CentOS支持哪些Fortran并行编程模型

在CentOS中，Fortran支持多种并行计算技术，主要包括OpenMP和MPI。以下是详细信息：

OpenMP

• 简介：OpenMP是一种支持多平台共享内存并行编程的API。它通过编译时指令将串行代码转换为并行代码，适用于多核处理器上的线程级并行计算。
• 特点：简单易用，适用于多核并行计算，共享内存。
• 示例代码：

program parallel_loop
    use omp_lib
    implicit none
    integer :: i, n
    real, allocatable :: a(:), b(:)
    n = 1000000
    allocate(a(n), b(n))
    ! 初始化数组
    a = 1.0
    b = 2.0
    ! 并行计算
    !$omp parallel do
    do i = 1, n
        a(i) = a(i) * b(i)
    end do
    !$omp end parallel do
    ! 打印结果的前5个元素
    print *, 'First 5 elements of array a:'
    print *, a(1:5)
    deallocate(a, b)
end program parallel_loop

• 编译和运行：

gfortran -fopenmp -o parallel_example parallel_example.f90
./parallel_example

MPI

• 简介：MPI是一种用于分布式内存系统并行计算的标准。它允许在不同计算机上的进程之间传递消息，实现分布式并行计算。
• 特点：适用于分布式计算，进程级并行，跨节点通信。
• 示例代码：

program mpi_example
    use mpi
    implicit none
    integer :: rank, size, ierr, i
    integer, parameter :: n = 100
    real, allocatable :: local_sum, global_sum
    call mpi_init(ierr)
    call mpi_comm_rank(MPI_COMM_WORLD, rank, ierr)
    call mpi_comm_size(MPI_COMM_WORLD, size, ierr)
    allocate(a(n))
    a = real(rank) * 1.0
    ! 每个进程计算部分和
    local_sum = 0.0
    do i = 1, n
        local_sum = local_sum + a(i)
    end do
    ! 所有部分和相加得到全局和
    call mpi_reduce(local_sum, global_sum, 1, MPI_REAL, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD, ierr)
    if (rank == 0) then
        print *, 'Global sum:' , global_sum
    end if
    deallocate(a)
    call mpi_finalize(ierr)
end program mpi_example

• 编译和运行：

mpif90 -o mpi_example mpi_example.f90
mpirun -np 4 ./mpi_example

GPU并行计算

• 简介：对于GPU并行计算，可以使用CUDA For Fortran，它允许Fortran程序利用NVIDIA GPU的多核计算能力。
• 特点：适用于需要高性能计算的场合，尤其是大规模数据处理和科学计算。

通过这些技术，Fortran在CentOS平台上提供了强大的并行计算能力，可以显著提高科学计算和工程应用的效率和性能。