Entwurf, Realisierung und Bewertung von Algorithmen und Strategien zur verteilten ereignisgesteuerten Simulation auf Mehrrechnersystemen:
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Düsseldorf
VDI-Verl.
1994
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| adam_text | Titel: Entwurf, Realisierung und Bewertung von Algorithmen und Strategien zur verteilten ereignisgesteuerte
Autor: Keppler, Thomas
Jahr: 1994
Inhalt s ver zeichnis 1 Einleitung 1 1.1 Grundlagen der Simulation ................................. 1 1.2 Simulationsmethoden..................................... 2 1.3 Verteilte Simulation diskreter Ereignisse.......................... 3 1.4 Bisherige Arbeiten...................................... 5 1.5 Ziel der Arbeit........................................ 13 2 Modellbeschreibung 1® 2.1 Das physikalische Modell................................... 16 2.2 Das logische Modell ..................................... 18 2.2.1 Der sequentielle Simulationsalgorithmus...................... 18 2.2.2 Der verteilte Simulationsalgorithmus........................ 20 3 Simulationsalgorithmen und -Strategien 23 3.1 Der Rücksetzungsalgorithmus von Jefferson und Sowizral ................ 24 3.1.1 Der lokale Kontrollmechanismus ......... 24 3.1.2 Der globale Kontrollmechanismus.......................... 26 3.2 Der Simulationsalgorithmus................................. 28 3.3 Die eingeschränkt optimistische Simulationsstrategie................... 31 3.4 Das Kommunikationsprotokoll ................................ 34 3.4.1 Die Berechnung der globalen Simulationszeit ................... 36 3.4.2 Die Flußsteuerung.................................. 38 3.4.3 Die Terminierung................................... 40 3.4.4 Der GSZ-Algorithmus................................ 41 V
4 Graphenalgorithmische Analyse von physikalischen Systemen 45 4.1 Knotentypen ......................................... 46 4.2 Berechnung der Wege .................................... 47 4.3 Berechnung der Ankunfts- und Verkehrsraten....................... 48 5 Effiziente Abbildung des Simulationssystems auf Mehrrechnersysteme 53 5.1 Warteschlangen-Management................................ 53 5.1.1 Reduzierung der Warteschlangenanzahl...................... 53 5.1.2 Begrenzung der Warteschlangenlängen....................... 55 5.2 Interprozeßkommunikation.................................. 55 5.3 Empfang von Nachrichten aus der Simulations-Vergangenheit.............. 57 5.4 Empfang von Anti-Nachrichten............................... 58 5.4.1 Prozesse des Kommunikationssystems....................... 58 5.4.2 Logische Prozesse................................... 58 5.5 Verklemmungsfreiheit .................................... 59 6 Realisierung der Abbildung des Simulationssystems auf eine spezielle Klasse von Mehrrechnersystemen 61 6.1 Das Transputersystem.................................... 61 6.2 Das Parallel-C-System.................................... 62 6.3 Die Software-Architektur ................................... 66 6.4 Das Mapping-Problem.................................... 70 7 Leistungsmessungen 79 7.1 Vergleich mit dem herkömmlichen Rücksetzungsalgorithmus............... 79 7.2 Multiprozessor-Simulationen................................. 81 7.2.1 Vergrößerung der Anzahl von Prozessoren..................... 81 7.2.2 Variierung der Größe des Simulationszeitfensters................. 85 7.3 Interpretation der Meßergebnisse.............................. 86 8 Ergebnisse und Ausblick 89 Anhang 92 VI
A Das Analysesystem 92 A.l Die Software-Architektur .................................. 92 A. 2 Beispiele............................................ 99 B Beschreibung der Benutzerschnittstellen 99 B. l Die Benützung des Analysesystems............................. B. 2 Die Benutzung des Simulationssystems........................... 100 C Parameter der Leistungsmessungen 102 C. l Topologien des Transputersystems............................. 102 C.2 Die Parameter der simulierten physikalischen Systeme.................. 102 Literaturverzeichnis 105 VII
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