HLA/RTI时间管理的一种优化算法

 时间管理服务是HLA与以前分布式仿真标准最主要区别内容之一,也是RTI实现的重点和难点.其性能直接影响到仿真的效率和正确性.时间管理服务实现的关键是最大可用逻辑时间GALT的计算.论文针对目前GALT算法存在的可能死锁问题,提出了计算GALT的递归式算法——R-GALT算法和递归式推进检测方法,并给出了R-GALT算法无死锁证明.R-GALT算法不但解决了时间管理实现中可能出现的联盟时间推进死锁问题,而且能够提高盟员时间推进的效率.该算法在作者等人研制的遵循IEEE1516标准的RTI软件StarLink中已经得到了实现,测试表明,其性能优于国际上同类软件.     

基于HLA潜艇作战系统训练模拟器的时间管理研究

时间管理服务是高层体系结构（HLA）接口规范中所描述的六大服务之一,运行支撑系统（RTI）是HLA服务接口规范的具体实现,时间管理服务就是通过RTI,按照HLA接口规范管理各类消息的发送和接收,并协调联邦中各个联邦成员的时间推进,以保证仿真系统逻辑的正确性。结合一个具体仿真系统,从基于HLA仿真运用的角度分析了时间管理机制,可为开发类似的分布式仿真系统人员提供参考。     

人在回路空战仿真HLA接口研究

将HLA应用于人在回路的仿真要求具有实时性,当前RTI软件一般不能满足要求.需要通过某种方式改善RTI的时间损耗,并且保证时间管理的正确性、同步性.这里禁止了RTI内部时间管理服务,同时应用时间管理盟员协调联邦的步进,并且采用恰当的DR算法解决个别盟员计算缓慢、传递数据延迟、数据传递丢失的问题.给出了基于HLA空战仿真的体系结构,分析了应用的HLA接口规范和辅助时间管理方法.提出的方法能在网络较好的局域网条件下,有效地解决人在回路实时性要求与RTI本身不实时的矛盾,经济代价低,提供了解决工程实际问题的一种通用且实用的手段.     

一种HLA时间同步策略实现研究

为了分析HLA时间管理策略和时间推进机制,提出采用分析仿真步长内时间采样值的方法分析时间同步程度。使用MAK RTI和VR-Link建立实验环境,基于仿真成员之间两两相互约束,设计时间同步策略。在实验数据的基础上获得HLA小尺度和大尺度时间同步的规律特点,证实了基于仿真成员两两相互约束的时间同步策略具有优异的时间同步能力。     

基于HLA的仿真程序设计研究

在分布式交互仿真中,高层体系结构HLA以其灵活性、开放性和突出的互操作和重用性成为当今的分布式交互仿真的标准IEEE1516。研究基于HLA的程序设计方法对于开发分布式交互仿真系统具有重要意义。本文从HLA的对象模型模板(OMT)和接口规范实现的运行支撑环境(RTI)所提供的6种服务入手,结合相应设计实例,给出了设计的步骤和一般方法。     

网格环境下基于HLA的分布式仿真研究

阐述了基于高层体系结构(HLA)分布式仿真的基本概念，针对目前面临的计算资源浪费、任务负载无法动态平衡、海量数据难以存储与处理等瓶颈问题，着重分析了HLA分布式仿真技术存在的局限性；并结合网格技术的特点，探讨了网格技术在分布式仿真应用中的优势和开放式网格服务结构(0GSA)的网格服务与实现方法。以CrossGrid项目的网格环境下基于HLA的分布式仿真应用为例，介绍了一种网格增强的HLA／RTI架构和将HLA向网格的三层移植方法。展望了基于HLA分布式仿真技术的发展前景并预测了可能面临的问题。     

分布式仿真服务技术的研究

讨论了现有HLA(High Level Architecture)的不足之处以及Web Service技术。然后提出用Web Service封装RTI(Run Time Infrastrature),并整体介绍了经过封装的RTI。目的是把仿真封装成服务,以克服现有HLA的缺点。     

Infiniband网络架构下RTI通信机制研究

复杂系统的协同仿真中需要运行支撑软件RTI(Run Time Infrastructure)来解决异构模型、异构仿真软件间的数据交互的问题.但RTI的TCP/IP通信机制却无法使得HPC(High Performance Computer)的高速网络Infiniband(IB)在仿真中发挥最大的优势.针对这一问题,本文提出在IB网络架构下基于RDMA(Remote Direct Memory Access)通信机制对RTI进行优化,并以开源HLA项目CERTI软件为基础,研制运行在IB网络下的IB-CERTI软件,最后在不同网络环境下进行对比实验,实验结果证明了IB-CERTI软件在仿真通信中的高效性,特别是仿真邦员间的交互数据量越大,越能提高仿真数据传输效率.     

结合CORBA与HLA的分布式仿真

为了进一步增强HLA分布式仿真的可重用、互操作等特性,促进仿真模型的标准化,引入CORBA规范进行研究.分析HLA和CORBA的基本特征,并进行全面的比较,结合两者的优势,研究3种开发模式:应用CORBA实现HLA的RTI,以增强RTI的互操作和通用性;应用CORBA的组件化模型开发HLA的联邦成员,以提高HLA联邦成员内部模型的可重用性;将HLA的RTI对象实例化为CORBA对象,以弥补HLA不支持实时系统,不能跨平台、语言的缺陷.最后,应用第二种模式,设计实现了一个雷达电子战分布式仿真系统,给出了具体开发过程与运行结果,验证了该开发模式的可行性与有效性.     

