fdvmLDr (1158337), страница 4
Текст из файла (страница 4)
CDVM$ HEAP ID1 , …, IDn
Но каждый пул IDi должен удовлетворять вышеуказанным требованиям пула HEAP.
Пул может содержать только массивы, распределяемые директивами DISTRIBUTE и ALIGN.
4.2.3. Директива DISTRIBUTE и REDISTRIBUTE для динамических массивов
Для распределения динамических массивов используются директивы DISTRIBUTE и REDISTRIBUTE, синтаксис которых расширен следующим образом:
| distributee | is . . . |
| or pointer-name |
Если в качестве distributee указан скаляр или массив с атрибутом POINTER , то распределение откладывается до выполнения функции ALLOCATE, которая присваивает значение данному указателю. Вместо функции ALLOCATE выполняется создание массива и его распределение по форматам директивы DISTRIBUTE.
Директива REDISTRIBUTE для динамического массива может выполняться только после выполнения функции ALLOCATE, которая присваивает значение соответствующей переменной POINTER.
Если указатель динамического массива является элементом массива указателей, то распределить динамический массив можно только директивой REDISTRIBUTE. Т.к. директива REDISTRIBUTE допускает лишь ссылку на имя указателя, то элемент массива указателей необходимо предварительно переслать в скалярную переменную-указатель. Распределить массив с указателем PT(I) можно с помощью следующей последовательности операторов:
P1 = PT( I )
CDVM$ REDISTRIBUTE P1( BLOCK, BLOCK )
Программу, приведенную в примере 4.6, необходимо трансформировать в следующую FDVM программу.
Пример 4.7. Распределение динамических массивов FDVM.
REAL HEAP(100000)
INTEGER ALLOCATE
CDVM$ REAL, POINTER ( : , : ) :: PA, PB
INTEGER PA, PB
C дескрипторы динамических массивов
INTEGER DESCA(2), DESCB(2)
CDVM$ DISTRIBUTE (BLOCK , BLOCK) :: PA, PB
C в программе требуются массивы размера N N и M M
READ (6 , *) N, M
C конфигурация первого массива
DESCA(1) = N
DESCA(2) = N
C размещение и распределение первого массива
PA = ALLOCATE (DESCA,1)
C конфигурация второго массива
DESCB(1) = M
DESCB(2) = M
C размещение и распределение второго массива
PB = ALLOCATE ( DESCB, N*N+1 )
CALL SUB1(HEAP(PA), N, HEAP(PB), M)
END
SUBROUTINE SUB1(A, N, B, M)
DIMENSION A(N , N), B(M , M)
CDVM$ DISTRIBUTE *(BLOCK , BLOCK) :: A, B
. . .
END
FUNCTION ALLOCATE(DESC, P)
INTEGER DESC(2), P
ALLOCATE = P
END
Другие примеры распределения динамических массивов см. в разделе 7.7.
4.3. Распределение через выравнивание
Выравнивание массива А на распределенный массив В ставит в соответствие каждому элементу массива А элемент или секцию массива В. При распределении массива В одновременно будет распределяться массив А. Если на данный процессор распределен элемент В, то на этот же процессор будет распределен элемент массива А, поставленный в соответствие выравниванием.
Метод распределения через выравнивание выполняет следующие две функции.
-
Одинаковое распределение массивов одной формы на один массив процессоров не всегда гарантирует, что соответствующие элементы будут размещены на одном процессоре. Это вынуждает специфицировать удаленный доступ (см. Раздел 6.) там, где его возможно нет. Гарантию размещения на одном процессоре дает только выравнивание соответствующих элементов массивов.
-
На один массив может быть выровнено несколько массивов. Изменение распределения одного массива директивой REDISTRIBUTE вызовет соответствующее изменение распределения группы массивов.
4.3.1. Директивы ALIGN и REALIGN
Выравнивание массива описывается следующими директивами:
| align-directive | is align-action alignee align-directive-stuff |
| or align-action [ align-directive-stuff ] :: alignee‑list | |
| align-action | is ALIGN |
| or REALIGN | |
| align-directive-stuff | is ( align-source-list ) align-with-clause |
| alignee | is array-name |
| align-source | is * |
| or align-dummy |
| align-dummy | is scalar-int-variable |
| align-with-clause | is WITH align-spec |
| align-spec | is align-target ( align-subscript-list ) |
| align-target | is array-name |
| or template-name |
| align-subscript | is int-expr |
| or align-dummy-use | |
| or * |
| align-dummy-use | is [ primary-expr * ] align‑dummy [ add-op primary-expr ] |
| primary-expr | is int-constant |
| or int-variable | |
| or ( int-expr ) | |
| add-op | is + |
| or - |
Ограничения:
-
Длина списка align-source-list должна быть равна количеству измерений выравниваемого массива.
