【文章內容簡介】 ON%NAME=“LI LIN” 基本類型數(shù)組 數(shù)組是具有相同類型的元素的有序集合。數(shù)組在使用之前必須說明。 數(shù)組的說明： INTEGER， DIMENSION（ 1:50） ::X ；數(shù)組名為 X，類型為整型，元素個數(shù)為 50。 INTEGER， DIMENSION（ 5， 3） ::B ；數(shù)組名為 B，類型為整型，元素個數(shù)為 5*3個 維界： 1： 50 上界：下界 缺省下界為 1 數(shù)組中元素的個數(shù)稱為它的大小，維數(shù)稱為秩，每維中元素的個數(shù)稱為維的長度，長度的序列稱為形。 數(shù)組的引用： 通過指定下標值的辦法來實現(xiàn)。下標值可為整數(shù)或整型表達式。下標值不能越界，個數(shù)必須與數(shù)組的秩相等。 注意： 。 。 所謂數(shù)組片段是指數(shù)組中某些連續(xù)元素的重新組合。數(shù)組片段也是一個數(shù)組。 字符子串 字符型常量又叫字符串。一個字符串的一部分稱為子字符串或字符子串。 字符數(shù)組 ： CHARACTER（ LEN=1）， DIMENSION（ 80） ::ROW 引用： ROW（ I） 字符串： CHARACTER（ LEN=80） ::ROW 引用： ROW（ I： I）； ROW（ 4:7） 特殊： ROW（ :I） 相當于 ROW（ 1:I） ROW(I:) 相當于 ROW（ I:80） ROW(:) 相當于 ROW（ 1:80） 特定長度字符數(shù)組： CHARACTER（ LEN=80） ,DIMENSION（ 25） ::ROWC 引用： ROWC（ I）（ J:J） 數(shù)據(jù)對象和子對象 由一個名引用的對象： 有名標量 有名數(shù)組 由子對象標志符引用的子對象是： 數(shù)組元素 數(shù)組片段 結構分量 子串 167。 程序單元概念 程序單元是 FORTRAN語言的基本成分。程序單元可以是主程序、子程序、模塊或塊數(shù)據(jù)程序單元。子程序可以是函數(shù)子程序或子例行子程序。模塊包含的說明是對其它的程序單元形成可訪問性。塊數(shù)據(jù)單元用來對有名公用區(qū)中的數(shù)據(jù)對象賦初值。（ F90中不提倡使用） 主程序 主程序是不包含 SUBROUTINE、 FUNCTION、 MODULE或BLOCK DATA語句作為其第一條語句的程序單元。 主程序的可執(zhí)行部分不能包含有 RETURN語句或者 ENTRY語句。 程序名對可執(zhí)行程序是全局的，而且不得于該可執(zhí)行程序中的任何其它程序單元名、外部過程名或公用塊名相同，也不得于主程序內的任何局部名相同。 在主程序的作用范圍內的說明不得包含 OPTIONAL語句、INTENT語句、 PUBLIC語句或它們的等價屬性，在主程序內 SAVE語句不起作用。 主程序內的任何內部過程的定義必須跟在 CONTAINS語句之后。 子程序 子程序是可以完成某一獨立算法或功能的程序單元，但它功能的具體體現(xiàn)要通過主程序（或子程序）的調用來實現(xiàn)。 按子程序與主程序的位置關系分為內部過程和外部過程。 內部過程可以出現(xiàn)在主程序、外部過程或模塊內。 模塊 模塊也是一種在程序單元之外獨立編寫的程序單元。它有獨特的形式，即模塊程序單元內沒有可執(zhí)行語句，除了說明語句外，最多包含內部過程。模塊的主要作用是供其它程序單元引用。 程序單元引用模塊，實際是將模塊內的全部語句復制到本程序單元。模塊的引用采用語句： USE 模塊 1，模塊 2， … 塊數(shù)據(jù)程序單元 塊數(shù)據(jù)程序單元對有名公用塊內的數(shù)據(jù)對象提供初值。 由于塊數(shù)據(jù)程序單元賴以支持的 COMMON語句和 DATA語句在 F90中已成為過時特性，因此，不提倡使用塊數(shù)據(jù)程序單元。 