[发明专利]一种并行模拟器及方法

权利要求书

1.一种并行模拟器，其特征在于，包括仿真内核模块以及模拟子模块，所述仿真内核模块用于实现负载部署、内存管理、负载同步、通信、调度以及提供应用编程接口功能，所述模拟子模块用于通过所述仿真内核模块提供的应用编程接口功能，调用所述仿真内核模块提供的功能。

2.根据权利要求1所述的一种并行模拟器，其特征在于，所述仿真内核模块中，包括负载部署模块、负载同步模块、通信模块、调度模块、内存管理模块以及应用编程接口模块；

所述负载部署模块，用于根据负载情况和宿主机的能力将目标系统中所存在的实体分配到不同的处理器或不同的节点上；

所述负载同步模块，用于实现经过所述负载部署模块分配后的在不同处理器或不同的节点中执行的实体的同步执行；

所述通信模块，用于实现所述实体之间的通信；

所述调度模块，用于实现所述实体之间以及每个所述实体中的部件之间的调度；

所述内存管理模块，用于实现对缓冲区的管理；

所述应用编程接口模块，用于储存和管理应用编程接口函数。

3.根据权利要求2所述的一种并行模拟器，其特征在于，每个所述宿主机上运行一个进程，每个进程根据宿主机处理器个数启动相应的线程，每个处理器上启动一个线程，所述负载部署模块用于根据所述宿主机处理器的个数，将系统负载中的实体平均的分配到与所述宿主机的处理器相对应的线程中运行。

4.根据权利要求2所述的一种并行模拟器，其特征在于，所述负载同步模块采用PDES保守同步机制以实现经过所述负载部署模块分配后的在不同处理器或不同的节点中执行的实体的同步执行。

5.根据权利要求2所述的一种并行模拟器，其特征在于，所述负载同步模块为所述实体中的每个部件隐藏的增加一个同步部件，所述同步部件用于对与其相对应的部件进行阻塞和唤醒操作，以实现同步的目的。

6.根据权利要求2所述的一种并行模拟器，其特征在于，所述通信模块通过在所述实体之间采用通信层、同步层和用户层三个层次的栈结构以实现所述实体之间的通信；

其中，所述用户层用于传输用户自定义的数据，所述同步层用以辅助实现所述负载同步模块的同步功能，所述通信层用于屏蔽所述并行模拟器中的不同进程。

7.根据权利要求6所述的一种并行模拟器，其特征在于，所述通信模块在实现所述实体之间的通信时，对于同一个进程内部的通信，采取传递指针的方式进行通信，对于不同进程之间的通信，采取调用MPI函数的方式进行通信。

8.根据权利要求7所述的一种并行模拟器，其特征在于，所述通信模块在实现所述实体之间的通信时，通过在所述通信层中设置一发送接收模块并让所述发送接收模块与所述实体共同参与调度执行的方式，以实现所述不同进程之间的安全通信。

9.根据权利要求8所述的一种并行模拟器，其特征在于，所述发送接收模块还用于为每一个线程分配一个先进先出队列，将每个线程要发送或接收的消息存放在相应的队列中，以避免线程间的竞争。

10.根据权利要求2所述的一种并行模拟器，其特征在于，所述调度模块通过为所述宿主机上的每个线程设置用户级调度器的方式实现调度本线程中的实体运行。

11.根据权利要求10所述的一种并行模拟器，其特征在于，所述用户级调度器采用两级调度的方式，分别对所述实体和所述部件进行调度。

12.根据权利要求11所述的一种并行模拟器，其特征在于，所述用户级调度器还用于对每个部件设置阻塞标识，对于阻塞标识设置为真的单元不参与调度，以辅助实现所述线程间的同步。

13.根据权利要求2所述的一种并行模拟器，其特征在于，所述内存管理模块对每个线程的缓冲区采用多缓冲、原子计数的方法实现对缓冲区的管理。

14.一种并行模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤100，设置负载部署模块；

步骤200，设置内存管理模块；

步骤300，设置负载同步模块、设置通信模块以及设置调度模块；

步骤400，设置应用编程接口模块；

步骤500，设置模拟子模块。