Параллельное программирование на Фортране GNS

C Прием суммируемого массива по синхронному протоколу

RECEIVE (TASKID=T) (NA(I),I=1,N)

S = 0.0

DO I = 1,N

S = S + NA(I)

ENDDO

C Отсылка результата в вызывающий процесс, асинхронно

SEND (TAG=NT+1,TASKID=T) S

C Переход в начало для многократного суммирования

GO TO 1

END

Обращение к процессу суммирования может многократно производится по имени процесса SUM из любого процесса программы последовательностью операторов:

SEND (SUM,TAG=NT) N

SEND (SUM) (A(I),I=1,N)

RECEIVE (TAG=NT+1) S

Естественно, значение NT должно быть согласовано со значением тега в программе SUM. В вызывающем процессе должны находиться описания A и SUM(TASK EXTERNAL SUM), определено значение N.

Модификация программы для параллельного суммирования с коэффициентом распараллеливания, равным числу инициализированных при задании конфигурации процессов класса SUM, может быть проведена так:

В вызывающем процессе описывается массив MCPU целого типа с длиной, равной максимальному числу виртуальных процессоров, на которых возможна инициализация процессов класса SUM.

Перед обращением определяется число процессов SUM и квота элементов массива суммирования для каждого процесса SUM (общая его длина принимается за N).

NSUM = NVIRPR(SUM,MCPU,NNAME(SUM))

C Вычисление квоты для суммируемых сегментов массива

N1 = N/NSUM

N2 = N1

SSUM = 0.0

DO J=1,NSUM

C Последняя длина может быть длиннее N1, если N не кратно NSUM

IF (J.EQ.NSUM) N2 = N-(J-1)*N1

SEND (TASKID=GETTASKID(MCPU(J)),TAG=NT) N2

SEND (TASKID=GETTASKID(MCPU(J)))(A(I),I=1+J*N1-N1,1+J*N1-

# N1+N2)

SELECT MASSAGE

CASE (TAG=NT+1)

RECEIVE (TAG=NT+1) S

SSUM = SSUM+S

END SELECT

ENDDO

Манипулируя только числом порожденных процессов SUM при задании конфигурации можно, не изменяя программы, при ее исполнении менять степень распараллеливания суммирования. В данном примере функции распределения работ были отданы вызывающей программе.

Для управления параллельными работами в самой процедуре суммирования (или иной распараллеливаемой процедуре) можно использовать другие приемы программирования.

Пусть, вызывающая программа отдает массив (массивы) для обработки одной процедуре (процессу), которая сама будет распараллеливать процесс вычислений по своему алгоритму, с учетом наличия в вычислительной среде однородных процессов. Следующий оператор и его окружение в вызывающей программе очевиден.

NSUM = NVIRPR(SUM,MCPU,NNAME(SUM))

Далее, процесс отправляет первому (возможно единственному) массив для обработки и принимает результаты.

SEND (TASKID=GETTASKID(MCPU(1)),TAG=NT) N

SEND (TASKID=GETTASKID(MCPU(1)))(A(I),I=1,N)

RECEIVE (TAG=NT+1) S

Теперь необходима модификация описания процедуры SUM.

TASK PROGRAM SUM

PARAMETR (NA=100000,NT=13,MAXCPU(100))

REAL A(NA)

TASKID T

INTEGER MCPU(MAXCPU)

NSUM = NVIRPR(SUM,MCPU,NNAME(SUM))

1 IF (MCPU(1).NQ.MYVR()) GO TO 2

RECEIVE (TAG=NT,SENDER=T) N

RECEIVE (TASKID=T) (NA(I),I=1,N)

N1 = N/NSUM

N2 = N1

SSUM = 0.0

DO J=2,NSUM

IF (J.EQ.NSUM) N2 = N-(J-1)*N1

SEND (TASKID=GETTASKID(MCPU(J)),TAG=NT) N2

SEND (TASKID=GETTASKID(MCPU(J)))(A(I),I=1+J*N1-N1,1+J*N1-

# N1+N2)

SELECT MASSAGE

CASE (TAG=NT+1)

RECEIVE (TAG=NT+1) S

SSUM = SSUM+S

END SELECT

ENDDO

DO I = 1,N1

SSUM = SSUM + NA(I)

ENDDO

SEND (TAG=NT+1,TASKID=T) SSUM

GO TO 1

2 RECEIVE (TAG=NT,SENDER=T) N

RECEIVE (TASKID=T) (NA(I),I=1,N)

S = 0.0

DO I = 1,N

S = S + NA(I)

ENDDO

SEND (TAG=NT+1,TASKID=T) S

GO TO 1

END

Литература

1. Горелик А.М., Задыхайло И.Б. Расширения Фортрана для многопроцессорных систем с распределенной памятью. Препринт Института прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН N55, Москва, 1992, 22 сс.

2. Абрамова В.А.,Вершубский В.Ю., Горелик А.М., Поздняков Л.А., Титова Т.И., Фисун В.А., Храмцов М.Ю., Шеина Н.П.. Система программирования GNS. Описание языка Фортран-GNS. Препринт Института прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН N59, Москва, 1997, 20 сс.

3. Абрамова В.А.,Вершубский В.Ю., Горелик А.М., Поздняков Л.А., Титова Т.И., Фисун В.А., Храмцов М.Ю., Шеина Н.П. Система программирования GNS. Описание языка Си-GNS. Препринт Института прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН N64, Москва, 1997, 22 сс.

4. Абрамова В.А.,Вершубский В.Ю., Поздняков Л.А., Храмцов М.Ю., Шеина Н.П. Система программирования GNS. Конфигуратор. Препринт Института прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН N61, Москва, 1998, 18 сс.Размещено на Allbest.ru