2022年 4月 45/149 GNU Compiler ? GNU Compiler ? 自由軟件，一般操作系統(tǒng)都自帶 ? 支持 C/C++、 Fortran7 Java、 COBAL等等許多語言 ? 支持大部分硬件平臺 ? 高性能計算中常用的： ? C/C++： GCC (GNU C/C++ Compiler) ? Fortran 77： G77 ? 不支持 Fortran 90/ 95 ? 不支持 OpenMP ? 是最常用的編譯器，性能一般 (相對于一些針對特定平臺優(yōu)化的編譯器 ) ? 由于缺少對 Fortran 90/ 95，限制了其在高性能計算中的使用 2022年 4月 46/149 PGI Compiler ? PGI Compiler ? 由 Portland公司開發(fā)的編譯器 ? 支持 AMD Opteron/Althon處理器、 Intel Xeon處理器等，在 Opteron上同時支持 32bit和 64bit() ? 支持 Linux、 Windows ? 支持 C/C++（ pgcc）、 Fortran77(pgf77)、 Fortran90/95（ pgf90)、 HPF（ High Performance Fortran） ? 支持多線程和 OpenMP ? 最新版本： ? 需要購買，但可以從網(wǎng)上得到 15天試用版本 2022年 4月 47/149 Intel Compiler ? Intel Compiler ? 由 Intel公司針對 Intel處理器開發(fā)（ Xeon、 Pentium） ? 支持 Linux、 Windows ? 支持 C/C++（ icc： Intel C/C++ Compiler）、Fortran77/90/95（ ifc： Intel Fortran Compiler) ? 支持多線程和 OpenMP ? 需要購買，但可以從網(wǎng)上得到 30天試用版本 2022年 4月 48/149 編譯優(yōu)化 ? 編譯優(yōu)化對于計算密集型程序的性能提高非常幫助 ? 優(yōu)化消耗 CPU資源最多的那部分，即計算密集部分 ? 一般采用 O O3 ? 可以采用 SIMD指令集， eg: Intel和 AMD處理器的 MMX、SSE SSE2 ? 具體編譯優(yōu)化的選項和編譯器以及 CPU相關，參見編譯器手冊 ? 對于有些應用程序，過分的優(yōu)化會導致計算結果錯誤 2022年 4月 49/149 編譯優(yōu)化 在雙路 Intel Xeon平臺上，采用 SSE2優(yōu)化和不采用SSE2優(yōu)化，所獲得的 HPL性能。 在這種情況下， 采用 SSE2技術得到的性能高出近 90％ 2022 4000 8000 12022 14000問題規(guī)模峰值(GFlops)Without SSE2With SSE22022年 4月 50/149 編譯簡介 ? 在 Linux系統(tǒng)中，可執(zhí)行文件沒有統(tǒng)一的后綴，系統(tǒng)從文件的屬性來區(qū)分可執(zhí)行文件和不可執(zhí)行文件 ? 大部分編譯器通過后綴來區(qū)別輸入文件的類別，下面來介紹常用的一些后綴 ? .c： C語言源代碼文件 ? .f： Fortran 77語言源代碼文件 ? .o：編譯后的目標文件 ? .a：由目標文件構成的檔案庫文件 ? .C、 .cc、 .cxx： C++源代碼文件 ? .f90： Fortran 90語言源代碼文件 ? .h：程序所包含的頭文件 2022年 4月 51/149 基本的用法 cc/f77/f90 [options] [filenames] 編譯器名 編譯參數(shù) 編譯文件 其中 options就是編譯器所需要的參數(shù)， filenames給出相關的文件名稱 2022年 4月 52/149 常用編譯參數(shù) ? c：只編譯，不連接成為可執(zhí)行文件，編譯器只是由輸入的 .c/.f等源代碼文件生成 .o為后綴的目標文件，通常用于編譯不包含主程序的