Entwicklung eines objektorientierten Werkzeugs für verschiedene Verfahren der parallelen ereignisgesteuerten Simulation: = Development of an object oriented tool for various algorithms for parallel discrete event simulation
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| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
Stuttgart
Univ., Inst. für Nachrichtenvermittlung und Datenverarbeitung
1998
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| Edition: | Als Ms. gedr. |
| Series: | Bericht über verkehrstheoretische Arbeiten
69 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Zsfassung in engl. Sprache. - Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss. |
| Physical Description: | XVIII, 175 S. Ill., graph. Darst. |
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* * A* *
MM WMM UNIVERSITAET STUTTGART
* * * * *
INSTITUT FUER NACHRICHTENVERMITTLUNG UND DATENVERARBEITUNG
PROF. DR.-ING. HABIL. DR. H. C. MULT. R J. KUEHN
69. BERICHT UEBER VERKEHRSTHEORETISCHE ARBEITEN
ENTWICKLUNG EINES OBJEKTORIENTIERTEN
WERKZEUGS FUER VERSCHIEDENE VERFAHREN
DER PARALLELEN EREIGNISGESTEUERTEN
SIMULATION
VON
THOMAS NECKER
1998
IMAGE 2
- V-
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS V
ABBILDUNGSVERZEICHNIS XI
ABKUERZUNGEN XV
FORMELZEICHEN XVIII
1 EINLEITUNG 1
1.1 PARALLELE SIMULATION KOMPLEXER SYSTEME 1
1.2 ZIELE DER ARBEIT 3
1.3 UEBERSICHT UEBER DIE ARBEIT 4
2 PARALLELE EREIGNISGESTEUERTE SIMULATION 6
2.1 VERFAHREN DER SIMULATION 6
2.2 ZEITDISKRETE EREIGNISGESTEUERTE SIMULATION 7
2.3 PARALLELISIERUNG EREIGNISGESTEUERTER SIMULATIONEN 8
2.3.1 ZIELE 8
2.3.2 MOEGLICHKEITEN 9
2.4 PARALLELISIERUNG DES SIMULATIONSMODELLS 10
2.5 SYNCHRONISATIONSVERFAHREN 12
2.5.1 KONSERVATIVE VERFAHREN 12
2.5.1.1 GRUNDPRINZIP 12
2.5.1.2 BEHANDLUNG VON VERKLEMMUNGEN 13
2.5.1.3 VERBESSERUNGEN UND WEITERE VERFAHREN 14
2.5.2 OPTIMISTISCHE VERFAHREN 15
2.5.2.1 GRUNDPRINZIP 15
2.5.2.2 AGGRESSIVE UND LAZY CANCELLATION 16
2.5.2.3 ZUSTANDSSICHERUNG 17
2.5.2.3.1 ZUSTANDSKOPIEN 17
2.5.2.3.2 INKREMENTELLE ZUSTANDSSICHERUNG 18
2.5.2.4 APPROXIMATION DER GLOBALEN VIRTUELLEN ZEIT 19
IMAGE 3
- VI -
2.5.3 HYBRIDE SYNCHRONISATIONSANSAETZE 21
2.5.3.1 RISIKOFREIE OPTIMISTISCHE SIMULATION 21
2.5.3.2 ZEITFENSTER 22
2.5.3.3 FILTER-ANSAETZE 23
2.6 WIEDERHOLBARKEIT DER SIMULATION 24
3 PARALLELVERARBEITUNG UND OBJEKTORIENTIERTER SOFTWAREENTWURF 25 3.1
PARALLELVERARBEITUNG 25
3.1.1 MOTIVATION 25
3.1.2 KLASSIFIKATION 25
3.1.2.1 RECHNERTYPEN 25
3.1.2.2 PARALLELITAETSEBENEN 27
3.1.3 MIMD-RECHNER 28
3.1.3.1 KRITERIEN FUER EINE KLASSIFIKATION 28
3.1.3.2 ANORDNUNG DES PHYSIKALISCHEN SPEICHERS 29
3.1.3.3 PROGRAMMIERMODELLE 31
3.1.3.3.1 GLOBALER ADRESSRAUM 31
3.1.3.3.2 MESSAGE-PASSING 31
3.1.4 INTEL PARAGON 33
3.1.5 VERNETZTE WORKSTATION-RECHNER 33
3.2 OBJEKTORIENTIERTER ENTWURF 34
3.2.1 EINFUEHRUNG 34
3.2.2 ELEMENTE DES OBJEKTMODELLS 35
3.2.3 OBJEKTE 36
3.2.3.1 DEFINITION 36
3.2.3.2 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN OBJEKTEN 37
3.2.4 KLASSEN 37
3.2.4.1 DEFINITION 37
3.2.4.2 SCHNITTSTELLE UND IMPLEMENTIERUNG 38
3.2.4.3 BEZIEHUNGEN ZWISCHEN KLASSEN 38
