ПОД конспект (1184369), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Но вотличие от синхронного способа, асинхронный способ позволяют проводить селекцию поступающихсообщений при помощи конструкций выбора. Пусть процесс может получать сообщения с тегом 1, но отпроцесса TI - скаляр целого типа, а от процесса TM(1) - массив из 100 целых чисел. Тогда прием такихсообщений может быть запрограммирован так:IF (TESTTAG(1)) THENSELECT MESSAGECASE(1,TI)RECEIVE (1) KCASE(1,TM(1))RECEIVE (1) KMEND SELECTEND IF или:42SELECT MESSAGECASE(1,TI)RECEIVE (1) KCASE(1,TM(1))RECEIVE (1) KMCASE DEFAULTGO TO 2END SELECT 2CONTINUEОжидание этих сообщений, то есть, по аналогии с синхронной передачей сообщений, прерываниеработы процесса до получения сообщения (в данном случае любого из ожидаемого) записывается так:SELECT MESSAGECASE(1,TI)RECEIVE (1) KCASE(1,TM(1))RECEIVE (1) KMEND SELECTЕсли сообщения различаются тегами, то конструкция их ожидания может иметь вид:SELECT MESSAGECASE(1)RECEIVE (1) KCASE(2,TM(1))RECEIVE (2) KMEND SELECTРежим передачи сообщений без ожиданияПередачи сообщений этого типа рекомендуется использовать для передачи данных "впрок",заблаговременно.
Если после операторов SEND / RECEIVE без ожидания, поместить операторы: CALLMSDONE(L),семантика операторов будет совпадать с семантикой асинхронных операторов. Следует иметь ввиду, чтопри использовании операторов данного вида в цикле без использования процедур ожидания фактическойпередачи сообщений возможно искажение передаваемых данных; семантика функции TESTFLAG при этомбудет двусмысленной.Структура элементов списка передаваемых сообщенийСтруктура элементов списка передаваемых (принимаемых) сообщений, как объявлено, совпадает ссписком ввода вывода операторов обмена Фортрана. Широкие возможности предоставляет аппарат неявныхциклов.Пусть имеются описания: REAL A(10),B(5,5).
Тогда оператор:SEND(ALL)A,(B(I),I=1,5),(B(I,1),I=1,5),(B(I,I),I=1,5) перешлет всем процессам программыследующие объекты: - массив А целиком, - первый столбец массива В, - диагональные элементы массива В.Этим способом можно организовать не только передачу (прием) любых вырезок их массивов, но имножества одинаковых данных, например, переслать пять копий массива В: SEND(ALL)(B,I=1,5)61. Идентификация абонентов при передачи сообщений в языке Фортран-GNS.Идентификация абонентов при организации передачи сообщений может производится по именипроцесса (массиву имен) или идентификатору задачи, по описанию которой образован процесс.
Естьспособы безадресных (широковещательных) посылок сообщений - "всем", и приема от произвольногоотправителя сообщений с заказанной "маркой" - тегом. Идентификация абонентов может бытьпроизведена:По имени процессаОсновным способом идентификации абонентов при передаче сообщений является задание именипроцесса (системного идентификатора) переменными типа TASKID и стандартными функциями этоготипа MYTASKID, РАRENT и МАSTER.
Использование этих стандартных функций являетсяединственным первоначальным способом сослаться из порождаемых процессов на имена порождающихпроцессов, так как начальный диалог между процессами возможен только на уровне порожденныйпорождаемый. Путем обмена сообщениями можно организовать передачу имен процессов дляорганизации произвольной абонентской сети.43Переменные типа TASKID - параметры операторов передачи сообщений могут:- ссылаться на функционирующий процесс,- ссылаться на завершенный процесс,- иметь значение .NOTASKID.,- быть не инициализированными.Реакция программы на три последних случая не оговаривается в языке и определяется реализацией.Одно из решений - игнорирование оператора обмена сообщениями с такими параметрами (кромесинхронных операторов, для которых такой случай следует считать "авостом" в программе).
Процессотправитель имеет возможность организовать дублирование передаваемых сообщений для передачи иходновременно нескольким процессам-получателем. Для этого допускается задание абонентов впараметрах оператора передачи сообщений в виде массива типа TASKID. Сообщение будет передано приэтом всем процессам, на которые есть ссылки через элементы массива. Данная массовая операцияпредпочтительнее передачи сообщений, организованной поэлементной циклической конструкцией.
Циклпредписывает порядок перебора элементов массива - абонентов передачи, а для синхронного обмена изавершение очередной передачи до посылки следующего сообщения. Массовая операция обмена можетпроводиться параллельно и независимо для всех заказанных абонентов. Массовые операцииассиметричны, нельзя заказать ожидание сообщения от нескольких процессов сразу.
