10.2　扩展库过程的规格说明

10.2.1　HPF_ALIGNMENT(ALIGNEE,LB,UB,STRIDE,AXIS_MAP,
　　　　IDENTITY_MAP, DYNAMIC,NCOPIES)

可选参数：LB，UB，STRIDE，AXIS_MAP,IDENTITY_MAP,DYNAMIC,NCOPIES

描述：返回关于变量和它所根本对准的对准目标（数组或模板）之间的对应关系。

分类：映射查询子程序。

参数：

ALIGNEE：　

可以是任意类型。可以是标量或有值的数组。不能是一个假定大小的数组。不能是一个已释放的指针或一个尚未分配空间的可分配数组。它是一个INTENT(IN)参数。

如果ALIGNEE具有指针属性，则返回其目标的对准信息。目标不能是一个假定大小的哑参或者假定大小哑参的一个区域。

LB（可选的）：

必须是缺省整型且是一维的。其大小至少等于ALIGNEE的维数。它是一个INTENT(OUT)参数。ALIGNEE第i维的第一个元素沿与ALIGNEE的第i维相关联的对准目标的维同第LB(i)个对准目标元素根本对准。如果ALGNEE的第i维是一个坍塌维，则LB(i)依赖于实现。

UB（可选的）：

必须是缺省整型且是一维的。其大小至少等于ALIGNEE的维数。它是一个INTENT(OUT)参数。ALIGNEE第i维的最后一个元素沿与ALIGNEE的第i维相关联的对准目标的维同第UB(i)个对准目标元素根本对准。如果ALGNEE的第i维是一个坍塌维，则UB(i)依赖于实现。　　　　　　

STRIDE（可选的）：

必须是缺省整型且是一维的。其大小至少等于ALIGNEE的维数。它是一个INTENT(OUT)参数。STRIDE的第i个元素被置为对准ALIGNEE第i维的元素时所使用的步长。如果ALIGNEE的第i维是坍塌维，则STRIDE(i)为0。

AXIS_MAP（可选的）：

必须是缺省整型且是一维的。其大小至少等于ALIGNEE的维数。它是一个INTENT(OUT)参数。AXIS_MAP的第i个元素被置为与ALIGNEE的第i维相关联的对准目标的维。如果ALIGNEE的第i维是坍塌维，则AXIS_MAP(i)为0。

IDENTITY_MAP(可选的）：

必须是缺省逻辑型的标量。它是一个INTENT(OUT)参数。如果关联于ALIGNEE的根本对准目标的形状与ALIGNEE相同，使用特性置换（identity permutation)对各维进行映射，且步长都是正的（由于形状的限制，因此都等于1），则其值为真；否则其值为假。如果一个变量在ALIGN或REALIGN指令中不是以对准子出现，且不具有INHERIT属性，则INDENTITY_MAP必须为真；在其它条件下它也可为真。

DYNAMIC（可选的）：

必须是缺省逻辑型标量。它是一个INTENT(OUT)参数。如果ALIGNEE具有DYNAMIC属性，则其值为真；否则其值为假。

NCOPIES（可选的）：

必须是缺省整型标量。它是一个INTENT(OUT)参数。其值是与对准目标根本对准的ALIGNEE的拷贝数。对于一个非重复变量，它被置为1。

例子：如果ALIGNEE是标量，则不对LB，UB，STRIDE，或AXIS_MAP的任何元素置值。

给定说明：

　　　 　REAL　PI=3.1415927
　　　　 DIMENSION　A(10,10),B(20,30),C(20,40,10),D(40)
　!HPF$　TEMPLATE　T(40,20)
　!HPF$　DYNAMIC　A
　!HPF$　ALIGN　A(I,:) WITH T(1+3*I,2:20:2)
　!HPF$　ALIGN　C(I,*,J) WITH T(J,21-I)
　!HPF$　ALIGN　D(I) WITH T(I,4)
　!HPF$　PROCESSORS　PROCS(4,2), SCALARPROC
　!HPF$　DISTRIBUTE　T(BLOCK,BLOCK) ONTO PROCS
　!HPF$　DISTRIBUTE　B(CYCLIC,BLOCK)　ONTO PROCS
　!HPF$　DISTRIBUTE　ONTO SCALARPROC :: PI

