняться условие

P  NBL

Определим вес процессора как сумму весов всех блоков, распределенных на него. Измерение массива распределяется пропорционально весам процессоров.

Формат BLOCK является частным случаем формата WGT_BLOCK(WB,P), где WB(i) = 1 для 1 i  P и NBL = P.

Формат GEN_BLOCK с некоторой точностью является частным случаем формата WGT_BLOCK.

Пример 4.2 можно переписать с использованием формата WGT_BLOCK следующим образом.

Пример 4.3. Распределение блоками по весам.

CDVM$ PROCESSORS R( 4 )

DOUBLE PRECISION WB(12)

REAL A(12)

CDVM$ DISTRIBUTE A ( WGT_BLOCK( WB, 12 ) ) ONTO R

DATA WB / 2., 2.,1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 1., 2., 2. /

В примере 4.3 P = 4 и распределение идентично примеру 4.2.

В отличие от распределения неравными блоками, распределение по формату WGT_BLOCK можно выполнить для любого числа процессоров в диапазоне 1  P  NBL. Для данного примера размер массива процессоров R может изменяться от 1 до 12.

4.1.4. Формат *

Формат * означает, что измерение будет полностью локализовано на каждом процессоре (нераспределенное или локальное измерение).

4.1.5. Многомерные распределения

При многомерных распределениях формат распределения указывается для каждого измерения. Между измерениями распределяемого массива и массива процессоров устанавливается следующее соответствие.

Пусть массив процессоров имеет n измерений. Пронумеруем измерения массива без формата * слева направо d₁, ..., d_k.. Тогда измерение d_i будет распределяться на i-ое измерение массива процессоров. При этом должно выполняться условие kn.

Пример 4.4. Одномерное распределение.

Пример 4.5. Двумерное распределение.

4.2. Распределение динамических массивов

4.2.1. Динамические массивы в программе на языке Фортран 77

Отсутствие средств работы с динамическими массивами в языке Фортран 77 заставляет пользователей моделировать динамическую память с помощью так называемых рабочих массивов. Динамическая память описывается как одномерный массив большого размера. Динамические массивы разной формы определяются как непрерывные сегменты в этом рабочем массиве.

Пример 4.6. Использование рабочего массива.

REAL HEAP(100000)

READ (6 , *) N, M

C в программе требуются динамические массивы размера N N и M M

CALL SUB1(HEAP(1), N, HEAP(1+N*N), M)

END

SUBROUTINE SUB1(A, N, B, M)

DIMENSION A(N , N), B(M , M)

. . .

END

Анализ существующих программ показал отсутствие определенной дисциплины работы с моделируемыми динамическими массивами. В частности, отсутствует явная фиксация размещения массива в памяти. Обращение к динамическому массиву осуществляется ссылкой на рабочий массив. Это делает невозможным для компилятора определить форму массива.

4.2.2. Динамические массивы в модели FDVM. Директива POINTER

Предлагаемая модель является подмножеством модели динамических массивов Фортран 90 и позволяет без изменений выполнять эту модель в трех средах программирования

• последовательная программа на языке Фортран 77,

• параллельная программа на языке FDVM,

• параллельная программа на языке HPF.

Для динамических массивов, распределяемых по умолчанию, FDVM разрешает использовать любые способы моделирования динамической памяти. Для динамических массивов, распределяемых директивами DISTRIBUTE и ALIGN, FDVM определяет следующую дисциплину размещения и использования динамических массивов.

• Все явно распределяемые динамические массивы размещаются в пуле динамической памяти с именем HEAP

REAL HEAP (MAXM)

где MAXM - количество слов динамической памяти.

• Тип данных и количество измерений динамического массива фиксируется следующей директивой FDVM

type определяет тип данных динамического массива. Переменные, специфицированные директивой POINTER, имеют следующие ограничения.

• Переменной с атрибутом POINTER может быть присвоено только значение функции ALLOCATE или значение другой переменной с атрибутом POINTER.

• Переменные с атрибутом POINTER в левой и правой части оператора присваивания должны иметь одинаковое количество измерений.

• Размеры каждого измерения и размещение динамического массива в HEAP фиксируется следующим оператором

pointer = ALLOCATE ( sdim ,... )

где

Целочисленная функция ALLOCATE выдает номер начального элемента выделяемого сегмента динамической памяти HEAP. Функция ALLOCATE программируется пользователем, поэтому она может иметь дополнительные параметры помимо обязательного параметра sdim.

• В процедуре, где производится размещение динамического массива, разрешается только следующий тип ссылки на динамический массив

HEAP( pointer )

При этом такая ссылка может быть только фактическим аргументом вызова функции или подпрограммы.

Пусть в программе используется несколько пулов динамической памяти с идентификаторами ID₁ , …, ID_n. Нет необходимости переписывать программу с одним пулом динамической памяти HEAP. Достаточно указать следующую спецификацию

Характеристики

Список файлов учебной работы