fdvmLDr (1158421), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

10 CONTINUE

Между витками цикла с индексами i1 и i2 ( i1<i2 ) существует зависимость по данным (информационная связь) массива A, если оба эти витка осуществляют обращение к одному элементу массива по схеме запись‑чтение или чтение‑запись.

Если виток i1 записывает значение, а виток i2 читает это значение, то между этими витками существует потоковая зависимость или просто зависимость i1 i2.

Если виток i1 читает “старое” значение, а виток i2 записывает “новое” значение, то между этими витками существует обратная зависимость i1 i2.

В обоих случаях виток i2 может выполняться только после витка i1.

Значение i2 - i1 называется диапазоном или длиной зависимости. Если для любого витка i существует зависимый виток i + d (d - константа), тогда зависимость называется регулярной или зависимостью с постоянной длиной.

Цикл с регулярными вычислениями, в котором существуют регулярные зависимости по распределенным массивам, можно распределять с помощью директивы PARALLEL, указывая спецификацию ACROSS.

В спецификации ACROSS перечисляются все распределенные массивы, по которым существует регулярная зависимость по данным. Для каждого измерения массива указывается длина прямой зависимости (flow-dep-length) и длина обратной зависимости (anti-dep-length). Нулевое значение длины зависимости означает отсутствие зависимости по данным.

Ограничение:

• По каждой ссылке на массив может существовать только прямая или только обратная зависимость, если число измерений массива процессоров больше 1. Например, разрешены ссылки A(I-1,J-1), A(I+1,J+1), но запрещены ссылки A(I‑1,J+1), A(I+1,J-1).

Пример 6.3. Спецификация цикла с регулярной зависимостью по данным.

CDVM$ PARALLEL ( I, J ) ON A( I, J ) , ACROSS ( A( 1:1, 1:1 ))

DO 10 I = 2, N-1

DO 10 J = 2, N-1

A(I,J) = (A(I,J-1) + A(I,J+1) + A(I-1,J) + A(I+1,J)) / 4

10 CONTINUE

По каждому измерению массива А существует прямая и обратная зависимость длиной 1.

Спецификация ACROSS реализуется через теневые грани. Длина обратной зависимости определяет ширину обновления правой грани, а длина прямой зависимости – ширину обновления левой грани. Обновление значений правых граней производится перед выполнением цикла (как для директивы SHADOW_RENEW). Обновление левых граней производится во время выполнения цикла по мере вычисления значений удаленных данных. Это позволяет организовать так называемые волновые вычисления для многомерных массивов. Фактически, ACROSS-ссылки являются подмножеством SHADOW–ссылок, между которыми существует зависимость по данным.

6.2.4. Асинхронная cпецификация независимых ссылок типа SHADOW

Обновление значений в теневых гранях, описанное в разделе 6.2.2, является неделимой (синхронной) операцией обмена для неименованной группы распределенных массивов. Эту операцию можно разделить на две операции:

• запуск обмена,

• ожидание значений.

На фоне ожидания значений теневых граней можно выполнять вычисления, в частности, вычисления на внутренней области локальной секции массива.

Асинхронное обновление теневых граней для именованной группы распределенных массивов описывается следующими директивами.

Определение группы.

Запуск обновления теневых граней.

Ожидание значений теневых граней.

Директива SHADOW_START должна выполняться после директивы SHADOW_GROUP. После выполнения директивы SHADOW_GROUP директивы SHADOW_START и SHADOW_WAIT могут выполняться многократно. Новые значения в теневых гранях могут использоваться только после выполнения директивы SHADOW_WAIT.

Особым вариантом является использование директив SHADOW_START и SHADOW_WAIT в спецификации shadow-renew-clause параллельного цикла.

Синтаксис спецификации shadow-renew-clause расширен следующим образом:

Если в спецификации указана директива SHADOW_START, то на каждом процессоре производится опережающее вычисление значений, пересылаемых в теневые грани других процессоров. После этого производится обновление теневых граней и вычисление на внутренней области локальной секции массива (см. рис.6.2.).

Если в спецификации указана директива SHADOW_WAIT, то производится опережающее вычисление значений во внутренней области локальной секции массива. После завершения ожидания новых значений своих теневых граней выполняются вычисления, использующие эти значения.

Пример 6.4. Совмещение счета и обновления теневых граней.

REAL A(100,100), B(100,100), C(100,100), D(100,100)

CDVM$ ALIGN ( I, J ) WITH C( I, J ) :: A, B, D

CDVM$ DISTRIBUTE ( BLOCK, BLOCK ) :: C

. . .

