High Performance Fortran Compiler

• Main Authors: Chen, Chien Jen, 陳建任
• Other Authors: Lee Jenq Kuen
• Format: Others
• Language: en_US
• Published: 1995
• Online Access: http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/54556015482830909234

碩士 === 國立清華大學 === 資訊科學學系 === 83 === Fortran 語言在科學計算上廣為大家所採用, 但是目前的 Fortran 77和 Fortran 90 語言已經是幾年前所定義的, 對於支援目前日新月異的計算 機架構的能力已經不再足夠. 要在這些新環境上完全發揮計算能力,我們 還需要更多目前 Fortran 77 或 Fortran 90 所無法提供的功能. 這些功 能包括在 MIMD 和 SIMD 環境上做資料分散和對分散的資料作平行計算的 能力. HPFF (High Performance Fortran Forum) 提供了一組 Fortran 的標準擴充功能, 也就是 HPF (High Performance Fortran)語言. HPF 提供大量平行 SIMD 和 MIMD 計算系統如工作站, 多處理機系統, vector machines 和工作站群組等必要的資訊和支援. 我們實作 HPF語言 的一個子集, 特別是 Fortran 所沒有的優點 - 資料分散和平行計算的功 能. 這個試驗是在八台 DEC ALPHA 工作站系統上進行.本文分六章: 第一 章序論; 第二章簡介 HPF 編譯器指引及 HPF 的平行迴圈, 包含 PROCESSORS, DISTRIBUTE, ALIGN 指引和 FORALL construct. HPF 資料 分散方式可分為 BLOCK, CYCLIC 及 BLOCK-CYCLIC.並可使用 data alignment 將一個陣列對應到另一個分散陣列增加 data locality. 減 少 process 與 process 之間 communication 的數量. 第三章介紹目的 程式的執行環境以及執行時使用的副程式,函式和資料結構.第四章說明我 們的編譯器如何轉換原始程式的 HPF 指引, FORALL 迴圈和 statements. 在第五章, 我們使用這個編譯器實際轉換幾個常見的矩陣運 算, 並做一些簡單的效率測試. 第六章總結. Fortran language is widely used by people for scientific applications. However, it was introduced many years ago. To exploit the full capabilities of modern architecture, we need more information than Fortran 77 or Fortran 90 language provides. These information provide, for example, opportunities for parallel execution and data distribution features on MIMD and SIMD computers. The High Performance Fortran Forum (HPFF) suggested a set of standard extensions to Fortran, the High Performance Fortran (HPF), that provides necessary information and support for high performance programming on a wide variety of machines, including massively parallel SIMD and MIMD systems and vector processors. We implement a subset of the HPF language compiler, especially the data distribution and the parallel execution capabilities, to show its outstanding advantages compared to Fortran 77. The experiments are conducted in a 8-node DEC ALPHA system.