基于软件共享存储的Co-Array Fortran编译器实现

Co-Array Fortran(CAF)已经成为Fortran语言标准的一部分,在科学计算领域逐渐被接受。基于软件共享存储实现了一个CAF编译器,其通过直接的数组赋值实现Co-array数据通信,利用数据垫塞技术提高数据局部性,减少伪共享,优化CAF程序性能。典型科学计算程序测试表明,CAF能够获得和MPI相当的性能。

llo标量势差分计算的Co-array Fortran解决方案及算例

在64位Intel Visual Fortran开发环境下,基于Co-array并行处理规范,给出详尽的多路多核心硬件支撑下的差分数值处理方案。采用该方案计算了长直直流圆柱导体空间的二维电势分布并进行了讨论。

Co-array Fortran编译器的设计与实现

基于GUN Fortran编译器,设计并实现了co-array Fortran(CAF)编译器。通过源到源的转换将CAF代码转换为带有运行库调用的Fortran 90程序。典型用例的测试表明,CAF具有较好的可编程性,且CAF程序通过对数据分布的显式控制可获得比OpenMP程序更为高效的执行性能。

基于Fortran程序的某水库大坝渗流稳定有限元分析

水库大坝的渗流稳定状态是水库大坝安全管理至关重要的部分,同时是水库大坝安全评价与除险加固的基础。为保证水库大坝的安全运行,针对水库大坝渗流稳定计算分析问题,以某水库均质土坝为研究对象,采用Fortran程序建立非线性有限单元的模型,对水库大坝渗流稳定计算。结果表明,各工况下大坝下游坝坡逸出点的最大水力坡降均小于允许坡降,浸润线均低于于下游反滤排水设施,大坝渗流安全;各工况下大坝各滑带的抗滑稳定安全系数,均大于规范允许值,满足规范要求。研究成果对其他水库大坝的安全评价与除险加固有指导意义。

基于Fortran语言的地球外辐射带电子三维数据同化建模

开发地球电子辐射带的数据同化模型,对于理解辐射带电子的动态演化过程和辐射带空间天气预报具有重要意义.结合范阿伦卫星的辐射带电子观测数据和外辐射带三维扩散模型,采用卡尔曼滤波算法,本文开发了基于Fortran语言的外辐射带电子三维数据同化模型(Three-dimensional Data Assimilative Model of Outer Radiation belt Electrons,简称TDAMORE),实现对L^(*)=3~7、能量范围为0.1~5 MeV、投掷角范围为5°~90°的外辐射带电子时空变化过程的三维重构.通过对2018年8月期间外辐射带电子通量演化过程的重构,证实TDAMORE模型可以较好地重现不同能量和不同投掷角电子通量在磁暴前后的演化特征.通过分析电子通量的观测和同化结果之间的相关系数、平均误差、平均绝对误差和均方误差,发现对于能量低于4 MeV的电子,观测与同化结果之间的相关系数基本大于0.8且误差相对较低.而对于更高能量的电子,观测与同化结果之间的误差相对较高,这可能是同化模型忽略了电磁离子回旋波对电子的散射损失导致的.

Fortran内存泄漏静态检测方法研究

内存泄漏在没有垃圾回收机制的语言中是常见的问题,虽然Fortran95引入ALLOCATABLE数组解决了部分泄漏问题,但是通过指针申请内存资源仍然会造成泄漏,现有研究对Fortran内存泄漏的检测流程适配度不高且面向Fortran内存状态分析的效率和精确度上仍存在优化空间.针对这一问题,本文提出了一种面向Fortran指针引发的内存泄漏静态检测方法.首先引入指针引用控制流图(PR-CFG,Pointer Reference-Control Flow Graph)来精简程序模型,并符号化程序节点的内存状态信息,依据数据流生成路径敏感的符号化函数摘要作用于过程间分析,最终通过PR-CFG节点上由抽象内存状态计算得到的内存状态集进行故障模式状态机的状态转化来实现内存泄漏的检测.实验表明,本方法提高了Fortran指针引发内存泄漏的检测精度和效率,降低了检测的误报率.

VC与Fortran混合编程及其在大地电磁测深中的应用

Fortran语言是目前流行较广的适用于科学计算的高级语言 ,VC( Visual C)更擅长图形系统的开发。因此 ,在开发交互式解释系统软件时 ,常常将 VC与 Fortran进行混合语言编程。目前 ,大地电磁测深的资料处理与正、反演软件都是用 Fortran语言编写的 ,为了避免资源的浪费 ,提高大地电磁测深的资料处理与解释系统的开发效率 ,在开发大地电磁测深一维交互式解释系统时 ,对大地电磁测深中的计算部分仍用现有的 Fortran程序 ,对有关的界面与图形系统的开发部分用

混合编程与Fortran计算程序可视化

本文探索了用ＶＣ＋＋，Ｆｏｒｔｒａｎ，ＯｐｅｎＧＬ进行混合编程的方法。该方法充分发挥了三种语言各自的优点，既能设计出画面丰富多彩，方便人机对话的界面，又能最大限度利用已有的用Ｆｏｒｔｒａｎ语言编写的程序资源，并实现计算结果的可视化。用作者已有的用Ｆｏｒｔｒａｎ语言编写的源程序进行了尝试，结果良好。

Fortran DLL组件集成到.NET平台(一)

针对新出现的.NET平台不支持Fortran语言,不能将Fortran开发的数学模型直接融入.NET平台的实际情况,提出在VisualFortran环境中将数学模型重构为动态链接库DLL,VisualStudio.NET通过平台调用来使用DLL中计算例程的方法,来集成Fortran数学模型.开发实例对典型的数学模型进行了模拟,结果表明这种方法是可行的,从而为Fortran数学模型集成到.NET平台提供了一种有效的途径.

