Fortran *

При словосочетании «Ветераны IT» вы наверное представили себе сразу же старичков в пиджаках с нашивками из микросхем и шумным стационаром. Но это не совсем то, что мы подразумеваем под Ветеранами IT.

В предыдущей публикации Фортран: пишем параллельные программы для суперкомпьютера мы рассмотрели общий подход к программированию в массивно-паралллельной архитектуре (MPP) с использованием языка Фортран-2018 и дали пример запуска массивно-параллельной программы на одной машине с многоядерным процессором. В настоящей статье мы рассмотрим запуск массивно-параллельных программ на кластере высокой производительности (HPC) или кластере высокой готовности (HA). Код в данной статье пишется на языке Фортран-2018 с использованием комассивов (coarrays) и преобразуется компилятором Фортрана в вызовы фреймворка MPI.

Возможно, это был первый в мире язык высокого уровня, но Майк Бедфорд обнаруживает, что FORTRAN жив и процветает по сей день.

Когда FORTRAN только зарождался, языков высокого уровня практически не существовало, и уж тем более не было таких, которые получили бы широкую известность. Сейчас, когда такие языки стали практически универсальными, необходимо помнить, что языки высокого уровня были созданы для того, чтобы облегчить работу программиста. Раньше код писался на "родных" инструкциях компьютера, которые определялись его аппаратной частью. С помощью языка высокого уровня стало возможным использовать инструкции, приближенные к человеческим. Кроме того, программы можно было переносить с одного компьютера на другой, хотя при разработке FORTRAN это не учитывалось, поскольку язык изначально создавался специально для компьютера IBM 704.

В фильме «Скрытые фигуры» есть прекрасная сцена: на дворе 1961-62, афроамериканка из лабораторий НАСА едет в библиотеку для белых и тихонько без разрешения увозит оттуда книжку по Фортрану. На автобусе увозит. Сопровождая это комментарием своему сыну: «А что? Я плачу налоги».

Фортран перестал быть просто языком программирования, это давно культурный феномен. Настолько, что стал иллюстрацией в борьбе чернокожих женщин за свои права (попробуйте, навскидку, придумать ещё хоть одно понятие из ИТ, которое можно было бы положить в эту категорию).

Масштаб явления очень легко недооценить: на современный избалованный взгляд ничего такого волшебного в Фортане нет. Зато если немного разобраться в контексте, становится понятно, что Фортран для своего времени – просто квантовый скачок, уделавший все альтернативные разработки минимум на 10 лет.

Спонтанный эксперимент по воплощению в жизнь заклинания из древнего манускрипта. Реализация кода на АЛГОЛ-60, напечатанного в статье 1976 года, и перезапуск его на FORTRAN-90.

В первой части статьи мы рассмотрели написание на современном Фортране простой программы, реализующей клеточный автомат "Жизнь", в виде классического последовательного кода (SISD), матричных операций (SIMD) и параллельных конструкций SMP (SIMD с частью функций MIMD). Сейчас мы будем рассматривать использование конструкций Фортрана для программирования массивно-параллельных архитектур (MPP), к которым, в частности, относятся современные суперкомпьютеры. Такие архитектуры реализуют классическую схему MIMD.

В этой статье мы попробуем написать простейшую параллелизуемую программу на языке Фортран, используя для этого методы конвейеризации и симметричной параллелизации и сравним их между собой, применив наиболее популярные компиляторы GNU Fortran и Intel Fortran.

Как отмечалось в первой части, условно эволюцию языка Фортран можно разделить на классический период (Фортран I – Фортран IV), когда ведущую роль в разработке занимала фирма IBM, язык абсолютно доминировал среди программистов (особенно в США) и сохранял значительную преемственность с самой первой версией; и современный период (Фортран 90 – Фортран 2018), когда разработка велась в основном ISO, синтаксис и семантика языка были значительно осовременены, но, несмотря на это, язык был уже вытеснен на периферию инструментальных средств. Версия Фортран 77 занимает промежуточное положение между этими периодами.

В 2023 году исполняется 70 лет с того момента, как Джон Бэкус, сотрудник IBM, убедил начальство утвердить проект первого в мире языка программирования высокого уровня.

В новый выпуск подкаста «Сушите вёсла» ребята позвали Андрея, инженера в области расчётов динамики ядерных реакторов, чтобы он рассказал, как сейчас обстоят дела в индустрии ядерной энергетики и что нас может ждать дальше. Традиционно обсудили, как присоединиться к такой команде, какие технологии используются в компании Андрея и бабахнет ли, если поделить на ноль в Fortran. В финале закопали немножко ядерных отходов и ушли в фотонный закат верить в лучшее.

Особо амбициозные разработчики любят заявлять о том, что используемый ими язык программирования или фреймворк будет жить лет сто. Дерзкое заявление, учитывая, что разработке программного обеспечения, как таковой, всего около 65 лет. А фреймворки еще моложе. 

И всё же интересно, какие языки все еще будут использоваться через 100 лет?

«Вы знаете, за свою карьеру я совершил множество замечательных вещей, забавно, что единственное, за что меня помнят, — это «Adventure». © Уилльям Краудер

Видеоблогер Конор Хекстра использовал разные языки программирования, чтобы решить одну и ту же задачу. Попутно выяснилось, что у Фортрана полно поклонников.

Чтобы уверенно пересечь незнакомую местность, можно или двигаться быстрее, или подыскивать удобную дорожку. Другими словами, слишком пристальное внимание к скорости как таковой может вас притормозить. То же касается и разработки программного обеспечения.

Долой синтаксис!