Parallelisierung ereignisgetriebener Simulationsverfahren auf Mehrprozessorsystemen mit verteiltem Speicher:
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
1993
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| Physical Description: | XVI, 352 S. graph. Darst. |
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INHALTSVERZEICHNIS
1 PARALLELRECHNER UND IHRE PROGRAMMIERUNG 1
1.1 KLASSIFIKATION PARALLELER RECHNERARCHITEKTUREN. 1
1.2 PROGRAMMIERUNG PARALLELER RECHNERARCHITEKTUREN. 2
1.2.1 PARALLELE PROGRAMMIERMODELLE. 6
1.2.2 EXPLIZIT PARALLELE PROGRAMMIERMODELLE. 7
1.3 MEHRPROZESSORSYSTEME MIT VERTEILTEM SPEICHER. 8
1.3.1 ARCHITEKTUR . G
1.3.2 PROGRAMMIERMODELL. 10
1.3.3
ENGGEKOPPELTE PARALLELRECHNER UND VERTEILTE SYSTEME. 12
2 MODELLIERUNG VON SYSTEMVERHALTEN DURCH SIMULATION 17
2.1 SYSTEMMODELLIERUNG. 17
2.2 MODELLIERUNGSMETHODEN. 19
2.2.1 DISKRETE MODELLE . 19
2.2.2
EINE MODELLIERUNGSMETHODE FUER DISKRETE SYSTEME.20
2.3 SIMULATIONSANSAETZE FUER DISKRETE SYSTEME.22
2.3.1 AKTIVITAETSORIENTIERTE SIMULATION.23
2.3.2 PROZEOE-INTERAKTIONS-ANSATZ.24
2.3.3 TRANSAKTIONSORIENTIERTE SIMULATION .24
2.3.4 EREIGNISORIENTIERTE SIMULATION.25
2.3.5 VERGLEICH DER ANSAETZE.25
2.4 SIMULATIONSWERKZEUGE . . 26
2.4.1 ALLGEMEINE PROGRAMMIERSPRACHEN.26
2.4.2 SIMULATIONSPAKETE.26
2.4.3 SIMULATIONSSPRACHEN.27
2.4.4 SIMULATOREN.27
2.5 DER EREIGNISGETRIEBENE SIMULATIONSALGORITHMUS.28
2.6 DISKRETE SIMULATION IM VLSI-ENTWURF.30
2.6.1 ENTWURFSVERIFIKATION.32
2.6.2 PARALLELE ENTWICKLUNG VON HARDWARE UND SYSTEMSOFTWARE .34
I
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
HTTP://D-NB.INFO/940350637
U
INHALTSVERZEICHNIS
2.6.3 ARCHITEKTUREVALUIERUNG DURCH SIMULATION.35
2.6.4 FEHLERSIMULATION. 35
2.7 METHODEN DER LOGIKSIMULATION AUF DER GATTER- UND
REGISTERTRANSFEREBENE
. 36
2.7.1 ABLAUFSTEUERUNG. 36
2.7.2 MODELLBESCHREIBUNG. 39
2.7.3 SIGNALWERTMODELLIERUNG.41
2.7.4 MODELLIERUNG DES ZEITVERHALTENS.42
2.7.5 EREIGNISVERWALTUNG.43
2.8 STEIGERUNG DER LEISTUNGSFAEHIGKEIT DER LOGIKSIMULATION.45
2.8.1 PROBLEMANGEPASSTE ABSTRAKTION UND MODELLIERUNGSGENAUIGKEIT.45
2.8.2 OPTIMIERUNGEN DES SIMULATIONSALGORITHMUS.46
2.8.3 HARDWAREMODELLIERUNG .49
2.8.4 SIMULATIONSBESCHLEUNIGER.51
2.8.5 PARALLELISIERUNG.51
3 PARALLELISMUS IN DER EREIGNISGETRIEBENEN SIMULATION 53
3.1 DAS PARALLELITAETSPOTENTIAL DER LOGIKSIMULATION.53
3.1.1 PARALLELITAET AUF DER PROGRAMMEBENE.53
