資源描述：
《基于多核的并行仿真引擎的研究.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、基于多核的并行仿真引擎的研究王晨2015年5月中圖分類號(hào)：TP391.9UDC分類號(hào)：004.94基于多核的并行仿真引擎的研究作者姓名王晨學(xué)院名稱計(jì)算機(jī)學(xué)院指導(dǎo)教師翟巖龍答辯委員會(huì)主席廖樂(lè)健申請(qǐng)學(xué)位工程碩士學(xué)科專業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)學(xué)位授予單位北京理工大學(xué)論文答辯日期2015年6月ResearchonParallelSimulationEngineBasedonMulti-coreWangChenCandidateName：SchoolorDepartment:SchoolofComputerScienceFacultyMentor:YanlongZhaiChair,ThesisC
2、ommittee：LejianLiaoDegreeApplied:MasterofScienceMajor：ComputerTechnologyDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June,2015研究成果聲明本人鄭重聲明：所提交的學(xué)位論文是我本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作獲得的研究成果。盡我所知，文中除特別標(biāo)注和致謝的地方外，學(xué)位論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得北京理工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書所使用過(guò)的材料。與我一同工作的合作者對(duì)此研究工作所做的任何貢獻(xiàn)均已在學(xué)
3、位論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。特此申明。簽名：日期：北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文主要對(duì)并行仿真引擎的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究，旨在利用將離散事件仿真以并行方式推進(jìn)，來(lái)提高仿真的效率，降低仿真的執(zhí)行時(shí)間。對(duì)于串行仿真引擎來(lái)說(shuō)，模型實(shí)體在推進(jìn)和計(jì)算的過(guò)程中所產(chǎn)生的離散事件，將會(huì)在引擎中按仿真時(shí)間順序依次進(jìn)行處理，這種單進(jìn)程單線程的執(zhí)行方式并不能充分利用當(dāng)今計(jì)算機(jī)的多核優(yōu)勢(shì)。而采用多進(jìn)程或多線程的并行處理方式，會(huì)大大提高計(jì)算機(jī)硬件資源的利用率，加快了模型實(shí)體的運(yùn)算速度，進(jìn)而提高了整個(gè)仿真過(guò)程的執(zhí)行速度。本文基于面向?qū)ο蠛湍K化的設(shè)計(jì)思想，首先闡述了基于多線程和多進(jìn)程的并行仿真引
4、擎的整體架構(gòu)。內(nèi)核引擎加載和驅(qū)動(dòng)仿真模型實(shí)體推進(jìn)，并且按仿真時(shí)間順序來(lái)維護(hù)離散事件隊(duì)列，同時(shí)根據(jù)推進(jìn)時(shí)間來(lái)處理相應(yīng)的離散事件。引擎控制模塊負(fù)責(zé)控制內(nèi)核引擎的初始化，與其進(jìn)行交互。而同步推進(jìn)模塊主要作用是實(shí)現(xiàn)并行時(shí)間同步策略，保證并行引擎中的多個(gè)邏輯進(jìn)程按照仿真的正確邏輯進(jìn)行推進(jìn)，不出現(xiàn)邏輯錯(cuò)亂。其中主要根據(jù)基于空消息的保守時(shí)間同步算法，提出了利用基于帶有時(shí)間戳的消息的多進(jìn)程實(shí)現(xiàn)，和基于共享資源的多線程實(shí)現(xiàn)兩種方式。兩者都采用空消息的思想來(lái)避免并行中可能出現(xiàn)的死鎖問(wèn)題。并行仿真引擎中還包括其他功能模塊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、通信、日志記錄、數(shù)據(jù)記錄和時(shí)間統(tǒng)計(jì)等功能。本文在對(duì)仿真引擎各
5、個(gè)模塊的功能做了詳細(xì)闡述的基礎(chǔ)上，通過(guò)給出一些類圖和偽代碼的形式，對(duì)并行仿真引擎的部分實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)做了細(xì)致的說(shuō)明，其中包括模型和端口、內(nèi)核引擎中的事件、消息的定義和轉(zhuǎn)換等。最后通過(guò)執(zhí)行實(shí)際項(xiàng)目中的仿真應(yīng)用，對(duì)本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)的并行仿真引擎的功能和性能做了測(cè)試和評(píng)估，確定了并行仿真引擎可以突破仿真應(yīng)用在串行推進(jìn)時(shí)所遇到的一些效率瓶頸，有效的提高了仿真的執(zhí)行速度。關(guān)鍵詞：并行仿真引擎；事件；模型；時(shí)間同步；多進(jìn)程；多線程I北京理工大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractThispapermainlyresearchontherelatedtechnologyofparallelsimulat
6、ionengine,aimingtoimprovetheefficiencyofthesimulationandreducetheexecutiontimeofthesimulationbypropellingsimulationengineinparallelway.Forserialsimulationengine,thediscreteeventsthatcreatewhenthemodelentitiesareintheprocessofpropulsionandcalculationwillbehandledaccordingtothesimulationofti
7、mesequenceintheengine,thisexecutionwayofsingle-processandsingle-threaddoesnotmakefulluseofmulti-corepowerofthecomputer.Byusingmultipleprocessesormultithreadedparallelprocessingmethod,itwillgreatlyimprovetheutilizationofcomputerhardwareresources,andaccelerateth
