[發明專利]一種基于動態負載遷移及時間同步的仿真執行方法及系統

有效

• 申請號: 202010399583.5
• 申請日: 2020-05-12
• 公開（公告）號: CN111651866B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 閆飛;黃燕;張柯;陳敏杰
• 申請（專利權）人: 北京華如科技股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F9/48;G06F9/50;G06F9/54
• 代理公司: 北京棘龍知識產權代理有限公司 11740
• 代理人: 謝靜

1.一種基于動態負載遷移及時間同步的仿真執行方法，其特征在于：

時間管理器和事件隊列建立步驟S110：設置時間管理器和多個事件管理器，每個事件管理器管理一個事件隊列，其中時間管理器協調多個事件管理器，多個事件管理器包括參與仿真的多個實體，各事件管理器按照時間順序處理事件并向時間管理器請求推進時間并進行仿真處理；

事件處理耗時計算步驟S120：在仿真周期內的每個仿真步長內計算各個事件隊列中每個事件的實際的處理耗時Δt_i；

事件處理耗時方差計算步驟S130：一個仿真步長的多個并發線程執行結束后，即多個事件管理器的事件隊列執行結束后，計算多個事件隊列該仿真步長中的事件處理耗時的算數平均值，進一步求得該仿真步長內該仿真步長的事件處理耗時方差σ²；

具體的，在步驟S130中，一個仿真步長的多個并發線程，即多個事件管理器的事件隊列執行結束后，可獲得各并發線程在該仿真步長中的事件處理的實際耗時Δt_i，將所有的Δt_i進行求和運算，再除以并發的線程數n，得到每個線程，即每個事件管理器的事件處理耗時的算術平均值M，再依次計算Δt_i與M的差值(Δt-M)_i，從而進一步求得該仿真步長內事件處理耗時方差σ²；

負載平衡判斷步驟S140：將事件處理耗時方差σ²與閾值σ₀比較，若方差σ²小于或等于某一特定閾值σ₀，則各事件管理器的各事件隊列在并發時執行事件的負載處于相對平衡的狀態，可保持原狀態繼續執行仿真步驟；如方差σ²大于σ₀，可認為各事件隊列在并發時執行事件的負載處于非平衡的狀態，則可進行負載均衡步驟S150；

負載均衡步驟S150，根據(Δt-M)_i的數值，調整各事件隊列中的實體，從而均衡各事件隊列的負載，然后繼續執行仿真步驟。

2.根據權利要求1所述的基于動態負載遷移及時間同步的仿真執行方法，其特征在于：

在繼續執行仿真步驟中，重復進行步驟S120至S150，直到至預設的結束時間或結束事件時整個仿真停止運行。

3.根據權利要求2所述的基于動態負載遷移及時間同步的仿真執行方法，其特征在于：

所述時間管理器和事件隊列建立步驟S110具體為：將參與仿真的大量實體組成一個連續單一的內存映像并劃分為多個組；為每個分組建立一個事件隊列，并按照時間戳、優先級順序排列，每個事件管理器管理一個事件隊列；設置一個全局唯一的時間管理器，用于協調各事件隊列的時間；各事件隊列按照時間順序處理事件并推進時間；當事件隊列中下一事件的時間戳大于當前時間或優先級時，向時間管理器請求推進時間；當事件隊列處于同步狀態時，時間管理器掃描各個事件隊列當前要求推進的最小時間和最高優先級，滿足時間和優先級條件的所有事件管理器同時獲得批準，并將當前的仿真時間和優先級推進到批準的時間和優先級。

4.根據權利要求2所述的基于動態負載遷移及時間同步的仿真執行方法，其特征在于：

所述事件處理耗時計算步驟S120具體為：獲得批準的事件隊列并發進行事件處理，在每個事件隊列中處理事件之前記錄當前天文時間，在事件處理的過程中需要訪問實體數據時直接訪問內存，事件處理結束后再記錄當前天文時間，根據兩個天文時間從而相減得到每個事件隊列在當前仿真步長內事件處理的實際耗時Δt_i。

5.根據權利要求2所述的基于動態負載遷移及時間同步的仿真執行方法，其特征在于：

負載均衡步驟S150具體為：找出(Δt-M)_i數值分別為正、負，且絕對值最接近的一組，將(Δt-M)_i值為正的隊列中的部分實體動態劃分到(Δt-M)_i值為負的隊列中。