Основы программирования на языке фортран (стр. 3 )

Пример диалога при входе на сервер UM16 с именем xxxxx с компьютера ada. imm. uran. ru:

login as: xxxxx

Password: ! введите пароль

Last login: Tue Sep 6 16:31:23 2009 from ada. imm. uran. ru

Можно изменить свой пароль в любое время, набрав команду passwd, например:

[~@um16] : passwd

Password for *****@***URAN. RU: ! наберите здесь свой текущий пароль

Enter new password: ! наберите новый пароль

Enter it again: ! повторите новый пароль

Password changed. ! успешная смена пароля

Для того чтобы защитить свою учетную запись, необходимо соблюдать следующие рекомендации:

1) использовать пароль не менее, чем из 6 букв и цифр и хранить его в секрете;

2) один раз в полгода менять свой пароль;

3) никогда не оставлять активный терминал без внимания, всегда выходить (logout) со своего терминала (заканчивать сеанс) прежде, чем покинуть его;

4) обязательно сообщать о любом неправильном использовании или злоупотреблении системному администратору, иначе доступ к серверу будет закрыт.

Для того чтобы завершить сеанс работы на сервере, надо выполнить команду logout.

Запуск задач на кластере

Переписать тексты программ на сервер

Для этого можно использовать программу WinSCP.

При копировании файлов (протоколы SCP – “secure copy” и SFTP – “secure ftp”) в настройках WinSCP рекомендуется выбрать протокол SFTP. Программа WinSCP позволяет сохранить имя пользователя и пароль. При первом соединении с сервером программа выдает предупреждение о том, что ключ шифрования сервера ранее не использовался, и предлагает его сохранить или отвергнуть (продолжить сеанс или прервать). Надо выбрать продолжение сеанса. Программа WinSCP может использоваться как самостоятельное приложение и как плагин для других программ проводников, например для Far Commander.

Тексты программ и данные для задачи можно записать в отдельный каталог, тогда вся информация по этой задаче будет сохраняться в этом каталоге (объектные модули после трансляции текстов программ, файл с сообщениями об ошибках, выходные файлы).

На сервере существует понятие домашнего каталога, это каталог с именем /home/имя_пользователя. При работе с командной строкой этот каталог становится текущим после установления терминального соединения. Программа WinSCP может запоминать последний посещенный в предыдущей сессии каталог. Поэтому важно следить, в какой каталог производится копирование.

После копирования необходимо перейти в рабочий каталог, выполнить компиляцию программы и ее запуск.

Компиляция программ

Для удобства работы можно воспользоваться оболочкой Midnight Commander (напоминает FAR или NC), введя в командной строке mc. По умолчанию на всех главных узлах установлен некоторый набор компиляторов и библиотек. При выполнение входа на вычислитель каждому пользователю на экран выдается информация об установленных и доступных ему компиляторах и библиотеках, а также дополнительная служебная информация.

Для настройки версии MPI и транслятора необходимо использовать команду mpiset.

Компиляция выполняется командами:

·  mpicc для программ на Си

·  mpiCC для программ на C ++

·  mpif77 для программ на фортране77

·  mpif90 для программ на фортране90

Для файлов на Си и C++ важно расширение имени файла:

1) для языка С расширение файла должно быть. c

2) для языка С++ расширения файла должно быть. cxx

В командной строке задается список файлов, которые надо откомпилировать, и имя выходного файла. Для удобства, сообщения об ошибках компиляции желательно перенаправить в файл.

Например. Программа должна называться outprog и собирается из файлов in1.c и in2.c, находящихся в каталоге proj, то необходимо выполнить следующие действия:

cd proj

mpicc –o outprog in1.c in2.c 2>errors. log

Сообщения об ошибках компиляции попадут в файл errors. log. Файл с ошибками можно скопировать, используя WinSCP, на свою машину и просмотреть в текстовом редакторе или открыть прямо на вычислителе с использованием mc.

В командной строчке файл можно пролистать командой:

less errors. log

При пролистывании используются клавиши <Space> – следующая страница, <b> – предыдущая страница, <q> – выход из просмотра.

Если необходимо подключить дополнительные библиотеки, то необходимо в строку компиляции добавить опцию – l имя_библиотеки.

Например. Библиотека BLAS подключится так:

mpicc –o outprog in1.c in2.c 2 - lblas 2>errors. log

Если программа скомпилировалась успешно, создастся файл outprog. Это можно посмотреть в WinSCP, не забыв обновить список файлов в окошке или в командной строке командой ls, которая выдает список файлов.

Перед запуском задачи на счет необходимо учесть ограничения по ресурсам на вычислителях и ознакомиться со следующими командами:

mpirun — запуск MPI-программы;

mlrun — запуск MATLAB-программы;

mqinfo — выдача информации об очереди задач;

mqdel — удаление задачи, ожидающей старта в очереди;

mkill — принудительное прекращение счета стартовавшей задачи.