假定实际映射与指令指定的一样，HPF_ALIGNMENT的结果是：

　　　　　　　　A　　　　B　　　　　C　　　　　D
　————————————————————————
　　　LB　　　[4,2]　　[1,1]　　[20,N/A,1]　　[1]
　　　UB　　 [31,20]　[20,30] 　[1,N/A,10] 　 [40]
　　STRIDE　　[3,2]　　[1,1]　　 [-1,0,1]　　 [1]
　 AXIS_MAP 　[1,2]　　[1,2]　 　[2,0,1]　　　[1]
IDENTITY_MAP　false　　true　　　false　 　　false
　 DYNAMIC　　true　　 false 　　false　　 　false
　 NCOPIES　　　1　　　　1　　　　 1　　　　 　1

其中“N/A”指明了一个依赖于实现的结果。为阐述NCOPIES的使用，考虑：

　　 　　LOGICAL　BOZO(20,20),RONALD_MCDONALD(20)
　!HPF$　TEMPLATE　EMMETT_KELLY(100,100)
　!HPF$　ALIGN　RONALD_MCDONALD(I) WITH BOZO(I,*)
　!HPF$　ALIGN　BOZO(J,K)　WITH　EMMETT_KELLY(J,5*K)

调用HPF_ALIGNMENT(RONALD_MCDONALD,NCOPIES=NC)将NC置为20。现在考虑：

　　 　　LOGICAL　BOZO(20,20),RONALD_MCDONALD(20)
　!HPF$　TEMPLATE　WILLIE_WHISTLE(100)
　!HPF$　ALIGN　RONALD_MCDONALD(I) WITH BOZO(I,*)
　!HPF$　ALIGN　BOZO(J,*)　WITH　WILLIE_WHISTLE(5*J)

调用HPF_ALIGNMENT(RONALD_MCDONALD,NCOPIES=NC)将NC置为1。

10.2.2　HPF_DISTRIBUTION(DISTRIBUTEE,AXIS_TYPE,AXIS_INFO,
　　　　PROCESSORS_RANK,PROCESSORS_SHAPE,PLB,PUB,PSTRIDE,
　　　　LOW_SHADOW,HIGH_SHADOW)

可选参数：AXIS_TYPE, AXIS_INFO, PROCESSORS_RANK,PROCESSORS_SHAPE, PLB, PUB, PSTRIDE, LOW_SHADOW, HIGH_SHADOW

描述：HPF_DISTRIBUTION子程序返回与一个变量相关联的根本对准目标的分配信息。

分类：映射查询子程序。

参数：

DISTRIBUTEE：

可以是任意类型。它可以是标量或有值的数组。不能是连续的。不能是一个已释放的指针或一个尚未分配空间的可分配数组。它是一个INTENT(IN)参数。

AXIS_TYPE(可选的）：

必须是缺省字符型的一维数组。虽然为包含完整的值，其长度必须至少为9，但是允许它为任意长度。就好象通过一个字符内部赋值语句将它的元素置为下面的值。它的大小必须至少等于DISTRIBUTEE所根本对准的对准目标的维数；该值可由TEMPLATE_RANK中的HPF_TEMPLATE所返回。它是一个INTENT(OUT)参数。它的第i个元素包含了对准目标第i维的分配信息。HPF定义了下列值（实现时可定义其它的值）：

‘BLOCK’：该维以BLOCK方式分配。AXIS_INFO的相应元素包含了块的大小。

‘GEN_BLOCK'：该维以BLOCK(array)方式分配。AXIS_INFO的相应元素值依赖于实现。

‘COLLAPSED’：该维是坍塌的（用*说明分配）。AXIS_INFO的相应元素值依赖于实现。

‘CYCLIC’：该维以CYCLIC方式分配。AXIS_INFO的相应元素包含了块的大小。

‘INDIRECT’：该维以INDIRECT(map-array)方式分配。AXIS_INFO的相应元素值依赖于实现。

AXIS_INFO（可选的）：

必须是缺省整型的一维数组，且大小至少等于DISTRIBUTEE所根本对准的对准目标的维数（该值可由TEMPLATE_RANK中的HPF_TEMPLATE所返回）。它是一个INTENT(OUT)参数。AXIS_INFO的第i个元素包含了DISTRIBUTEE所根本对准目标第i维的BLOCK或CYCLIC分配的块大小；如果该维是一个坍塌维，则其值依赖于实现。