3.2.4.3.1 ASSOZIATION 38
3.2.4.3.2 VERERBUNG 39
3.2.4.3.3 ENTHALTENSEIN 41
3.2.4.3.4 BENUTZEN 42
3.2.4.3.5 INSTANZIIEREN 42
3.2.5 ENTWURFSMUSTER 43
3.2.5.1 MOTIVATION 43
3.2.5.2 HANDLE 43
3.2.5.3 ADAPTER 44
IMAGE 4
- V I I-
3.2.5.4 PROTOTYPEN 44
3.2.5.5 KETTE DER VERANTWORTLICHKEIT 45
3.2.5.6 MEMENTO 46
3.2.5.7 SINGLETON 46
3.2.5.8 SCHABLONEN-METHODE 47
3.2.6 TOOLKITS 48
3.2.7 FRAMEWORKS 48
3.3 DIE PROGRAMMIERSPRACHE *C++ 48
3.4 OBJEKTORIENTIERTE ANSAETZE IN DER PARALLELVERARBEITUNG 49
3.4.1 EINFUEHRUNG 49
3.4.2 PROGRAMMIERSPRACHEN 50
3.4.3 BIBLIOTHEKEN 50
3.4.4 CORBA 51
4 KONZEPT EINES UNIVERSELLEN WERKZEUGS FUER PARALLELE EREIGNISGESTEUERTE
SIMULATION 53
4.1 SITUATION 53
4.2 ANFORDERUNGEN 54
4.3 HIERARCHIE DER PARALLEL AUSFUEHRBAREN EINHEITEN 55
4.4 LOGISCHE KNOTEN 56
4.5 LOGISCHE PROZESSE 58
4.6 KOMMUNIKATIONSMECHANISMEN 59
4.6.1 ANFORDERUNGEN 59
4.6.2 PROXY-KONZEPT 60
4.6.3 KOMMUNIKATIONSSCHICHT 62
4.6.3.1 NACHRICHTENWANDLUNGSSCHICHT 62
4.6.3.2 MPSS-ANPASSUNGSSCHICHT 63
4.6.4 AUSTAUSCH VON STEUERINFORMATION 63
4.6.4.1 STEUERNACHRICHTEN UND KANALSTEUERNACHRICHTEN 63 4.6.4.2
KANALFILTER UND NACHRICHTENMARKIERUNGEN 64
4.7 ZUSTANDSSICHERUNG 64
5 KAPSELUNG DER MECHANISMEN FUER PARALLELE SIMULATION MIT HILFE OBJEKT-
ORIENTIERTER METHODEN 66
5.1 MOTIVATION 66
5.2 KAPSELUNG DER SYNCHRONISATIONSMECHANISMEN 66
5.2.1 BASISKLASSEN 66
5.2.2 EREIGNISKALENDER 67
5.2.2.1 ZEITBEGRIFF 67
5.2.2.2 KLASSENHIERARCHIE 68
IMAGE 5
- VIII -
5.2.2.3 ALLGEMEINE SCHNITTSTELLE 69
5.2.2.4 SCHNITTSTELLE FUER SIMULATIONSMODELLKOMPONENTEN 70 5.2.3 KANAELE
70
5.2.4 LOGISCHE PROZESSE 72
5.2.5 LOGISCHE KNOTEN 74
5.2.5.1 ABLAUFSTEUERUNG 74
5.2.5.2 SCHEDULING 75
5.3 KAPSELUNG DER KOMMUNIKATIONSMECHANISMEN 77
5.3.1 NACHRICHTEN 77
5.3.1.1 PROBLEMSTELLUNG 77
5.3.1.2 STEUERNACHRICHTEN 78
5.3.1.3 KANALNACHRICHTEN 78
5.3.2 KOMMUNIKATIONSSCHICHT 80
5.3.2.1 NACHRICHTENVERWALTUNG 80
5.3.2.2 DATENSTROEME 82
5.3.2.3 MANAGEMENT 83
5.3.3 KOMMUNIKATION ZWISCHEN SIMULATIONSMODELLKOMPONENTEN 84 5.3.3.1
LOKALE KOMMUNIKATION 84
5.3.3.2 KOMMUNIKATION UEBER KANAELE 85
5.3.3.3 KOMMUNIKATION ZWISCHEN LOGISCHEN KNOTEN 88
5.3.4 KANALFILTER 92
5.4 KAPSELUNG DER ZUSTANDSSICHERUNGSMECHANISMEN 94
5.4.1 KONZEPT 94
5.4.2 KLASSENHIERARCHIE 94
5.4.3 SCHNITTSTELLE ZUR SIMULATIONSMODELLKOMPONENTE 96
5.4.4 ABLAEUFE 98
5.4.4.1 SICHERN VON ZUSTAENDEN 98
5.4.4.2 WIEDERHERSTELLEN VON ZUSTANDEN 101
5.4.5 ZUSTANDSSICHERUNG VON NACHRICHTENINHALTEN 101
5.4.6 ZUSTANDSSICHERUNG DES EREIGNISKALENDERS 104
5.5 KAPSELUNG DER APPROXIMATION DER GLOBALEN VIRTUELLEN ZEIT 106
6 REALISIERUNG ALS OBJEKTORIENTIERTE BIBLIOTHEK 108
6.1 ZIELE DER BIBLIOTHEK 108
6.2 OBJEKTORIENTIERTE SEQUENTIELLE BIBLIOTHEK 109
6.3 AUFBAU DER PARALLELEN BIBLIOTHEK 110
6.4 KATEGORISIERUNG DER KLASSEN 111
6.5 FEHLERBEHANDLUNG 112
6.6 KONFIGURATION 113
IMAGE 6
- I X-
6.6.1 AUFBAU VON NETZTOPOLOGIEN 113
6.6.2 KONFIGURATION VON STEUERPARAMETERN 116
6.7 UEBERGANG AUF PARALLELE SIMULATION 116
6.7.1 ALLGEMEINE RICHTLINIEN 116
6.7.2 KONSERVATIVE METHODEN 117
6.7.2.1 SIMULATIONSSTEUERUNG 117
6.7.2.2 SIMULATIONSMODELLKOMPONENTEN 118
