ПОД (пособие) (1184372), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Конкретные реализации, оговаривая правила загрузки задач напроцессоры, могут содержать средства задания порядка выполнения (приоритета) нескольких процессов на одном процессоре.Для статической модели параллелизма балансировка загрузки вычислительной системыможет производиться на уровне языка конфигурации, размещением на одном физическомпроцессоре нескольких виртуальных.3.2. Завершение программы и завершение процессов Выполнение программы наязыке Fortran GNS завершается в следующих случаях:а) при завершении выполнения главного процесса (процедурой STOP или выходомчерез END главной программной единицы);б) при "авосте" в главном процессе;в) при выполнении в каком-либо процессе программы стандартных процедур ABORTи FINISH.г) при выполнении в каком-либо процессе программы оператора FINISH.Из определения следует, что для завершения программы не требуется ожиданияестественного (или авостного) завершения всех инициированных процессов программы, вчастности, завершения всех обменов сообщениями между ними и выборки поступившихсообщений из почтовых ящиков.
Вопрос о буферах ввода-вывода при "авосте" в главномпроцессе решается соглашениями ОС.Выполнение одного процесса завершается в следующих случаях:а) если выполняется одно из указанных выше условий, приводящих к завершениювсей программы;б) при выполнении оператора STOP в данном процессе;в) при выполнении оператора END в задаче, по которой образован процесс;RETURN,END в функциях и процедурах имеет традиционный смысл.г) в случае "авоста" в данном процессе.Таким образом любой процесс может завершить выполнение всей программывыполнением стандартных процедур ABORT, FINISH; завершение процесса другимиспособами не прекращает выполнение программы.
В частности, при выполнении оператораEND в задаче, процесс завершается, ссылка на него сохраняется. Проблема почтовыхящиков завершенных процессов решаются при реализации языка.При статической модели параллелизма работа программы завершается выполнением водном из процессов ABORT или FINISH.В языке нет средств для определения статуса процесса, поэтому, проблемыиспользования процессора,освободившегося по завершению выполняемого на немпроцесса, связаны с наличием динамической загрузки процессов и должны решатьсяпрограммированием синхронизирующих механизмов.142Средства передачи и приема сообщений в языке Фортран-GNS.Передача сообщенийОбмен информацией между процессами осуществляется с помощью передачисообщений.
Для этого используются операторы:SEND - послать сообщение и RECEIVE - принять сообщение.4.1. Способы передачи сообщенийПредусмотрено три способа передачи сообщений: синхронный, асинхронный ипередача без ожидания.а. Синхронный способПри синхронном способе передачи сообщений посылающий и принимающийпроцессы приостанавливают выполнение своих программ и переходят в состояниеожидания до тех пор, пока не выполнятся оба синхронных оператора SEND и RECEIVE.Сообщения данного типа могут передаваться без использования буферов почтовыхящиков, так как передача синхронного сообщения будет производиться только приготовности абонентов к обмену и может происходить непосредственно из памятипередающего процесса в память принимающего процесса.Процесс может посылать синхронные сообщения как отдельному процессу, так и игруппе процессов.
В последнем случае процесс отправитель продолжит выполнение толькопосле получения подтверждения о выполнении соответствующих операторов RECEIVE вовсех процессах - получателях. Получив сообщение, получатель группового синхронногосообщения может продолжить работу, не ожидая завершения всех остальных обменов поданному оператору SEND.
Получатель синхронного сообщения может ждать его только отпроцесса, имя которого указано в параметре оператора RECEIVE, т.е нельзя заказать водном операторе ожидание синхронных сообщений от нескольких процессов.б. Асинхронный способПри асинхронном способе передачи сообщения посылающий процесс продолжаетвыполнение независимо от того, выполнил ли получающий процесс оператор RECEIVE илинет.Сразу же после выполнения оператора SEND процесс может изменить значенияданных, перечисленных в списке передаваемых значений этого оператора, однако абонентупередаются те значения, которые были на момент выполнения оператора SEND.Выполнение асинхронного оператора RECEIVE и продолжение работы процесса получателя производиться только после поступления сообщения.
Если сообщение пришло кполучателю до выполнения у него оператора RECEIVE, то сообщение помещается впочтовый ящик процесса без прерывания его выполнения.Сообщения с одинаковымзначением тега от одного и того же отправителя помещаются в почтовом ящике в том жепорядке, как они посылались и в таком же порядке они будут выбраны операторами RECEIVE.Сообщения, передаваемые асинхронным способом, идентифицируются именамиотправителя и тегами (положительными значениями целого типа). Имя отправителя можноопускать в процессе - получателе, т.е. можно заказывать ожидание сообщений этого типа (сзаданным тегом) от произвольного процесса. В этом случае отправителя можноидентифицировать при получения сообщения при помощи параметра SENDER в оператореRECEIVE.Стандартные функции TESTMSG, TESTTAG, PROBE позволяют анализироватьналичие сообщений, значения тегов и имен отправителей асинхронных сообщений впочтовом ящике процесса и ,соответственно, управлять порядком выбора поступившихсообщений.143Для организации селекции и установки режимов ожидания заданных асинхронныхсообщений можно использовать также конструкции выбора (см.
