gtool5 には CPU 時間を計測するサブルーチンを提供するモジュール dc_clock が用意され ています. これを用いるとプログラム中の任意の処理に要した CPU 時間を 計測することが可能となります.
例として, Fortran 90/95 汎用モジュール: 種別型パラメタの提供 で用いたサンプルプログラムに CPU 時間の計測を加えたプログラムを示します (ソースコードはこちら). 赤字(カラーがでない場合はボールド)が dc_clock に関係している箇所です.
!= Sample program for gtool_history/gtool5
!
! * 2007/06/25 M.Odaka
! * 2006/10/25 Y.Morikawa
! * 2003/08/21 M.Odaka
! * 2001/02/27 S.Takehiro
!
! Solving diffusion equation
! \[
! du/dt = \kappa d^2 u/dx^2
! \]
! for giving values of $u$ at $x=[0,1]$.
!
program diffusion_5
use gtool_history ! Access module (モジュール指定)
use dc_types, only : DP ! Access module (モジュール指定)
use dc_clock, only : CLOCK, DCClockCreate, &
& DCClockClose, DCClockStart, DCClockStop, &
& DCClockResult, DCClockPredict, &
& operator(+) ! Access module (モジュール指定)
integer, parameter :: nx=30 ! Grid number (グリッド数)
integer, parameter :: nt=200 ! Time step number (時間ステップ数)
integer, parameter :: ndisp=10 ! Output interval (出力間隔)
real(DP), parameter :: dx=1.0/(nx-1) ! Grid interval (グリッド間隔)
real(DP), parameter :: dt=0.0005 ! Time step (時間間隔)
real(DP), dimension(nx):: x=(/(dx*(i-1),i=1,nx)/) ! X coordinate (座標変数)
real(DP), dimension(nx):: temp ! Temperature (温度)
real(DP), parameter :: kappa=1.0 ! Diffusion coefficient (熱拡散係数)
type(CLOCK) :: clock_init, clock_loop ! Variables for CPU time counting
! CPU 時間計測用変数
call DCClockCreate( & ! Initialize (初期化)
& clk = clock_init, & ! (out)
& name = 'initialization' ) ! (in)
call DCClockCreate( & ! Initialize (初期化)
& clk = clock_loop, & ! (out)
& name = 'time-integration' ) ! (in)
call DCClockStart( clk = clock_init ) ! (inout) ! Start CPU time counting
! (CPU 時間計測開始)
tinit = 0.0 ! Set initial time
! (初期時刻設定)
temp = exp(-((x-0.5)/0.1)**2) ! Set initial value
! (初期値設定)
call HistoryCreate( & ! Create output file
& file='diffusion_5.nc', & ! (ヒストリー作成)
& title='Diffusion equation', &
& source='Sample program of gtool_history/gtool5', &
& institution='GFD_Dennou Club davis project', &
& dims=(/'x','t'/), dimsizes=(/nx,0/), &
& longnames=(/'X-coordinate','time '/), &
& units=(/'m','s'/), &
& origin=real(tinit), interval=real(ndisp*dt) )
call HistoryPut('x',x) ! Output 'x' (次元変数出力)
call HistoryAddVariable( & ! Set output variable
& varname='temp', dims=(/'x','t'/), & ! (変数定義)
& longname='temperature', units='K', xtype='double')
call HistoryAddAttr('temp','gt_graph_tick_all',1)
call HistoryAddAttr('temp','gt_graph_contour_spacing',(/0.0,1.0,0.01/))
call HistoryAddAttr('temp','+gt_user_davis_kappa',kappa)
call HistoryPut('temp',temp) ! Output 'temp' (変数出力)
call DCClockStop( clk = clock_init ) ! (inout) ! Stop CPU time counting
! (CPU 時間計測終了)
do it=1,nt
call DCClockStart ( clk = clock_loop ) ! (inout) ! Start CPU time counting
! (CPU 時間計測開始)
temp(2:nx-1) = temp(2:nx-1) & ! Time integration (時間積分)
& + kappa*(temp(3:nx)-2*temp(2:nx-1)+temp(1:nx-2))/dx**2*dt
if ( mod(it,ndisp) == 0 ) then
call HistoryPut('temp',temp) ! Output 'temp' (変数出力)
endif
call DCClockStop( clk = clock_loop ) ! (inout) ! Stop CPU time counting
! (CPU 時間計測終了)
call DCClockPredict( & ! Estimate remaining time (残り時間の予測)
& clk = clock_init + clock_loop, & ! (in)
& progress = real(it)/real(nt) ) ! (in)
end do
call HistoryClose
call DCClockResult( & ! Display total CPU time (全 CPU 時間の表示)
& clks = (/clock_init, clock_loop/), & ! (in)
& total_auto = .true. ) ! (in)
call DCClockClose( clk = clock_init ) ! (inout) ! Finalize (後処理)
call DCClockClose( clk = clock_loop ) ! (inout) ! Finalize (後処理)
stop
end program diffusion_5
このプログラムでは, CPU 時間の計測を時間積分ループ前処理部分と 時間積分ループ部分とに分けて行い, 最後に合計値を求めています. 時間積分ループ部分では以下のようなメッセージが出力されます.
########## PREDICTION OF CALCULATION ########### Start Date 2007-06-26T13:53:18+09:00 Current Date 2007-06-26T13:53:19+09:00 Progress 52.50% [************* ] Remaining CPU TIME 0.000000E+00 Completion Date 2007-06-26T13:53:19+09:00
そしてプログラム終了時には以下のようなメッセージが出力されます.
############## CPU TIME SUMMARY ################
initialization 0.129980E-01
time-integration 0.179959E-01
------------------------------------------------
TOTAL TIME = 0.309939E-01
以下では dc_clock モジュールの各サブルーチンが行っていることを大まかに説明します. より詳しい説明は リファレンスマニュアル を参照してください.