PROCESSORS_RANK(可选的）：

必须是缺省整型标量。其值被置为分配DISTRIBUTEE的处理器排列的维数。它是一个INTENT(OUT)参数。

PROCESSORS_SHAPE(可选的）：

必须是缺省整型一维数组且其大小至少等于PROCESSORS_RANK中所返回的值m。它是一个INTENT(OUT)参数。它的前m个元素被置为映射DISTRIBUTEE的处理器排列的形状。（可能有必要调用HPF_DISTRIBUTEE两次，第一次得到PROCESSORS_RANK的值以便分配PROCESSORS_SHAPE）

PLB（可选的）：

必须是缺省整型一维数组且大小至少等于DISTRIBUTEE所根本对准的对准目标的维数。它是一个INTENT(OUT)参数。第i个元素被置为DISTRIBUTEE根本对准目标第i维所映射到的最小处理器索引号；如果该维是坍塌的，则PLB的相应元素依赖于实现。返回值的范围是1到e_i，其中e_i是DISTRIBUTEE根本对准目标指定维所映射到的处理器排列维的范围。

PUB（可选的）：

必须是缺省整型一维数组且大小至少等于DISTRIBUTEE所根本对准的对准目标的维数。它是一个INTENT(OUT)参数。第i个元素被置为DISTRIBUTEE根本对准目标第i维所映射到的最大处理器索引号；如果该维是坍塌的，则PUB的相应元素依赖于实现。返回值的范围是1到e_i，其中e_i是DISTRIBUTEE根本对准目标指定维所映射到的处理器排列维的范围。

PSTRIDE（可选的）：

必须是缺省整型一维数组且大小至少等于DISTRIBUTEE的维数。它是一个INTENT(OUT)参数。第i个元素被置为DISTRIBUTEE的第i维进行映射时所使用的ONTO子句里的处理器间的步长；如果该维是坍塌的，则PSTRIDE的相应元素被置为0。

LOW_SHADOW（可选的）：

必须是缺省整型的一维数组，且大小至少等于DISTRIBUTEE所根本对准的对准目标的维数（该值可由TEMPLATE_RANK中的HPF_TEMPLATE所返回）。它是一个INTENT(OUT)参数。LOW_SHADOW的第i个元素包含了DISTRIBUTEE根本对准目标第i维的BLOCK或CYCLIC分配里的下边阴影宽度；如果该维是一个坍塌维，则其值依赖于实现。

HIGH_SHADOW（可选的）：

必须是缺省整型的一维数组，且大小至少等于DISTRIBUTEE所根本对准的对准目标的维数（该值可由TEMPLATE_RANK中的HPF_TEMPLATE所返回）。它是一个INTENT(OUT)参数。HIGH_SHADOW的第i个元素包含了DISTRIBUTEE根本对准目标第i维的BLOCK或CYCLIC分配里的上边阴影宽度；如果该维是一个坍塌维，则其值依赖于实现。

例子：给定6.7.15节例子中的说明，且假定实际映射与指令指定的相同，HPF_DISTRIBUTION的结果是：

　　　　　　　A　　　　　　　　　　　　B　　　　　　　　PI
　—————————————————————————————
　AXIS_TYPE　['BLOCK','BLOCK']　　['CYCLIC','BLOCK']　　[ ]
　AXIS_INFO　　 　[10,10]　　　　　　　[1,15] 　　　 　 [ ]
PROCESSORS_SHAPE　 [4,2]　　　　　　　　[2,2]　　　　　 [ ]
PROCESSORS_RANK　　　2　　　　　　　　　　2　　　　　　　0　
　　PLB　　　　　　[4,1]　　　　　　　　[2,1]　　　　　 [ ]
　　PUB　　　　　　[1,2]　　　　　　　　[3,2]　　　　　 [ ]
　　PSTRIDE　　　　[-1,1]　　　　　　　 [1,1]　　　　　 [ ]