-
Длина списка align-subscript-list должна быть равна количеству измерений базового массива align-target.
-
Директива REALIGN может применяться только к массивам со спецификацией DYNAMIC.
-
Отсутствие align-directive-stuff допустимо только в директиве ALIGN. В этом случае распределяемый массив может использоваться только после выполнения директивы REALIGN.
Пусть задано выравнивание двух массивов с помощью директивы
CDVM$ ALIGN A(d1,…,dn) WITH B(ard1,…,ardm)
где di - спецификация i-го измерения выравниваемого массива А,
ardj - спецификация j-го измерения базового массива В,
Если di задано целочисленной переменной I , то обязательно должно существовать одно и только одно измерение массива В , специфицированное линейной функцией ardj = a*I + b. Следовательно, количество измерений массива А, специфицированных идентификаторами (align-dummy) должно быть равно количеству измерений массива В, специфицированных линейной функцией.
Пусть i-ое измерение массива А имеет границы LAi : HAi , а j-ое измерение массива В, специфицированное линейной функцией a*I + b , имеет границы LBj : HBj Т.к. параметр I определен над множеством значений LAi : HAi , то должны выполняться следующие условия
a*LAi + b LBj , а* HAi + b HBj
Если di = * , то i-ое измерение массива А будет локальным на каждом процессоре при любом распределении массива В (аналог локального измерения в директиве DISTRIBUTE ).
Если ardi = * , то массив А будет размножен по j-му измерению массива В (аналог частичного размножения по массиву процессоров).
Если ardi = int-expr, то массив А выравнивается на секцию массива В.
Пример 4.8. Выравнивание массивов
REAL A(10), B(10,10), C(22,22), D(20), E(20), F(10), G(20), H(10,10)
CDVM$ DISTRIBUTE B ( BLOCK , BLOCK )
CDVM$ DISTRIBUTE D ( BLOCK )
C выравнивание на секцию массива (вектор на первую строку матрицы А)
CDVM$ ALIGN A( I ) WITH B( 1, I )
С размножение вектора - выравнивание на каждую строку
CDVM$ ALIGN F( I ) WITH B( *, I )
С сжатие матрицы - столбец матрицы соответствует элементу вектора
CDVM$ ALIGN C( *, I ) WITH D( I )
С выравнивание вектора на вектор с раздвижкой
CDVM$ ALIGN E( I ) WITH D( 2*I )
С выравнивание вектора на вектор с реверсом
CDVM$ ALIGN G( I ) WITH D( -I + 21)
С выравнивание матрицы на матрицу с поворотом и раздвижкой
CDVM$ ALIGN H( I, J ) WITH C( 2*J, 2*I )
Несколько массивов (A1, A2,…) можно выровнять одинаковым образом на один и тот же массив B одной директивой вида
CDVM$ ALIGN (d1,…,dn) WITH B(ard1,…,ardm) :: A1, A2, …
При этом массивы A1, A2… должны иметь одинаковое число измерений (n), но необязательно одинаковые размеры измерений.
Пусть задана цепочка выравниваний A f1 B f2 C, где f2 - выравнивание массива В на массив С , а f1 - выравнивание массива А на массив В. По определению массивы А и В считаются выровненными на массив С. Массив В выровнен непосредственно функцией f2, а массив А выровнен опосредовано составной функцией f1(f2). Поэтому применение директивы REALIGN к массиву В не вызовет перераспределения массива А.
В общем случае множество спецификаций ALIGN образует лес деревьев. При этом корень каждого дерева должен быть распределен директивами DISTRIBUTE или REDISTRIBUTE. При выполнении директивы REDISTRIBUTE перераспределяется все дерево выравниваний.
4.3.2. Директива TEMPLATE
Если значения линейной функции a*I + b выходят за пределы измерения базового массива, то необходимо определить фиктивный массив - шаблон выравнивания следующей директивой:
| template-directive | is TEMPLATE template-decl-list |
| template-decl | is template-name [ ( explicit-shape-spec-list ) ] |
Затем необходимо произвести выравнивание обоих массивов на этот шаблон. Шаблон распределяется с помощью директив DISTRIBUTE и REDISTRIBUTE. Элементы шаблона не требуют памяти, они указывают процессор, на который должны быть распределены элементы выровненных массивов.
Рассмотрим следующий пример.
Пример 4.9. Выравнивание по шаблону.