3.1.2 PARALLELITAET AUF DER PROZESSEBENE.54
3.1.3 PARALLELITAET AUF DER SCHLEIFENEBENE.55
3.1.4 UNTERSUCHUNG VON COMPILER-OPTIMIERUNGEN AUF EIN- UND MEHRPROZES
SORSYSTEMEN AM BEISPIEL DES LOGIKSIMULATORS LDSIM .55
3.1.5 ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG.57
3.2 KLASSIFIZIERUNG DER PARALLELISIERUNGSANSAETZE.57
3.2.1 ABLAUFSTEUERUNG. 58
3.2.2 PARALLELISIERUNGSMETHODE.60
3.2.3 KLASSIFIKATION NACH VERTEILUNG VON TEILALGORITHMEN UND
DATENSTRUKTUREN 60
3.2.4 EIN KLASSIFIKATIONSSCHEMA FUER PARALLELE EREIGNISGETRIEBENE
SIMULATOREN . 61
3.3 SIMULATIONSBESCHLEUNIGER.63
3.3.1 BOEING COMPUTER SIMULATOR .64
3.3.2 TEGAS.66
3.3.3 MEGALOGICIAN.67
3.3.4 REALFAST/REALMODEL.67
3.3.5 EINE DATENFLUSSARCHITEKTUR FUER DIE LOGIKSIMULATION .67
3.3.6 HARDWARE LOGIC SIMULATOR (HAL).69
3.3.7 ZYCAD LOGIC EVALUATOR .70
3.3.8 DAS MARS-SYSTEM.71
3.3.9 PROTHEUS-1.73
INHALTS VERZEICHNIS
III
3.3.10 DIE IBM SIMULATIONSBESCHLEUNIGER.74
3.3.11 VERGLEICH .75
4 ANSAETZE ZUR PARALLELISIERUNG EREIGNISGETRIEBENER SIMULATIONSVERFAHREN
77
4.1 PARALLELISIERUNG DURCH PARTITIONIERUNG DER MODELLBESCHREIBUNG.77
4.1.1 ZENTRALE SYNCHRONISATION .78
4.1.2 DEZENTRALE SYNCHRONISATION.81
4.2 KONSERVATIVE SYNCHRONISATIONSVERFAHREN .86
4.2.1 URSACHEN VON BLOCKIERUNGEN .89
4.2.2 VERKLEMMUNGSVERMEIDUNG .90
4.2.3 VERKLEMMUNGSBEHANDLUNG.95
4.3 OPTIMISTISCHE SYNCHRONISATIONSVERFAHREN.106
4.3.1 DER TIME-WARP-ANSATZ.106
4.3.2 OPTIMIERUNGEN UND VARIANTEN DER TIME-WARP-METHODE.119
4.4 WEITERE SYNCHRONISATIONSVERFAHREN .126
4.4.1 BOUNDED LAG SIMULATION [LUB88].126
4.4.2 CONCURRENT SIMULATION [JON86B] .127
4.4.3 DAS APPOINTMENT-PROTOKOLL [NIC88].127
4.4.4 CHANDY/SHERMAN 'S RAUM-/ZEIT-METHODE UND TIME WARP MIT PHASEN-
AUFTEILUNG. . 127
4.5 VERGLEICH VON PARALLELISIERUNGSANSAETZEN.129
4.5.1 ANALYSE DES PARALLELISMUS BEI DER MODELLAUFTEILUNG.129
4.5.2 ANALYTISCHE MODELLE.130
4.5.3 SIMULATION DER PARALLELEN AUSFUEHRUNG EINER VERTEILTEN SIMULATION .
. .
.132
4.5.4 EMPIRISCHE UNTERSUCHUNGEN.133
5 PARTITIONIERUNG DES SIMULATIONSMODELLS 141
5.1 AUFGABENSTELLUNG .141
5.2 OPTIMIERUNGSZIELE DER MODELLPARTITIONIERUNG.143
5.2.1 GLEICHMAESSIGE LASTVERTEILUNG .143
5.2.2 MAXIMALE PARALLELARBEIT.144
5.2.3 MINIMIERUNG DER KOMMUNIKATIONSKOSTEN.144
5.2.4 MINIMIERUNG DES SYNCHRONISATIONSAUFWANDES.145
5.2.5 MAXIMIERUNG DER FAEHIGKEIT ZUR VORAUSSCHAU .145
5.2.6 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN DEN OPTIMIERUNGSZIELEN.145
