并行离散事件仿真系统内核及其回退框架

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1、并行离散事件仿真系统内核及其回退框架乔海泉I鞠儒生I张猛2李革)黃柯棣I('国防科技大学机电工程与自动化学院•湖南，长沙.410073)(2北京清河大楼子9.北京,100085)摘要：并行仿典技术广泛应用于复杂系统仿真以及实时仿真中，回退是形响乐观并行仿真性能的关铁因素.本文首先阐明回退与乐观同步算法的关系，然后讨论了回退中的状态保存策略与反向计算方法，分析了常见的并行离散审件仿真系统内核的特点，并指出了其在回退框架设计中的不足，最后提出了一个完孝的回退框架应具有的伶征.关钱词：并行离散事件仿真；同步；回退ParallelDisc

2、reteEventSimulationSystemKernelsandRollbackFrameworksHaiquanQiao1RushengJu1MengZhang1GeLi'KediHuang1(SchoolofMechatronicsEngineeringandAutomation#NationalUniversityofDefenseTechnology>Changsha#Hunan*410073)(2BeijingQinghe-buildingZi9,Beijing,100085)Abstract：Parallelsi

3、mulationtechnologyisbroadlyusedincomplexsystemsimulationsandreal-timesimulations,androllbackisakeyfactortotheperformanceofoptimisticparallelsimulation.Therelationshipbetweenrollbackandoptimisticsynchronizationmechanismsisdescribedfirst,thenstatesavingpoliciesandrevers

4、alcomputationmethodusedinrollbacksisdiscussed,severalparallelsimulationsystemkernelsandtheirrollbackframeworksareanalyzed；andthefeatureofaperfectparallelsimulationsystemkerne!isprovidedintheend.Keywords：ParallelDiscreteEventSimulation；Synchronization；1引言在许多场合，我们都需要髙速仿

5、真，如战场对抗与训练仿真、航空系统调度仿真等。串行仿真通常不能满足速度上的要求，高速仿真需要并行仿真技术。与串行仿頁•相比，并行仿真通过使多个仿真单元并行执行来提高仿真速度，髙性能是貝主要特点。虽然有性能上的优势，但并行仿真的发展却相对滞后。文［1］指出，并行仿真之所以不能在大范围内推广，原因在于其门槛过高，要求建模者了解并行仿真复杂的内部原理和并行编程技术。并行仿真的研究方向除了高性能外，还要将重点放在可用性上。文献［2］也指出，并行仿真推广不成功的原因在于并行仿真系统抽象程度不够，必须冇一种框架实现英合理抽象，以减小建模过程作

6、者简介：乔海泉(1975-).男，山东人，汉族，馆士生，研究方向为并行与分布仿真技术.勒備生(1976・)，男,江苏人，汉族，阳士生,研允方向为仿真结果分折与评估.张铤(1972)男，山东人，汉族，软件工程师.李革(1967・)，男，湖南人,汉族，教授，博士，研究方向为井行仿真，仿其标准与规范.仿真管理彎.黄柯tt(1940-),男•湖南人，汉族，博导，研究方向为系统仿其，控制理论与控制工程等.Rollback中的额外负担。国外各高校和研究机构在深入研究并行仿真原理的基础上开发出了多种并行仿真内核。并行仿真内核的内部原理比较复杂，

7、本文重点研究其中的回退框架。木文各节的结构安排如下：第二节阐述并行仿真中的同步原理及回退的起因，第三节介绍目前常用的回退策略，第四节分析多个仿真内核中的特点及其回退框架的实现，第五节进行总结.2并行仿真中的同步与回退并行离散專件仿真系统通常由多个相互传递带时戳消息的逻辑进程(LogicalProcess,LP)组成。逻辑进程收到一个消息也称为发生了一个事件，事件的发生时间即为消息携带的时回。•如果逻辑进程不按事件发生的顺序处理事件，就可能出现改变逻辑进程过去状态的情况。由这种情况导致的仿真错误称为因果错误⑴。避免因果错误的一个充分

8、条件是所冇逻辑进程都在自身内部按时间顺序处理事件，这就需要逻辑进程间的同步。同步算法从总体上可分为两类：保守算法和乐观算法.在保守算法中，LP严格按照吋间顺序处理事件，在处理一个事件之前，先础定它是安全的，即不会发生比该康件还早的半件(称为滞后爭件