CDVM$ SHADOW_GROUP AB ( A, B )

. . .

CDVM$ SHADOW_START AB

. . .

CDVM$ PARALLEL ( I, J ) ON C ( I, J ), SHADOW_WAIT AB

DO 10 I = 2, 99

DO 10 J = 2, 99

C(I,J) = (A(I-1,J) + A(I+1,J) + A(I,J-1) + A(I,J+1) ) / 4

D(I,J) = (B(I-1,J) + B(I+1,J) + B(I,J-1) + B(I,J+1) ) / 4

10 CONTINUE

Распределенные массивы по умолчанию имеют теневые грани в 1 элемент по каждому измерению. Т.к. в спецификации параллельного цикла указана директива SHADOW_WAIT, то изменяется порядок выполнения витков цикла. Сначала будут выполняться вычисления на внутренней области каждой локальной секции массива, затем выполнится директива ожидания новых значений теневых граней. Выполнение цикла завершается вычислением значений пересылаемых в теневые грани.

6.3. Удаленные ссылки типа REMOTE

6.3.1. Директива REMOTE_ACCESS

Удаленные ссылки типа REMOTE специфицируются директивой REMOTE_ACCESS.

Директива REMOTE_ACCESS может быть отдельной директивой (область действия - следующий оператор) или дополнительной спецификацией в директиве PARALLEL (область действия – тело параллельного цикла).

Если удаленная ссылка задается как имя массива без списка индексов, то все ссылки на этот массив в параллельном цикле (операторе) являются удаленными ссылками типа REMOTE.

Рассмотрим удаленную ссылку на многомерный распределенный массив

A( ind₁, ind₂,…,ind_k )

Пусть ind_j – индексное выражение по j-ому измерению.

В директиве REMOTE_ACCESS индексное выражение указывается без изменений, если

• j-ое измерение является распределенным измерением,

• ind_j = a * i + b, где a и b не изменяются в процессе выполнения цикла (инварианты).

Во всех остальных случаях в директиве REMOTE_ACCESS вместо ind_j указывается “:” (все измерение).

6.3.2. Синхронная спецификация удаленных ссылок типа REMOTE

Если в директиве REMOTE_ACCESS не указано имя группы (remote-group-name), то выполнение такой директивы происходит в синхронном режиме. В пределах нижестоящего оператора или параллельного цикла компилятор заменяет все вхождения удаленной ссылки ссылкой на буфер. Пересылка удаленных данных производится перед выполнением оператора или цикла.

Пример 6.5. Синхронная спецификация удаленных ссылок типа REMOTE.

DIMENSION A(100,100), B(100,100)

*DVM$ DISTRIBUTE (*,BLOCK) :: A

*DVM$ ALIGN B( I, J ) WITH A( I, J )

. . .

*DVM$ REMOTE_ACCESS ( A(50,50) )

С замена ссылки A(50,50) ссылкой на буфер

С рассылка значения A(50,50) по всем процессорам

1 X = A(50,50)

. . .

*DVM$ REMOTE_ACCESS ( B(100,100) )

С пересылка значения В(100,100) в буфер процессора own(A(1,1)

2 A(1,1) = B(100,100)

. . .

*DVM$ PARALLEL (I,J) ON A(I,J) , REMOTE_ACCESS ( B(:,N) )

С рассылка значений B(:,N) по процессорам own(A(:,J))

3 DO 10 I = 1, 100

DO 10 J = 1, 100

10 A(I,J) = B(I,J) + B(I,N)

Первые две директивы REMOTE_ACCESS специфицируют удаленные ссылки для отдельных операторов. REMOTE_ACCESS в параллельном цикле специфицирует удаленные данные (столбец матрицы) для всех процессоров, на которые распределен массив А.

6.3.3. Асинхронная спецификация удаленных ссылок типа REMOTE

Если в директиве REMOTE_ACCESS указано имя группы (remote-group-name), то выполнение директивы происходит в асинхронном режиме. Для спецификации этого режима необходимы следующие дополнительные директивы.

Описание имени группы.

Идентификатор, определенный этой директивой, может использоваться только в директивах REMOTE_ACCESS , PREFETCH и RESET. Группа remote-group представляет собой глобальный объект, областью действия которого является вся программа.

Рассмотрим следующую типовую последовательность асинхронной спецификации удаленных ссылок типа REMOTE.

CDVM$ REMOTE_GROUP RS

10 . . .

CDVM$ PREFETCH RS

. . .

C вычисления, в которых не участвуют удаленные ссылки r₁ , …,r_n

Характеристики

Список файлов учебной работы