10.3 Soporte del lenguaje para mejorar el rendimiento - fortran 9

La versión previa del estandar de FORTRAN liberada por ANSI (el American National Standard Institute), FORTRAN 77 (X3.9-1978) se escribió para promover la portabilidad de los programas FORTRAN entre plataformas distintas. No se inventaron nuevos componentes del lenguaje, más bien se incorporaron buenas características que ya estaban disponibles en compiladores en ambientes de producción. Al contrario que FORTRAN 77, el FORTRAN 90 (ANSI X3.198-1992) añade nuevas extensiones y características al lenguaje. Algunas de ellas sólo ponen al día a FORTRAN respecto a lenguajes como C (asignación dinámica de memoria, reglas de alcance) y C++ (interfaces de funciones con genericidad). Pero algunas de estas nuevas características son únicas de FORTRAN (operaciones sobre arreglos). Es interesante notar que mientras se desarrollaba la especificación de FORTRAN 90, las arquitecturas de cómputo de alto rendimiento dominantes eran los sistemas SIMD escalables como la Connection Machine, así como los sistemas de procesadores vectoriales paralelos de compañías como Cray Research.

FORTRAN 90 hace un trabajo sorprendentemente bueno en cubrir las necesidades de estas arquitecturas tan diferentes. Sus características también se adaptan razonablemente bien a los nuevos multiprocesadores con memoria compartida uniforme. Sin embargo, como veremos después, FORTRAN 90 por sí solo todavía no es suficiente para cumplir las necesidades de los sistemas distribuidos escalables con acceso a memoria no uniforme, que se están volviendo dominantes en la computación de extremo superior.

Las extensiones de FORTRAN 90 a FORTRAN 77 incluyen:

• Constructos para arreglos
• Asignación dinámica de memoria y variables automáticas
• Apuntadores
• Nuevos tipos de datos, estructuras
• Nuevas funciones intrínsecas, incluyendo muchas que operan sobre vectores y matrices
• Nuevas estructuras de control, tales como la sentencia WHERE
• Interfaces de procedimientos mejoradas

Constructos para arreglos en fortran 90

Con los constructos para arreglos de FORTRAN 90, puede usted especificar arreglos completos o secciones de los mismos como participantes en operaciones unarias y binarias. Tales constructos son una característica clave para "deserializar" las aplicaciones, de forma que puedan adaptarse mejor a computadoras vectoriales o procesadores paralelos. Por ejemplo, digamos que desea usted sumar dos vectores A y B. En FORTRAN 90, puede expresarlo como una simple operación de suma, en vez de usando el bucle tradicional. Esto es, puede usted escribir:

en vez del tradicional bucle en FORTRAN 77:

Puede que el código generado por el compilador en su estación de trabajo no se vea muy diferente, pero en algunas máquinas de arquitectura paralela o en algunas estaciones de trabajo a la vuelta de la esquina, la diferencia es significativa. La versión FORTRAN 90 declara explícitamente que los cálculos pueden realizarse en cualquier orden, incluyendo todos en paralelo simultáneamente.