6.7.2.3 NACHRICHTEN 119
6.7.3 OPTIMISTISCHE METHODEN 119
6.7.3.1 VORAUSSETZUNGEN 119
6.7.3.2 GRUNDSAETZLICHE ARBEITEN 120
6.7.3.3 ZUSTANDSKOPIEN ODER INKREMENTELLE ZUSTANDSSICHERUNG ? . . . 120
6.7.3.4 NACHRICHTEN 121
6.7.3.5 STATISTIKEN 121
6.7.4 KLASSENHIERARCHIE EINER SIMULATIONSMODELLKOMPONENTE AM BEISPIEL
EI- NER BEDIENEINHEIT 121
ANWENDUNG UND LEISTUNGSNACHWEIS DER KONZEPTE 123
7.1 VORBEMERKUNGEN 123
7.2 ALLGEMEINE LEISTUNGSPARAMETER 123
7.3 KUENSTLICHE MODELLE 124
7.3.1 GENERISCHE KNOTEN- UND VERBINDUNGSELEMENTE 124
7.3.2 UNTERSUCHTE MODELLPARAMETER UND TOPOLOGIEN 125
7.3.3 VORGEHENSWEISE BEI DEN UNTERSUCHUNGEN 128
7.3.4 TANDEM-ANORDNUNGEN 129
7.3.4.1 UNIDIREKTIONAL 129
7.3.4.2 BIDIREKTIONAL 131
7.3.5 RING-ANORDNUNGEN 133
7.3.5.1 UNIDIREKTIONAL 133
7.3.5.2 BIDIREKTIONAL 135
7.3.6 GITTER-ANORDNUNGEN 136
7.3.6.1 UNIDIREKTIONAL 136
7.3.6.2 BIDIREKTIONAL 137
7.3.7 MEHRERE LOGISCHE PROZESSE IN EINEM LOGISCHEN KNOTEN 137 7.3.8
SCHLUSSFOLGERUNGEN , . .. 140
7.4 SIGNALISIERSYSTEM NR. 7 141
7.4.1 VORBEMERKUNGEN 141
7.4.2 GRUNDSTRUKTUR UND ARCHITEKTUR 142
7.4.3 MODELLIERUNG 143
IMAGE 7
- X-
7.4.4 PARALLELE SIMULATION 147
7.4.4.1 VORGEHENSWEISE 147
7.4.4.2 AUFWAND DER PARALLELISIERUNG 147
7.4.4.3 TESTLAEUFE 148
7.4.4.4 ERGEBNIS 151
8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 153
LITERATURVERZEICHNIS 156
A NOTATION FUER OBJEKTORIENTIERTEN ENTWURF 167
A.L KLASSENDIAGRAMME 167
A.2 OBJEKTDIAGRAMME 169
B LAUFZEIT-TYPUEBERPRUEFUNG 171
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| series2 | Bericht über verkehrstheoretische Arbeiten |
| spelling | Necker, Thomas Verfasser aut Entwicklung eines objektorientierten Werkzeugs für verschiedene Verfahren der parallelen ereignisgesteuerten Simulation = Development of an object oriented tool for various algorithms for parallel discrete event simulation von Thomas Necker Development of an object oriented tool for various algorithms for parallel discrete event simulation Als Ms. gedr. Stuttgart Univ., Inst. für Nachrichtenvermittlung und Datenverarbeitung 1998 XVIII, 175 S. Ill., graph. Darst. txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Bericht über verkehrstheoretische Arbeiten 69 Zsfassung in engl. Sprache. - Zugl.: Stuttgart, Univ., Diss. Objektorientierung (DE-588)4346172-4 gnd rswk-swf Simulation (DE-588)4055072-2 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Simulation (DE-588)4055072-2 s Objektorientierung (DE-588)4346172-4 s DE-604 Bericht über verkehrstheoretische Arbeiten 69 (DE-604)BV000005924 69 GBV Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=008334570&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
| spellingShingle | Necker, Thomas Entwicklung eines objektorientierten Werkzeugs für verschiedene Verfahren der parallelen ereignisgesteuerten Simulation = Development of an object oriented tool for various algorithms for parallel discrete event simulation Bericht über verkehrstheoretische Arbeiten Objektorientierung (DE-588)4346172-4 gnd Simulation (DE-588)4055072-2 gnd |
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