раздел 5.).в. Передача без ожиданияПри передаче сообщения способом "без ожидания" момент передачи сообщений(копирование данных для передачи в процессе отправителе и присваиваниесоответствующим переменным значений данных из принятого сообщения в процессеполучателе) не определен в языке и зависит от системы интерпретации. При такой передачеработа обоих процессов (отправителя и получателя) продолжается после выполненияоператоров этого вида, независимо от того, выполнилась ли фактически передача сообщения.Так как значения данных, указанных в списке переменных оператора SEND, могут бытьизменены любым следующим оператором процесса, то передаются такие значения, которыеимеют эти переменные в момент фактической передачи.
Оператор приема сообщенийданного типа формирует заявку на прием сообщения,а переменные, перечисленные в списке не изменяются, еслисообщение еще не поступило в почтовый ящик процесса на момент выполнения оператора.При поступлении сообщения, данные пересылаются из почтового ящика в память процесса(присваиваются соответствующим переменным) без прерывания его работы.В каждым операторе обмена этого типа один из его параметров - логическаяпеременная FLAG служит для фиксации факта передачи сообщения. Значение этойлогической переменной-флага связывается с фактом выполнения передачи данных,заданной оператором обмена для того процесса, в котором определена эта переменная.Система интерпретации присваивает флагу в процессе отправителе значение .TRUE.
вмомент снятия копии с данных отправителя для передачи, и флагу в процессе-получателепосле присвоения этих значений переменным получателя. До выполнения операторапередачи / приема сообщения значение логической переменной - флага, связанной с этимоператором не определено.Определить факт передачи данных и приостановить выполнение процессов довыполнения фактической передачи сообщения этого типа (для отправителя - до снятиякопии с передаваемых данных, для получателя - до поступления сообщения в почтовыйящик или записи переданных данных в поле задачи) можно при помощи стандартныхпроцедур - MSGDONE, ALLDONE, TESTFLAG.Только установка значения флага в .TRUE.
отправителю дает возможность изменятьпеременные, перечисленные в операторе SEND, без риска изменить передаваемые данные,для получателя - начать использовать полученные данные.Использование этих логическихпеременных вне операторов передачи сообщений и перечисленных выше процедур недопускается.По аналогии с асинхронным протоколом допускается ожидание асинхронныхсообщений от произвольного процесса (в операторах RECEIVE можно опускать имяотправителя).Замечание:Понятие "почтовый ящик процесса", используемое в данном описание языка, носитметодический характер и служит моделью для пояснения семантических понятий аппаратапередачи сообщений. Алгоритмы реализация этого аппарата зависят от особенностейвычислительной платформы и ее системного обеспечения.Протоколы передачи и приема сообщений в языке Фортран-GNS.Операторы передачи сообщенийОператоры SEND и RECEIVE имеют вид:1.0144SEND(sm[,ss]...)[список]RECEIVE (rm [,rs]...) [список]1.5 гдеsm или rm - спецификация сообщения - определяет адресата(процесс или процессы, которым посылаетсясообщение) или отправителя и способ синхронизации;список - список передаваемых данных имеет такой же вид, как списки в операторахввода/вывода Фортрана 77, т.е.
элементом списка может быть константа,имя переменной, переменная с индексом, имя массива или неявныйцикл;ss или rs - дополнительная спецификация.Вид спецификации сообщения sm и rm зависит от способа синхронизации.а) Синхронный способ: sm есть [TASKID =] адресат,где адресат есть adr или ALL, аadr - ссылка на функцию, имя переменной, элемента массива или имя массива типаTASKID или имя программной единицы-задачи.Если adr - имя программной единицы-задачи, то сообщение посылается всем процессампрограммы, образованным по образцу указанной программной единицы (исключаяпосылающую).процедуры.ALL - означает, что сообщение посылается всем процессам программы, образованнымна момент выполнения оператора передачи сообщения,исключая процессотправитель.
rm есть [TASKID =] t, где t - переменная или элемент массива типа TASKID; параметр специфицирует процесс - отправитель.Когда adr (rm) - значение типа TASKID, оно должно ссылаться на незавершенныйпроцесс.б) Асинхронный способsm есть [TAG=] ie, [TASKID =] адресатили TASKID = адресат, [TAG =] ierm есть [TAG=] ie [,[TASKID =] t]или TASKID = t, [TAG =] ieгде адресат и t определяются как rm для синхронного способа,ie - выражение целого типа, значение которого определяет тег сообщения.в) Способ без ожиданияsm есть [TASKID =] адресат, FLAG = lrm есть [TASKID =] adr, FLAG = lили [FLAG=] lгдеадресат и adr определяется как и для предыдущего способа;l - имя логической переменной.Переменная l может использоваться также в стандартных процедурах MSGDONE(l) иTESTFLAG(l) (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