Запуск программы на счет

Теперь программу можно поставить в очередь задач командой mpirun c параметрами –np число процессоров и –maxtime время предполагаемого счета в минутах. Чем больше та и другая величины, тем дольше придется ждать запуска задачи.

Например. Запустить задачу на 8 процессорах, ограничив время счета 30-ю минутами:

mpirun –np 8 –maxtime 30 outprog

Примечание: До тех пор, пока задача не просчиталась, нельзя ее перекомпилировать, удалять исполняемый файл и менять входные данные.

Задачи в очереди именуются как имя_программы. номер. Номер обычно равен 1 (например, outprog.1). Несколько задач с возрастающими номерами появятся, если ставить программу в очередь несколько раз, не дожидаясь пока предыдущий вариант запустится и завершится.

За очередью задач можно следить с помощью команды mqinfo, которая выдает информацию о завершившихся, выполняющихся и ждущих задачах, а также о числе доступных процессоров. Иногда часть процессоров может быть отключена от работы; в этом случае задачи, рассчитанные на максимальное число процессоров, запускаться не будут.

Пример. Программа mqinfo строки информации о процессорах:

Free: 0 proc. Available: 28 Locked: 4

При необходимости можно удалить задачу из очереди командой mqdel имя_задачи.

Например:

mqdel outprog.1

После запуска программы создается каталог с именем, совпадающим с именем задачи в очереди, т. е. имя_программы. номер (outprog.1 для нашего примера). В этот каталог помещаются файлы manager. log и errors с сообщениями о процессе запуска задачи и возникших ошибках, а также файлы output, output 1, output 2 и т. д., в которые перенаправляется стандартный вывод программы со всех использованных процессоров. Если задачу запустить повторно, то файлы в этом каталоге будут перезаписаны.

Завершить запущенную задачу можно командой:

mkill [имя_задачи. номер_задачи]

Параметром для команды служит имя задачи и – через точку – ее номер.

Например. Команда mqinfo выдает информацию о вашей считающейся задаче в виде:

xhpl.1 : u1999 0* 28 30/30 20 >: Wed Sep 15 16:33:42 2010

Чтобы завершить эту задачу, необходимо выполнить команду:

mkill xhpl.1

Завершить все свои задачи можно командой:

mkill '*'

При отсутствии параметра пользователю будет выдан список всех запущенных задач и предложено ввести номер (по списку) той задачи, которую нужно завершить. Перед завершением задачи в этом случае будет задан вопрос о полном завершении задачи. Полное завершение задачи означает ее завершение без возможности повторов. В противном случае завершится только текущая итерация, и, если счетчик повторов не обнулился, задача будет запущена вновь. Это же замечание относится к команде mkill с заданным параметром – команда производит завершение лишь текущей итерации.

Типы данных

Каждая величина, используемая в тексте программы, может быть либо константой, либо переменной.

Константа — величина, значение которой задается в тексте программы в явном виде и в дальнейшем не изменяется.

Переменная — величина, к которой обращаются в программе, используя соответствующее время. Переменные могут изменяться в процессе исполнения программы. Имена переменных могут содержать от одного до шести символов, причем первым должна быть буква, а последующими либо буквы, либо цифры.

Каждая величина, будь то константа или переменная, должна относится к одному из типов данных. Для вычислительных задач основными являются следующие типы данных:

1) целый;

2) вещественный;

3) вещественный с двойной точностью;

4) комплексный;

5) комплексный с двойной точностью;

6) логический;

7) текстовый.

Целая константа представляет собой последовательность цифр без десятичной точки. Перед отрицательным числом должен стоять знак минус, а перед положительным знак плюс может отсутствовать.

Примеры целых констант:

12 -1979 318 +5678

В памяти компьютера целая константа занимает 4 байта памяти и может иметь значение от -2147483648 до 2147483647.

Вещественная константа может быть представлена одним из следующих двух способов:

1)  вещественная константа с фиксированной точкой. Сначала записывается знак числа ”-” или “+” (знак “+” можно опускать), целая часть числа, а затем десятичная точка и дробная часть числа.

Примеры вещественных констант с фиксированной точкой:

23.45 -654.321 .3 +5

2) вещественная константа с плавающей точкой, которая записывается в виде:

nЕm

Здесь мантисса n – вещественная константа, порядок m представляется как однозначное или двузначное целое число со знаком или без знака.

Примеры вещественных констант с плавающей точкой:

-0.00001E2 (в математике = -0.00001 • 102)

7.342E+11 (в математике = 7.342 • 1011)

0.03E-7 (в математике = 0.03 • 10-7)