10.2.3　HPF_TEMPLATE(ALIGNEE,TEMPLATE_RANK,LB,UB,AXIS_TYPE
　　　　AXIS_INFO,NUMBER_ALIGNED,DYNAMIC)

可选参数：TEMPLATE_RANK,LB,UB,AXIS_TYPE，AXIS_INFO,NUMBER_ALIGNED,DYNAMIC

描述：HPF_TEMPLATE子程序返回与一个变量相关联的根本对准目标的信息；HPF_TEMPLATE所返回的是从根本对准目标的角度所看到的变量的信息，而HPF_ALIGNMENT所返回的信息则是从变量的角度所看到的。

分类：映射查询子程序。

参数：

ALIGNEE：

可以是任意类型。可以是标量或有值的数组。不能是一个假定大小的数组。不能是一个已释放的指针或一个尚未分配空间的可分配数组。它是一个INTENT(IN)参数。

如果ALIGNEE具有指针属性，则返回其目标的对准信息。目标不能是一个假定大小的哑参或者假定大小哑参的一个区域。

TEMPLATE_RANK(可选的）：

必须是缺省整型的标量。它是一个INTENT(OUT)参数。它被置为根本对准目标的维数。由于坍塌和重复使得它不同于ALIGNEE的维数。

LB（可选的）：

必须是缺省整型且是一维的。其大小至少等于ALIGNEE所根本对准的对准目标的维数。这是TEMPLATE_RANK中所返回的值。它是一个INTENT(OUT)参数。LB的第i个元素包含了第i个模板维所定义的对准目标的下界。

UB（可选的）：

必须是缺省整型且是一维的。其大小至少等于ALIGNEE所根本对准的对准目标的维数；这是TEMPLATE_RANK中所返回的值。它是一个INTENT(OUT)参数。UB的第i个元素包含了第i个模板维所定义的对准目标的下界。

AXIS_TYPE(可选的）：

必须是缺省字符型的一维数组。虽然为包含完整的值，其长度必须至少为10，但是允许它为任意长度。就好象通过一个字符内部赋值语句将它的元素置为下面的值。它的大小必须至少等于ALIGNEE所根本对准的对准目标的维数；该值可由TEMPLATE_RANK中所返回。它是一个INTENT(OUT)参数。它的第i个元素包含了对准目标第i维的信息。HPF定义了下列值（实现时可定义其它的值）：

‘NORMAL’：对准目标的各维具有与它对准的ALIGNEE的维。对于被赋成这一值的AXIS_TYPE的元素，AXIS_INFO的相应元素被置成与这个对准目标维对准的ALIGNEE的维数。

‘REPLICATED’：ALIGNEE沿这一对准目标维重复。对于被赋成这一值的AXIS_TYPE的元素，AXIS_INFO的相应元素被置成沿这一对准目标维的ALIGNEE的拷贝数。

‘SINGLE’：ALIGNEE与对准目标维的一个坐标对准。对于被赋成这一值的AXIS_TYPE的元素，AXIS_INFO的相应元素被置成ALIGNEE所对准的对准目标的坐标。

AXIS_INFO（可选的）：

必须是缺省整型的一维数组，且大小至少等于ALIGNEE所根本对准的对准目标的维数；该值可由TEMPLATE_RANK中所返回。它是一个INTENT(OUT)参数。见上面AXIS_TYPE的描述。

NUMBER_ALIGNED(可选的）：

必须是缺省整型标量。它是一个INTENT(OUT)参数。它被置成与根本对准目标对准的全部变量数。如果对准目标被重分配，则该值是被移动的变量数目。

DYNAMIC（可选的）：

必须是缺省逻辑型标量。它是一个INTENT(OUT)参数。如果对准目标具有DYNAMIC属性，则其值为真；否则其值为假。

例子：给定6.7.15节例子中的说明，且假定实际映射与指令指定的相同，HPF_TEMPLATE的结果是：

　　　　　　　A　　　　　　　　　C　　　　　　　　D
　—————————————————————————————
　　LB　　　[1,1]　　　　　　　[1,1]　　　　　　 [1,1]　　　
　　UB　　 [40,20]　　　　　　[40,20] 　　　 　 [40,20]
AXIS_TYPE　 ['NORMAL',　　　　['NORMAL',　　　　['NORMAL',
　　　　　　'NORMAL']　　　　 'NORMAL']　　　　 'SINGLE']
AXIS_INFO　　[1,2]　　　　　　　[3,1]　　　　　　 [1,4]　　
NUMBER_ALIGNED　3　　　　　 　　　3　　　　　　　　 3
TEMPLATE_RANK　 2　　　　　　　　 2　　　　　　　　 2
　DYNAMIC　　 false　　　　　　　false　　　　　　 false