Теговаяидентификация сообщений и конструкции выбора допускает некоторую вольность в указаниях об именахотправителей.По имени программной единицы-задачиЗадание в операторе передачи сообщений в качестве адресата - получателя имени программнойединицы-задачи означает рассылку сообщений всем процессам, образованным по описанию указаннойзадачи на момент выполнения оператора. Случай, когда к этому моменту не было образовано ни одногопроцесса по указанному образцу, можно рассматривать по аналогии с передачей сообщения процессу с"именем" - .NOTASKID. .
Возможность задать в качестве адресата имя главного процесса уточняется вописаниях входных версий языка.Безымянные абонентыСпециальный идентификатор ALL в параметре адресата-получателя сообщения предписываетпередать данное сообщение всем процессам программы, инициализированным на данный момент.Передача сообщений двумя последними способами предполагает возможность параллельнойрассылки сообщений и исключение процесса, выполняющего оператор передачи сообщения, из спискаабонентов - получателей.Помеченные сообщенияПри передаче сообщений асинхронным способом сообщения при отправлении помечаются целымчислом - тегом. Эта разметка дает возможность абонентам идентифицировать сообщения от разныхоператоров передачи сообщений одного процесса.
Получив сообщение с заданным тегом, процесс можетузнать имя отправителя, через аппарат SENDERов. Это замечание верно и для передачи сообщений безожидания.62. Автоматическое распараллеливание последовательных программ.http://parallel.ru/tech/tech_dev/auto_par.html63. Семантика циклов, выполняемых параллельно на ОКМД системах.64. Алгоритмы преобразования программ методом координат.Одним изметодов распараллеливания программ является метод координат,обеспечивающийвекторизацию циклов для синхронных ЭВМ (ОКМД - SIMD архитектуры). Семантика синхронных цикловследующая: для каждой итерации цикла назначается процессор; вычисления должны производиться всемипроцессорами (процессорными элементами) параллельно и синхронно. Операторы тела цикла выполняютсяпо очереди, но каждый оператор выполняется всеми процессорами одновременно.
При выполнении44оператора присваивания сначала вычисляется правая часть, затем одновременно выполняется операцияприсваивания для всех элементов массива левой части.Теоретическое обоснование классического метода координат предложено Лэмпортом. Метод применимдля канонических ("чистых") циклов, тела которых состоят только из операторов присваивания, причемуправляющая переменная заголовка цикла (параметр цикла) должна входить в индексные выраженияоператоров тела цикла линейно.
Метод предназначен для синхронной векторизации одномерных циклов(многомерные циклы можно рассматривать по каждому параметру отдельно). Идея данного метода состоитв том, что для индексов, содержащих параметры цикла, рассматривается порядок следования, который иопределяет очередность выборки/записи соответствующего элемента массива. Так как рассматриваютсятолько линейные индексные выражения, порядок следования определяется значениями соответствующихалгебраических выражений. Строится граф характеристических множеств всех индексов, и приотсутствии в графе петель делается заключение о возможности векторизации всего цикла.В некоторых случаях (устранимая векторная зависимость) векторизация возможна лишь в случаепереупорядочивания - перестановки операторов цикла или путем введения временной переменной(массива), куда будут копироваться элементы вектора для защиты перед их изменением дляпоследующего использования в исходном виде.
Итак, метод координат:- позволяет определить возможность выполнения цикла в синхронном режиме;- содержит алгоритмы преобразования тела цикла к синхронному виду.Например, по Лэмпорту, цикл:DO 24 I=2,MDO 24 J=2,N21A(I,J) = B(I,J)+C(I)22C(I) = B(I-1,J)23B(I,J) = A(I+1,J) ** 224CONTINUEпреобразуется в цикл:C21232224DO 24 J=2,NDO 24 SIM FOR ALL I {i:2<=i<=M}SIM - SI Multeneusly (одновременно)TEMP(I) = A(I+1,J)A(I,J) = B(I,J)+C(I)B(I,J) = TEMP(I) ** 2C(I) = B(I-1,J)CONTINUEКонструктивный алгоритм реализации метода координат.Пусть, цикл одномерный, все операторы тела - операторы присваивания, в левых частях которых переменные с индексом - параметром цикла.
Индексы линейные, т.е. имеют вид i+/-b,где b - константа.Определяются отношения следования для всех пар одноименных переменных с индексами: генерируемыхпеременных (переменные в левой части операторов присваивания - f) и используемых переменных(входящих в формулы правых частей - q). Отношение следования для одной пары зависит от порядкаобращения к одному и тому же элементу массива при выполнении цикла. Так, для A(I) = A(I+1)отношение можно кодировать: f<q .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
