fdvmLDr (1158421), страница 3
Текст из файла (страница 3)
CHPF$ 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
| P | |
| NB( i ) = N | |
| i=1 |
Пример 4.2. Распределение неравными блоками.
| A | ||
| R(1) | 1 | |
| CDVM$ PROCESSORS R( 4 ) | 2 | |
| R(2) | 3 | |
| INTEGER BS(4) | 4 | |
| 5 | ||
| 6 | ||
| DATA BS / 2, 4, 4, 2 / | ||
| R(3) | 7 | |
| 8 | ||
| REAL A(12) | 9 | |
| 10 | ||
| CDVM$ DISTRIBUTE A ( GEN_BLOCK( BS ) ) ONTO R | R(4) | 11 |
| 12 | ||
4.1.3. Формат *
Формат * означает, что измерение будет полностью локализовано на каждом процессоре (нераспределенное или локальное измерение).
4.1.4. 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, ..., dk.. Тогда измерение di будет распределяться на i-ое измерение массива процессоров. При этом должно выполняться условие kn.
Пример 4.3. Одномерное распределение.
| CDVM$ PROCESSORS R1( 2 ) | Блоки A | Процессоры | |||||||
| REAL A(100,100) | |||||||||
| CDVM$ DISTRIBUTE A (BLOCK, *) ONTO R1 | 1 | A( 1: 50,1:100) | 1 | 1 | |||||
| 2 | A(51:100,1:100) | 2 | 2 | ||||||
Пример 4.4. Двумерное распределение.
| CHPF$ PROCESSORS R2( 2, 2 ) | Блоки A | Процессоры | |||
| REAL A(100,100) | 1 | 2 | |||
| CHPF$ DISTRIBUTE A (BLOCK,BLOCK) | 1 | 2 | 1 | 1 | 2 |
| CHPF$*ONTO R2 | 3 | 4 | 2 | 3 | 4 |
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 4.5. 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. Массив HEAP не может размещаться в COMMON блоке.
-
Тип данных и количество измерений динамического массива фиксируется следующей директивой FDVM
| pointer-directive | is type , POINTER ( dimension-list ) :: pointer-name-list |
| dimension | is : |
| pointer-name | is scalar-int-variable-name |
| or int-array-name |
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.
-
Количество измерений в левой и правой части оператора присваивания переменной с атрибутом POINTER должны совпадать.
-
Размеры каждого измерения и размещение динамического массива в HEAP фиксируется следующим оператором
pointer = ALLOCATE ( sdim ,... )
где
| pointer - | ссылка на целочисленную переменную (скаляр или элемент массива) с атрибутом POINTER |
| sdim - | целочисленный одномерный массив размера ndim. ndim - количество измерений многомерного массива, размещаемого в динамической памяти HEAP. Значение sdim( i ) определяет размер i-ого измерения. Размер выделяемого сегмента равен sdim( 1 ) sdim( 2 ).... sdim( ndim ). |
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.
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 4.5, необходимо трансформировать в следующую FDVM программу.
Пример 4.6. Распределение динамических массивов FDVM.
REAL HEAP(100000)
INTEGER ALLOCATE
*DVM$ 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)














