翻译自PGI Compiler User's Guide

1.6. 使用PGI编译器进行并行编程

PGI编译器支持多种样式的并行编程:

  • 使用pgf77,pgf95,pgfortran,pgcc或pgc +++的-⁠Mconcur选项的 自动共享内存并行程序(Automatic shared-memory parallel programs )的 编译。此类并行程序可以在共享内存并行(shared-memory parallel,SMP)系统上运行,例如双核或多处理器工作站。
  • 使用pgf77,pgf95,pgfortran,pgcc或pgc +++的-⁠mp选项 的 OpenMP共享内存并行程序 的编译。这种并行程序可以在SMP系统上运行。使用OpenMP 指令编译的并行程序通常可以在双核工作站或SMP服务器系统上的大量处理器上实现显著的加速。使用 OpenMP一节包含用户控制的并行编程的完整说明。
  • 使用基于分布式进程之间通信的MPI消息传递库进行分布式计算。
  • 使用低级模型(例如CUDA Fortran)或高级模型(例如PGI加速器模型或OpenACC)来加速计算,以针对多核GPU或其他附加的加速器为目标。

前两种并行程序统称为SMP并行程序。

在单个硅芯片上,当今的CPU集成了两个或多个完整的处理器内核-功能单元,寄存器,一级缓存,二级缓存等。这些CPU被称为多核处理器。出于线程或OpenMP并行性的目的,这些内核用作两个或更多不同的处理器。但是,这些处理核心位于系统主板的单个插槽的单个芯片上。出于PGI软件许可的目的,将多核处理器视为单个CPU。

1.6.1. 运行共享内存并行程序

在执行SMP并行程序时,默认情况下,它仅使用一个处理器。要在多个处理器上运行,请将NCPUS环境变量设置为所需的处理器数量。有关如何设置环境变量的信息,请参阅Setting Environment Variables.

注意:如果将NCPUS设置为大于物理处理器数量的数字,则程序执行速度可能会非常慢。

1.7. 平台特定的注意事项

以下列表是PGI编译器和工具支持的平台:

  • 64-bit Linux – 在x86-64兼容处理器上运行的64位Linux操作系统上受支持。
  • 64-bit Windows – 在运行x64兼容处理器的64位Windows操作系统上受支持。
  • 64-bit macOS – 在基于Intel的64位Mac系统上运行的64位macOS操作系统上受支持。

以下各节描述了在各种平台上使用PGI编译器所需的特定注意事项:Linux,Windows和macOS。

1.7.1. 在Linux上使用PGI编译器

Linux 头文件

Linux系统头文件包含许多GNU gcc扩展。PGI支持许多这些扩展,因此允许PGI C和C ++编译器编译GNU编译器可以编译的大多数程序。一些不可与PGI编译器相互操作的头文件已被重写。这些文件包含在 $PGI/linux86-64/include 和 $PGI/linux86-64/include --⁠⁠gcc* 目录下, 比如 sigset.h, asm/byteorder.h, stddef.h, asm/posix_types.h 等等。此外,PGI的stdarg.h版本支持更新版本的Linux。

如果您使用的是PGI C或C ++编译器,请确保在系统版本的文件之前 找到(我们)提供的这些文件。缺省情况下会发生此层次结构,除非您显式的添加-⁠I选项引用系统的include目录。

在Linux上运行并行程序

当每线程堆栈大小设置为默认值(2MB)时,在Linux系统上运行自动并行程序或OpenMP程序可能会遇到困难。如果发生无法解释的故障,请尝试将环境变量OMP_STACKSIZE设置为较大的值,例如8MB。有关设置环境变量的信息,请参阅Setting Environment Variables

如果您的程序仍然失败,则您可能在Linux中遇到主进程堆栈大小的8 MB硬限制。您可以通过发出以下命令来解决此问题:

在csh中:

% limit stacksize unlimited

在 bash, sh, zsh, 或者 ksh 中,使用:

$ ulimit -s unlimited
	

1.8. 用户自定义的编译器设置 Site-Specific Customization of the Compilers

如果您使用的是PGI编译器,并且希望所有用户都可以访问特定的库或其他文件,则可以使用 特定的文件 来自定义编译器的设置。

1.8.1. 使用 siterc 文件

PGI编译器驱动程序使用名为 siterc 的文件来启用 用户自定义的PGI编译器设置。siterc文件位于PGI安装目录的bin子目录中。使用siterc,您可以控制编译器驱动程序如何调用编译工具链中的各种组件。

1.8.2. 使用用户 rc 文件

除了siterc文件之外,用户rc文件还放在给定用户的主目录中,该目录由用户的HOME环境变量指定。您可以使用这些文件来控制各自的PGI编译器。所有这些文件都是可选的。在Linux和macOS上,这些文件名为.mypgf77rc,.mypgf90rc,.mypgccrc和.mypgc ++ rc。在Windows上,这些文件名为mypgf77rc,mypgf90rc,mypgf95rc,mypgfortranrc和mypgccrc。以下示例显示了如何使用这些rc文件针对特定目的 定制安装。

表3.  Examples of Usine siterc and User rc Files

目的 将标记的行添加到特定的文件中

对所有的linux86-64 的编译提供如下文件夹的库: /⁠opt/newlibs/64

Make available to all linux86-64 compilations the libraries found in /⁠opt/newlibs/64

set SITELIB=/opt/newlibs/64;
to /opt/pgi/linux86-64/19.10/bin/siterc

向所有linux86-64编译中添加新的库路径: /opt/local/fast

Add to all linux86-64 compilations a new library path: /opt/local/fast

append SITELIB=/opt/local/fast;
to /opt/pgi/linux86-64/19.10/bin/siterc

使用linux86-64编译时,更改-⁠Mmpi以链接到/opt/mympi/64/libmpix.a

With linux86-64 compilations, change -⁠Mmpi to link in /opt/mympi/64/libmpix.a

set MPILIBDIR=/opt/mympi/64;
set MPILIBNAME=mpix;
to /opt/pgi/linux86-64/19.10/bin/siterc
对于linux x86-64编译,请始终添加-⁠DIS64BIT-⁠DAMD

With linux86-64 compilations, always add -⁠DIS64BIT -⁠DAMD

set SITEDEF=IS64BIT AMD;
to /opt/pgi/linux86-64/19.10/bin/siterc

为linux86-64 or linux86构建一个F90或F95可执行文件,使得可以在相对路径./REDIST解析PGI共享对象

Build an F90 or F95 executable for linux86-64 or linux86 that resolves PGI shared objects in the relative directory ./REDIST

set set RPATH=./REDIST;
to ~/.mypgfortranrc
Note.This only affects the behavior of PGFORTRAN for the given user.

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