Fortran COM组件集成到.NET平台(二)

针对新出现的.NET平台不支持Fortran语言,不能将Fortran开发的数学模型直接融入.NET平台的实际情况,提出在Visual Fortran环境中将数学模型直接重构为基于组件对象模型COM的组件,Visual Studio.NET通过平台调用使用COM计算组件的方法,来集成Fortran数学模型.开发实例对典型的数学模型进行了模拟,结果表明这种方法是可行的,从而为Fortran数学模型集成到.NET平台提供了一种新的途径.

VisualC++与Fortran的混编

针对Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋作为Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下最主要的应用开发系统，对于如何利用已积累的Ｆｏｒｔｒａｎ代码和利用Ｆｏｒｔｒａｎ语言的长处，并将其集成到Ｖｉｓｕａｌ Ｃ＋＋环境下，提出了两种混编方法，并论述了两种方法的原理、步骤和优缺点，以期在软件开发和计算领域更好地发挥两种开发环境的优势．

VC、VB与FORTRAN的混合编程技术及其实现

在探讨高级编程语言之间混合编程技术的基础上,通过实例在VisualC++6 0、VisualBasic6 0和FortranPowerStation4 0开发平台上演示了VC、VB和FORTRAN之间动态连接库(DLL)模式混合编程的实际应用,为使用不同开发平台的程序员和涉及知识产权保护的单位之间协作开发高质量的软件提供了技术途径。

Matlab与Fortran混合编程之DLL实现方法

简要介绍Matlab和Fortran各自的优缺点,详细阐述Matlab调用Fortran生成的动态链接库实现混合编程的两种方法。以高斯约当列主元素法求逆为例,从计算时间、精度等方面详细比较了同一算法在多种实现方式下的执行情况。计算结果表明:基于动态链接库的混合编程方法能充分利用现有软件包,结合Fortran计算效率高、Matlab矩阵计算及图形处理功能强的优点,符合当前科学工程计算程序设计的发展方向。

Fortran和MATLAB的混合编程在水轮机特性曲线处理中的应用

利用传统的Fortran语言编程与MATLAB强大的数学库相结合 ,阐述了使用Fortran语言对MATLAB的内蕴函数进行调用的基本方法 .并结合某具体工程实例 ,比较了MATLAB工具箱中三次样条插值函数和一般多项式插值函数对水轮机特性曲线插值结果的影响 。

Fortran 90模拟C++主要面向对象特性

针对科学与工程计算广为使用的Fortran 90不支持面向对象编程,新推出的Fortran 2003虽支持但相应的编译器还没有开发出来的现实情况,提出利用Fortran 90的现代语言特征,来模拟C++主要面向对象特性:封装、继承和多态性,以间接实现面向对象编程.与C++的对照开发实例表明,这种模拟是成功的,从而为提高大型For-tran计算程序的重用性和可维护性提供了一种有效方法,并为应对Fortran 2003面向对象编程积累了经验.

Visual C++与Fortran混合编程在电磁散射中的应用

为了提高电磁散射程序进行数值计算时人机交互性和可操作性,基于MS Visual Studio 2008和Intel Visual Fortran这两种编译环境用Visual C++与Fortran语言混合编程的方法编制电磁散射计算软件。该方法用Visual C++制作界面,用Fortran语言编写主运算程序,用Visual C++调用Fortran生成的动态链接库.并且使耗时较长的Fortran程序变成后台运行。工程实例表明,该软件计算效率较高,可以提高人机交互性和可操作性,同时验证混合编程在数值运算软件设计中的可行性、实用性以及有效性。

VC与Fortran混合语言编程

VC与 Fortran混合语言编程时 ,按调用方式与实现的不同 ,调用约定主要采用 C与 STDCAL L属性的调用约定。命名约定一般使符号名表现为纯大写的名称、纯小写的名称或混合书写形式名称。不同语言之间参数数据的传递主要通过 :1调用变量参数列表 ;2数据、过程模块结构 ;3将变量声明为公用、外部和全局类型这 3种方式来实现。采用 VC与 Fortran混合语言编程设计了大地电磁测深一维交互式解释系统。

C/C++与FORTRAN混合编程技术及其应用研究

详细论述了C/C ++和FORTRAN混合编程技术 ,尤其是对动态连接库方法进行了重点介绍。将C/C ++和FORTRAN进行混合编程 ,一方面可以达到这两种语言优势互补的目的 ;另一方面可以再利用前人留下的大量成熟的FORTRAN程序 ,避免了重复编程和资源浪费 ,节约了大量编程时间。

VB和Fortran语言混合编程在结构动力分析中的应用

利用Fortran语言强大的计算功能并结合Visual Basic语言良好的可视化界面设计功能,开发出能计算复杂工况且具有较好的人机交互界面的结构动力分析有限元计算程序系统(SDAFEM),讨论了VB和Fortran混合编程方法中VB与Fortran的接口、VB调用Fortran编译的可执行文件,以及shell函数异步执行和"黑屏"的解决方法.对SDAFEM系统的功能、运行环境、操作流程、数据结构等进行了阐述,分析并解决了在前后处理界面实现过程中所遇到的一些典型问题.完成的软件具有使用简捷方便、自动计算并处理数据、自动绘制动态动力响应图的功能,提高了结构动力分析工作中在数据处理时的效率.

VC++结合Fortran升级地质统计学算法

介绍了Fortran程序制作成动态链接库(DLL),在VC++中具体调用的方法。利用VC++良好的界面,结合Fortran成型的地质统计学算法,编写出简单的、利于用户操作的应用环境。