HLA在半实物仿真系统中的应用研究

半实物仿真是分布式仿真领域的一个关键组成部分,它最鲜明的特点就是要求具有实时性。然而HLA虽然在顶层设计时预留了仿真接口,但目前的HLA系统在实时仿真的成效却达不到半实物仿真的需求,因此提高HLA系统的实时性是分布式仿真系统需要解决的一个关键技术。首先,介绍了HLA定义、对象模型模板、运行支撑系统接口RTI,阐述了HLA互操作性和重用性应用于半实物仿真系统中的重要作用;然后,提出了HLA应用于半实物仿真系统内部和半实物仿真与其它仿真互联系统时,从不同层面提高仿真系统实时性的方式;最后,给出了使用HLA工具对某半实物仿真系统进行搭建的方法。     

An evaluation of deadlock-handling strategies in semiconductor cluster tools

We study the deadlock handling performance of a single-blade cluster tool and present a comparison of average flowtimes under deadlock detection and resolution versus prevention. Two detection and resolution policies are tested: either resolve permanent deadlocks or resolve both permanent and transient deadlocks. A permanent deadlock requires external intervention to resolve the deadlock, whereas a transient deadlock has a positive probability that the deadlock will resolve itself over time. Prevention averts deadlock by providing sufficient in-process buffer spaces. Our experiments indicate interplay of process and robot transfer times dictate the choice of deadlock strategy. Under low robot transfer times relative to process times, providing sufficient in-process buffer to prevent deadlock or resolving both permanent and transient deadlocks can be equally effective. We conclude with some practical guidelines for operating and designing cluster tools under deadlock conditions.     

MPI程序同步通信基本模型死锁检测

本文提出了MPI程序的同步通信模型及三个基本简化模型,给出了判定这些基本模型是否死锁的方法和定理并予以了严格证明.简化模型的死锁检测理论和方法是真实MPI程序死锁检测的必要基础.这些方法基于程序静态分析,必要时进行运行时检测,它们对两种简化模型可以在程序编译前确定是否死锁,对另外一种模型,在编译前可静态确定部分死锁,运行中可确定其他死锁.我们的理论可以证明MPI程序死锁检测主流算法的正确性,其方法可以减少它们对客户源代码或MPI profiling接口的修改量,从而大大降低死锁检测开销,并可在运行前判定死锁.     

An Algorithm for Detecting and Resolving Store-and-Forward Deadlocks in Packet-Switched Networks

Freedom from store-and-forward (S/F) deadlocks in a packet-switched network can be guaranteed with the use of deadlock avoidance protocols. However, these protocols put so many restrictions on the use of buffers that even under normal circumstances the buffer utilization is small. We propose instead a deadlock detection and resolution algorithm that is completely invisible under normal circumstances. As soon as certain channels in the network have trouble in accepting and transmitting packets due to the lack of buffers, the deadlock detection phase of the algorithm is invoked. When a deadlock is identified, the deadlock resolving phase of the algorithm is executed. Once the deadlock is resolved, the control is removed. The algorithm can be used in conjunction with either the complete partitioning or the sharing with maximum queue lengths output buffer allocation strategies. A proof on the correctness of the algorithm is given. Simulation results show that the network can maintain a relatively high throughput even when deadlocks are being detected and resolved. In addition, several properties of deadlocks are shown: i) deadlocks start to increase abruptly once the network operates beyond its capacity; and ii) under heavy load conditions, increasing the buffer pool size will not delay the occurrence of deadlocks.     

Time-Stamp Approach to Prevention of Different Deadlock Types in Store-and-Forward Networks

This correspondence is concerned with the prevention of four types of deadlock in store-and-forward networks, i.e., progeny, copy-release, reassembly, and resequence deadlocks. The approach presented makes use of time stamping of all messages and generalizes the method of store-and-forward deadlock prevention.     

Standoff and standoff resolution in deadlock free networks withvirtual circuits

One of the most common approaches to deadlock prevention is a mechanism known as buffer preallocation. The key concept is that buffers are allocated, most usually for a virtual circuit or class of virtual circuits, before any data is transmitted, and this allocation is done in such a way that no deadlocks are possible. This preallocation typically occurs through the transmission of reservation control messages prior to the transmission of normal data traffic. Control traffic deadlock prevention has yet to be studied. It is shown that deadlocks may occur in connection with this initializing control traffic, and that the resolution of such deadlocks must be handled with some care. If such resolution is not handled with sufficient care, a condition termed standoff may result, whereby contention for the allocation of one or more critical buffers results in resource being allocated to none of the contending parties. Protocols that prevent the phenomenon of standoff, thereby ensuring true deadlock-free operation are described     

Prevention of Deadlocks in Packet-Switched Data Transport Systems

This paper first Surveys a number of potential deadlocks inherent in store-and-forward networks and outlines corresponding countermeasures. It then goes on to a more detailed treatment of the most important deadlock types. Finally, necessary and sufficient conditions are given and proven for the use of process ordering and generalized resource ordering techniques to avoid deadlocks in arbitrary systems of interacting processes.     

网格资源协同分配死锁处理问题研究

网格中资源协同分配是资源组织和调度的一个重要组成部分,如何检测应用之间的死锁是资源协同分配过程中需要解决的重要问题。通过对网格中死锁原因的分析,对死锁的特点进行描述。提出基于Agent的网格资源协同分配死锁处理算法,并对算法进行实验验证。实验证明使用该方法不仅能够检测解除应用资源分配过程中的死锁,与其他方法相比,还能获得好的资源分配性能。