[發明專利]并行模擬中支持蹤跡文件并行輸入輸出的方法

無效

• 申請號: 200910043233.9
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN101526915A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 車永剛;徐傳福;王勇獻;王正華;彭宇行
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06F11/34
• 分類號: G06F11/34;G06F9/455;G06F9/46
• 代理公司: 國防科技大學專利服務中心
• 代理人: 郭 敏

1.一種并行模擬中支持蹤跡文件并行輸入輸出的方法，其特征在于包括以下步驟：

第一步，構建運行并行模擬器的宿主機，宿主機由多個節點構成，每個節點都是一臺可獨立運行的計算機，都具有主存和本地磁盤存儲，各個節點間通過網絡互連；指定一個節點為主控節點，它負責與用戶交互，通過它進行模擬預測過程的配置與控制；其它節點稱為模擬節點，它們根據需要參與并行模擬；主控節點和模擬節點均安裝有操作系統、網絡協議軟件和遠程命令執行軟件，各個節點采用主機名來標識；基于Trace的并行模擬器的模擬過程分為兩個模擬階段，第一個模擬階段的模擬器稱為模擬器A，第二個模擬階段的模擬器稱為模擬器B，在模擬節點上安裝有模擬器A和模擬器B、Benchmark程序；主控節點上裝有主配置程序、Trace分布軟件、調度軟件A和調度軟件B，調度軟件A調度模擬器A的執行，調度軟件B調度模擬器B的執行；

第二步，在主控節點上執行主配置程序，進行全局配置，過程如下：

2.1設置參與第一個模擬階段模擬的節點及其上模擬進程的數目，每一行存儲一個節點的信息，生成源節點列表文件，具體流程是：

2.1.1建一個空的源節點列表文件；

2.1.2初始化計數器i為1；

2.1.3在源節點列表文件中新起一行，寫入第i個節點的主機名HE_i；

2.1.4在當前節點的主機名HE_i后寫入該節點的模擬進程數目PE_i；

2.1.5計數器i的值增加1，若i≤NE，轉2.1.3；否則，關閉源節點列表文件，完成源節點列表文件的創建，NE為參與第一個模擬階段并行模擬的節點數，各節點編號為1～NE；

2.2設置參與第二個模擬階段模擬的節點及其上模擬進程的數目，生成目的節點列表文件，具體流程是：

2.2.1建一個空的目的節點列表文件；

2.2.2初始化計數器j為1；

2.2.3在目的節點列表文件中新起一行，寫入第j個節點的主機名HS_j；

2.2.4在當前節點的主機名HS_j后寫入該節點上的模擬進程數目PS_j；

2.2.5計數器j的值增加1，若j≤NS，轉2.2.3；否則，關閉目的節點列表文件，完成目的節點列表文件的創建，NS為參與第二個模擬階段并行模擬的節點個數，各節點編號為1～NS：

2.3創建全局配置文件，流程是：

2.3.1創建一個空的全局配置文件；

2.3.2在全局配置文件中記錄源節點和目的節點列表文件的存放目錄及名字；

2.3.3設置第一個模擬階段模擬進程到節點的映射方法為塊分布映射方法，記為BLOCK_MAP，在全局配置文件中記錄映射方法的名稱，用變量MAP_E標識；

2.3.4設置第二個模擬階段的模擬進程到節點的映射方法，映射方法與第一個模擬階段相同，在全局配置文件中記錄映射方法的名稱，用變量MAP_S標識；

2.3.5設置Trace文件名的前導標識符，記錄在全局配置文件中；

2.3.6關閉全局配置文件，完成全局配置；

第三步，由主控節點上的調度軟件A調度模擬節點上的模擬器A執行模擬工作，進行第一個模擬階段的并行模擬：

調度軟件A的流程如下：

3.1從全局配置文件獲得源節點列表文件的存放目錄及名字，以及第一個模擬階段模擬進程到節點的映射方法MAP_E和Trace文件名的前導標識符；

3.2解析源節點列表文件，獲得參與第一個模擬階段模擬的節點名及其上的模擬進程數；

3.3啟動每個模擬節點上的模擬進程，即逐個啟動每個參與第一個模擬階段模擬的模擬節點上的PE_k個模擬進程，PE_k為編號為k的模擬節點上的模擬進程數1≤k≤NE；