5.3 VERFAHREN ZUR STATISCHEN MODELLPARTITIONIERUNG.146
5.3.1 SCHALTUNGSSPEZIFISCHE PARTITIONIERUNG.147
5.3.2 MATHEMATISCHE UND GRAPHENTHEORETISCHE METHODEN.148
5.3.3 ZUFALLSVERFAHREN.149
IV
INHALTSVERZEICHNIS
5.3.4 HEURISTISCHE VERFAHREN.
5.3.5 BEWERTUNG UND VERGLEICH.^
5.4 DYNAMISCHER LASTAUSGLEICH IN DER DURCH MODELLAUFTEILUNG
PARALLELISIERTEN SI
MULATION .^
5.4.1 ANSAETZE ZUM LASTAUSGLEICH BEI DER DURCH MODELLAUFTEILUNG
PARALLELI
SIERTEN SIMULATION.^
5.4.2 MESSUNG DER RECHENLAST.^
5.4.3 VERSCHIEBEN VON TEILEN DER MODELLBESCHREIBUNG.163
5.4.4 EINHEITEN DER REPARTITIONIERUNG.165
5.4.5 BEWERTUNG DER LASTAUSGLEICHSMETHODEN.166
6 EINE TESTUMGEBUNG ZUR BEWERTUNG VON PARALLELISIERUNGSVERFAHREN FUER DIE
LOGIKSI-
MULATION ^
171
6.1 FUNKTIONSPARTITIONIERUNG VON LDSIM.
6.1.1 FESTLEGUNG DER PROZESSSTRUKTUR.1^^
6.1.2 SYNCHRONISATION DER PROZESSE.1^
6.1.3 BESCHREIBUNG DER PROZESSE .1^
6.1.4 IMPLEMENTIERUNG DES HALBSCHRITTVERFAHRENS.179
6.1.5 IMPLEMENTIERUNG DER KOMMUNIKATION.180
6.2 PARALLELISIERUNG VON LDSIM DURCH MODELLAUFTEILUNG.180
6.2.1 FESTLEGUNG DER EREIGNISSCHNITTSTELLE.180
6.2.2 REALISIERUNG DER SUBSIMULATOREN .182
6.2.3 EFFIZIENTE NUTZUNG DER KOMMUNIKATIONSBETRIEBSMITTEL.184
6.2.4 ZEITLICHE ORDNUNG DER EREIGNISSE IN LDSIM.186
6.2.5 STATISCHE SCHALTUNGSPARTITIONIERUNG. 187
6.3 PARALLELISIERUNG DURCH KONSERVATIVE VERKLEMMUNGSVERMEIDENDE
SYNCHRONISATI
ON MITTELS ZEITANFRAGEN .188
6.3.1 SIMULATION.189
6.3.2 KOMMUNIKATION.191
6.3.3 SYNCHRONISATION.192
6.4 PARALLELISIERUNG MIT DER TIME-WARP-METHODE.192
6.4.1 ANWENDUNG DER TIME-WARP-METHODE AUF LDSIM.193
6.4.2 OPTIMIERTE RE-SIMULATION.197
6.4.3 LASTAUSGLEICH DURCH VERSCHIEBEN VON ELEMENTEN ZUR LAUFZEIT.200
6.5 PARALLELISIERUNG DURCH KONSERVATIVE VERKLEMMUNGSBEHANDELNDE
SYNCHRONISATION 205
6.6 ERGEBNISSE.207
6.6.1 FUNKTIONSPARTITIONIERUNG.211
6.6.2 MODELLAUFTEILUNG MIT KONSERVATIVER VERKLEMMUNGSVERMEIDENDER SYN
CHRONISATION .215
INHALTS VERZEICHNIS
V
6.6.3 OPTIMISTISCHE SYNCHRONISATION MIT DER TIME-WARP-METHODE.218
6.6.4 MODELLAUFTEILUNG MIT KONSERVATIVER VERKLEMMUNGSBEHANDELNDER SYN
CHRONISATION .225
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 233
7.1 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE.233
7.2 AUSBLICK AUF WEITERE ARBEITEN.237
A DIE IMPLEMENTIERUNGSUMGEBUNG 239
A.L IPSC/2 UND IPSC/860 . 239
A.L.L NUTZUNG.239
A.L.2 ARCHITEKTUR .240
A.L.3 EIN-/AUSGABE.241
A.1.4 PROGRAMMIERUNG.241
A. 2 DIE PARALLELE PROGRAMMIERBIBLIOTHEK MMK.241
A.2.1 PARALLELE PROGRAMMIERUNG MIT MMK.242
A. 2.2 KOMMUNIKATIONSLEISTUNG.245
B DER LOGIKSIMULATOR LDSIM 251
B. L DER SIMULATIONSALGORITHMUS.251
B. L.L ABLAUFSTEUERUNG.251
B.1.2 SIGNALWERTE.255
B.1.3 MODELLIERUNG VON BUSSIGNALEN . 257
B.L.4 VERZOEGERUNGSMODELLE.259
B.1.5 HAZARD-ERKENNUNG MITTELS HALBSCHRITTVERFAHREN.263
B.1.6 OSZILLATIONSERKENNUNG.265
B.1.7 SIMULATION MIT INDIVIDUELLEN VERZOEGERUNGSZEITEN.266
B.1.8 SIMULATIONSPRIMITIVE .266
B.2 LAUFZEITMESSUNGEN.270
C DIE TESTSCHALTUNGEN 273
D WEITERE LAUFZEITMESSUNGEN 275
D.L FUNKTIONSPARTITIONIERUNG.275
D.2 TIME WARP.277
D.3 PARTITIONIERUNGSINFORMATION ZU DEN MESSUNGEN
(MM-ATF-PARTITIONIERUNG)
. 298
D.3.1 SCHALTUNG C 1355 . 299
D.3.2 SCHALTUNG C6288 . 306
D.3.3 SCHALTUNG C7552 . 313
D.4 AKTIVITAET DER ELEMENTE UND SIGNALE IN DEN UNTERSUCHTEN
SCHALTUNGEN.321
VI
INHALTS VERZEICHNIS
LITERATURVERZEICHNIS
328 |
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| author | Luksch, Peter 1963- |
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| discipline | Informatik |
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