Блог

Главная - Вопросы по программированию - Снижение производительности при использовании модулей в fortran

Снижение производительности при использовании модулей в fortran

#performance #module #fortran #fortran90

#Производительность #модуль #fortran #fortran90

Вопрос:

Я конвертирую код F77 в F90 и пытаюсь избавиться от неявного объявления и включений.

В частности, у меня есть подпрограмма (часто вызываемая)

подпрограмма :

   SUBROUTINE GRADE(NIE,NJE,NKE,IDEW,IDNS,IDTB,FI,FIF,GRX,GRY,GRZ)
  USE module_dec
  USE module_geom_common
  IMPLICIT NONE
  REAL    :: FI(NXYZA),FIF(NXYZA)
  REAL    :: GRX(NXYZA),GRY(NXYZA),GRZ(NXYZA)
  REAL    :: BN(NXYZA),BE(NXYZA),BT(NXYZA)
  REAL    :: FIE
  INTEGER :: NIE,NJE,NKE,IDEW,IDNS,IDTB
  INTEGER :: I,J,K

  ! Declaration of the variables used in file.inc
  REAL    :: ARX,ARY,ARZ
  REAL    :: AKX,AKY,AKZ
  REAL    :: ARE,ARE2,ARKSI2
  REAL    :: FXE,FXW
  INTEGER :: INE
  REAL    :: DELN,DELNR

  DO 30 K=2,NKE
  DO 30 I=2,NIE
  DO 30 J=2,NJE

  INCLUDE "file.inc"

    FIE=FI(INP)*FXW FI(INE)*FXE
    BE(INP)=  FIE*ARX
    BN(INP)=  FIE*ARY
    BT(INP)=  FIE*ARZ

  30 CONTINUE

  DO 31 K=2,NKE
  DO 31 I=2,NIE
  DO 31 J=2,NJE

    INP=LK(K) LI(I) J
    GRX(INP)=GRX(INP) BE(INP)
    GRY(INP)=GRY(INP) BN(INP)
    GRZ(INP)=GRZ(INP) BT(INP)

    GRX(INP IDEW)=GRX(INP IDEW)-BE(INP)
    GRY(INP IDEW)=GRY(INP IDEW)-BN(INP)
    GRZ(INP IDEW)=GRZ(INP IDEW)-BT(INP)

  31 CONTINUE

и file.inc

   INP=LK(K) LI(I) J
  INE=INP IDEW
  INS=INP-IDNS
  INB=INP-IDTB
  INBS=INB-IDNS

  FXE=FIF(INP)
  FXW=1.-FXE

  DXS=.5*(X(INP)-X(INS) X(INB)-X(INBS))
  DYS=.5*(Y(INP)-Y(INS) Y(INB)-Y(INBS))
  DZS=.5*(Z(INP)-Z(INS) Z(INB)-Z(INBS))

  DXT=.5*(X(INP)-X(INB) X(INS)-X(INBS))
  DYT=.5*(Y(INP)-Y(INB) Y(INS)-Y(INBS))
  DZT=.5*(Z(INP)-Z(INB) Z(INS)-Z(INBS))

  ARX=DYS*DZT-DYT*DZS
  ARY=DZS*DXT-DZT*DXS
  ARZ=DXS*DYT-DXT*DYS

  ARE2=ARX**2 ARY**2 ARZ**2

  AKX=XC(INE)-XC(INP)
  AKY=YC(INE)-YC(INP)
  AKZ=ZC(INE)-ZC(INP)
  ARKSI2=AKX**2 AKY**2 AKZ**2

При этом время выполнения моей программы составляет 12 секунд

Когда я перемещаю объявление переменных, присутствующих в файле.inc’ в модуле,

   MODULE module_geom_common
    REAL    :: ARX,ARY,ARZ
    REAL    :: AKX,AKY,AKZ
    REAL    :: ARE,ARE2,ARKSI2
    REAL    :: FXE,FXW
    INTEGER :: INE
    REAL    :: DELN,DELNR
  END MODULE module_geom_common

Сейчас у меня время выполнения составляет 13 секунд.

Я компилирую с помощью ifort, но я наблюдаю то же самое с gfortran.

Я не понимаю, почему я медленнее. Это потому, что переменные, объявленные внутри модуля, будут помещены в другое место в памяти, что приведет к пропуску кэша или чему-то подобному?

Есть ли способ преодолеть это без использования include ?

РЕДАКТИРОВАТЬ: я отредактировал свой вопрос, чтобы дать более подробную информацию.

Комментарии:

1. Локальные переменные могут быть размещены в стеке или даже в регистрах, тогда как переменные модуля распределяются статически. Если ваш код вызывает какие-либо процедуры, компилятор должен предположить, что к переменным модуля можно получить доступ или изменить, тогда как локальные переменные, отсутствующие в списках аргументов, не могут — это может повлиять на оптимизацию. Не видя полного примера, трудно строить дальнейшие предположения.

2. Как вы определяете время?