3.4給每個模擬進程分配不同的邏輯進程號，邏輯進程號從1到第k個模擬節點上的PE_k個模擬進程的編號分別是...，

模擬節點端模擬器A的執行過程如下：

3.5模擬器A的各個模擬進程并行地參與模擬運行Benchmark程序，進行功能仿真和初步的性能模擬；

3.6每個模擬進程生成一個與本進程的邏輯進程號相同編號的Trace文件，記錄本模擬階段已模擬得到的性能數據以及下一模擬階段所需要的性能事件，每個模擬進程產生的Trace文件都存儲在本地磁盤中，即第k個模擬節點上模擬進程產生的Trace文件記錄在節點名為HE_k的節點上，Trace文件的命名采用“前導標識符”+“編號”的方式；

第四步，主控節點上的Trace分布軟件為每個目的節點生成一個Trace移動腳本，將其發給目的節點，目的節點執行Trace移動腳本，從相應的源節點上將Trace文件移動到本節點。

4.1在主控節點端執行Trace分布軟件，流程如下：

4.1.1初始化目的節點號q為1，置第二個模擬階段的模擬進程數Trace文件數如果NNP整除NNT，則置變量TN＝DIV(NNT，NNP)，變量RN＝0；否則，置變量TN＝DIV(NNT，NNP)+1，變量RN＝MOD(NNT，NNP)；

4.1.2創建一個新的Trace移動腳本；

4.1.3初始化計數器m1的值為1；

4.1.4置目的節點上的邏輯進程號m=m1+Σ1≤q1≤(q-1)PSq1;]]>

4.1.5初始化計數器t的值為1，如果RN等于0，或者RN不等于0且m不大于RN，置IMAX＝TN；否則，置IMAX＝TN-1；

4.1.6如果RN等于0，或者RN不等于0且m不大于RN，置Trace文件編號NT＝TN×(m-1)+t；否則，置Trace文件編號NF＝TN×RN+(m-RN-1)(TN-1)+t，初始化計數器r的值為0，置PT的值為0；

4.1.7計算：r＝r+1；PT＝PT+PE_r；

4.1.8如果NT＞PT，轉4.1.7；否則，轉4.1.9；

4.1.9在該新的Trace移動腳本中加入一條命令，功能是使用遠程復制命令將源節點HE_r上編號為NT的Trace文件移動到目的節點HS_q上；

4.1.10如果t＜IMAX，置t＝t+1，轉4.1.6；

4.1.11若m1＜PS_q，置m1＝m1+1，轉4.1.4；

4.1.12關閉該新的Trace移動腳本，使用遠程復制命令將該新的Trace移動腳本移動到目的節點HS_q上，并在節點HS_q上啟動該新的Trace移動腳本；

4.1.13若q＜NS，置q＝q+1，轉4.1.2；否則，結束；

4.2目的節點端從源節點上將Trace文件移動到本節點，方法是：每個目的節點接收主控節點發來的Trace移動腳本，執行該Trace移動腳本，將第二個模擬階段本節點上的模擬進程要讀取的Trace文件逐個地從源節點移動到本節點上；

第五步，主控節點上的調度軟件B調度模擬節點上的模擬器B執行模擬工作，

調度軟件B的流程如下：

5.1從全局配置文件中獲得目的節點列表的存放目錄及名字，以及第二個模擬階段模擬進程到節點的映射方法MAP_S；

5.2解析目的節點列表文件，獲得參與第二個模擬階段模擬的各個節點名及其上的模擬進程數；

5.3啟動每個模擬節點上的模擬進程，即逐個啟動每個參與第二個模擬階段模擬的模擬節點上的PS_q個模擬進程，PS_q為編號為q的模擬節點上的模擬進程數，1≤q≤NS；

5.4給每個模擬進程分配不同的邏輯進程號，邏輯進程號從1到第q個節點上的PS_q個模擬進程的邏輯進程號分別是...，

模擬節點端模擬器B的執行過程如下：

5.5模擬器B的各個模擬進程并行地從本地磁盤上讀取Trace文件：若RN等于0，則其讀取的Trace文件編號是TN*(u-1)+1，TN*(u-1)+2，...，TN*u，u為模擬進程的邏輯進程號，若RN不等于0，則其讀取的Trace文件編號是TN*(u-1)+1，TN*(u-1)+2，...，TN*u，u≤RN，或者TN*RN+(u-RN-1)*(TN-1)+1，TN*RN+(u-RN-1)*(TN-1)+2，...，TN*RN+(u-RN)*(TN-1)，

5.6各個模擬進程基于Trace文件中記錄的信息并行地進行模擬，綜合第一個模擬階段的性能數據，得到最終的模擬預測性能數據。