10.2.4　HPF_MAP_ARRAY(ARRAY,TEMPLATE_DIM,MAP_ARRAY)

描述：返回与ARRAY相关联的根本对准目标第TEMPLATE_DIM维的间接分配中所使用的映射数组。

分类：映射查询子程序。

参数：

ARRAY：

可以是任意类型。不能是标量。不能是连续的。不能是一个已释放的指针或一个尚未分配空间的可分配数组。它是一个INTENT(IN)参数。

TEMPLATE_DIM:

必须是缺省整型标量。它的值必须在1和ARRAY的根本对准目标的维数之间。它是一个INTENT(IN)参数。

MAP_ARRAY:

必须是缺省整型的一维数组。它的大小必须至少等于分配与ARRAY相关联的根本对准目标的处理器排列的第PROCESSORS_DIM维的范围。它是一个INTENT(OUT)参数。MAP_ARRAY的第i个元素被置为ARRAY根本对准目标的第i个元素沿TEMPLATE_DIM维所映射到的处理器索引号。如果ARRAY根本对准目标的TEMPLATE_DIM维是坍塌的，则结果值的所有元素都为1。

例子：给定定义

　　 　　DIMENSION　A(2)
　!HPF$　TEMPLATE　T(4,8)
　!HPF$　ALIGN　A(I,*)　WITH　T(2*I,5)
　!HPF$　PROCESSORS　PROCS(2,2)
　!HPF$　DISTRIBUTE　T(INDIRECT((/1,2,2,1/)),BLOCK((/3,5/)))　ONTO PROCS

假定实际映射与指令所指定的相同，则调用HPF_MAP_ARRAY(A,TEMPLATE_DIM=1,MAP_ARRAY=M)后，M的值为
。调用HPF_MAP_ARRAY(A,TEMPLATE_DIM=2,MAP_ARRAY=M)后，M的值为。

10.2.5　HPF_NUMBER_MAPPED(ARRAY,PROCESSORS_DIM,NUMBER_MAPPED)

描述：返回映射到处理器排列第PROCESSORS_DIM维每个元素的ARRAY的根本对准目标的元素个数，ARRAY的根本对准目标在该处理器排列上进行分配。

分类：映射查询子程序。

参数：

ARRAY:

可以是任意类型。不能是标量。不能是连续的。不能是一个已释放的指针或一个尚未分配空间的可分配数组。

PROCESSORS_DIM:

必须是缺省整型的标量。其值必须介于1和分配ARRAY根本对准目标的处理器排列维数之间。

NUMBER_MAPPED:

必须是缺省整型的一维数组。其大小必须至少等于分配ARRAY根本对准目标的处理器排列第PROCESSORS_DIM维的范围。NUMBER_MAPPED的第i个元素被置为ARRAY根本对准目标某一维的元素数，这些元素被映射到分配ARRAY根本对准目标的处理器排列的第PROCESSORS_DIM维的第i个处理器上。如果分配ARRAY根本对准目标的处理器排列的第PROCESSORS_DIM维与一个BLOCK分配的维相关脸，则MAP_ARRAY被置为用于分配该维的块大小数组。

例子：给定定义

　　 　　DIMENSION　A(2,40)
　!HPF$　TEMPLATE　T(4,8,4,16)
　!HPF$　ALIGN　A(I,*)　WITH　T(2*I,5,*,*)
　!HPF$　PROCESSORS　PROCS(2,2,3)
　!HPF$　DISTRIBUTE　T(INDIRECT((/2,2,1,2/)),BLOCK((/3,5/)),*,BLOCK)　ONTO PROCS

假定实际映射与指令所指定的相同，则调用HPF_NUMBER_MAPPED(A,PROCESSORS_DIM=1,NUMBER_MAPPED=M)后，M的值为。调用HPF_NUMBER_MAPPED(A,PROCESSORS_DIM=2,NUMBER_MAPPED=M)后，M的值为。调用HPF_NUMBER_MAPPED(A,PROCESSORS_DIM=3,NUMBER_MAPPED=M)后，M的值为。

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