基于PDES系统的Time Warp性能研究

1

作者 王学慧 张磊 肖侬 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3570-3572,3576,共4页

随着分布式仿真规模的日益扩大,高性能并行计算技术的不断发展,并行与分布式仿真正逐渐成为新的研究热点。时间管理技术是决定并行与分布式仿真正确性和可重复性的关键技术,直接影响着仿真系统的整体性能。而TW乐观时间管理机制的许多... 随着分布式仿真规模的日益扩大,高性能并行计算技术的不断发展,并行与分布式仿真正逐渐成为新的研究热点。时间管理技术是决定并行与分布式仿真正确性和可重复性的关键技术,直接影响着仿真系统的整体性能。而TW乐观时间管理机制的许多思想和概念一直为现在各种算法所借鉴和沿用。文章建立了一个TW的性能分析模型,利用该模型对事件数量、平均回退长度、回退概率及其上限等进行了分析,分析结果对并行离散事件仿真系统的研发与改进具有一定的指导意义和参考价值。 展开更多

关键词 并行离散事件仿真 时间管理 TW机制 性能分析模型

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计算机系统模拟器研究综述 被引量：13

2

作者 刘雨辰 王佳 +1 位作者 陈云霁 焦帅 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期3-15,共13页

计算机系统模拟器已经成为计算机系统结构领域研究中不可或缺的工具,真实计算机系统的不断发展对模拟器的性能要求也越来越高,模拟器的性能提升也促进了真实计算机结构和性能上的进步.为了提升性能,模拟器的发展经历了从串行单线程模拟... 计算机系统模拟器已经成为计算机系统结构领域研究中不可或缺的工具,真实计算机系统的不断发展对模拟器的性能要求也越来越高,模拟器的性能提升也促进了真实计算机结构和性能上的进步.为了提升性能,模拟器的发展经历了从串行单线程模拟到多处理单元并行模拟的发展趋势.串行模拟器和并行模拟器分别针对各自的模拟目标和模拟过程提出了各种优化方案,串行模拟器研究者提出了交织码、二进制翻译、FPGA加速、模拟分离等加速技术,而并行模拟器在串行模拟器基础上针对自己特有的支撑架构以及负载均衡、同步机制和通信机制等问题提出了各种解决方案. 展开更多

关键词 模拟器 串行 并行 并行离散事件模拟 负载均衡

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基于多核平台的乐观并行离散事件仿真 被引量：9

3

作者 苏年乐 吴雪阳 +2 位作者 李群 王维平 朱一凡 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期858-863,共6页

计算机处理器的发展已进入多核时代,为并行离散事件仿真的推广提供了良好的契机。分析了离散事件仿真多核并行化的并行编程模型及时间同步问题,采用乐观同步协议设计实现了一个基于多核平台的并行离散事件仿真引擎。在具有8个执行核的... 计算机处理器的发展已进入多核时代,为并行离散事件仿真的推广提供了良好的契机。分析了离散事件仿真多核并行化的并行编程模型及时间同步问题,采用乐观同步协议设计实现了一个基于多核平台的并行离散事件仿真引擎。在具有8个执行核的惠普多核服务器上,使用Phold模型系统地测试了并行仿真引擎的各项开销以及事件粒度、进程数目、前瞻量、事件的本地性对仿真性能的影响。实验结果表明,对于事件粒度较大的仿真应用,基于多核平台的乐观并行离散事件仿真能获得良好的加速比。 展开更多

关键词 多核 单芯片多处理器 并行离散事件仿真 时间同步 仿真引擎

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并行离散事件仿真中的事件及事件队列建模 被引量：10

4

作者 张耀程 李革 黄柯棣 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1949-1953,共5页

并行离散事件仿真软件系统中的事件对象及事件队列的结构、功能、及行为模型要能够支持并行环境中的包括保守、乐观及混合的各种事件处理模式。首先分析并行离散事件仿真系统的运行特点及其特殊技术要求,然后结合已研制开发的并行离散... 并行离散事件仿真软件系统中的事件对象及事件队列的结构、功能、及行为模型要能够支持并行环境中的包括保守、乐观及混合的各种事件处理模式。首先分析并行离散事件仿真系统的运行特点及其特殊技术要求,然后结合已研制开发的并行离散事件仿真系统软件KD-PARSE(KD-Parallel Simulation Environment),给出一种支持事件回退操作的SXO(State Exchange Object)回退框架及双队列事件队列数据结构设计,并通过在多机、乐观事件处理模式下实际运行仿真试验验证了设计的正确性。 展开更多

关键词 并行离散事件仿真 事件模型 事件队列 乐观事件处理

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一种层次的、混合并行离散事件仿真算法 被引量：5

5

作者 李宏亮 叶超群 +1 位作者 金士尧 王俊伟 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2002年第10期1355-1360,共6页

并行仿真算法是并行离散事件仿真中的核心问题 ,对于具体的应用系统 ,采用不同的并行仿真算法将导致其仿真性能大的差异 .提出了一种针对于分布环境中特定应用系统仿真的层次的、混合并行离散事件仿真算法 .测试和应用表明 :和通常的保... 并行仿真算法是并行离散事件仿真中的核心问题 ,对于具体的应用系统 ,采用不同的并行仿真算法将导致其仿真性能大的差异 .提出了一种针对于分布环境中特定应用系统仿真的层次的、混合并行离散事件仿真算法 .测试和应用表明 :和通常的保守机制或者乐观机制相比 ,能够较大地提高仿真效率 ,并且具有良好的可扩展性 .首先给出了在通信开销不可忽略的环境下 ,保守机制和乐观机制的性能测试结果和两者适用情况的分析 ,然后根据测试结果和具体应用系统的特点 ,提出了层次的、混合并行离散事件仿真算法 ,给出了 L P级和组级算法等 。 展开更多

关键词 并行离散事件仿真算法 并行仿真算法 保守机制 乐观机制 系统仿真

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组件化仿真模型交互模式的并行化改造 被引量：8

6

作者 苏年乐 李群 王维平 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期2015-2020,共6页

微处理器的多核化及众核化发展趋势为推广并行仿真提供了机遇。依照仿真模型可移植性标准开发的组件化仿真模型之间通过接口、事件和数据流三种模式进行交互,但其立即响应的特点无法满足并行仿真的需求。研究了三种交互模式的并行化改... 微处理器的多核化及众核化发展趋势为推广并行仿真提供了机遇。依照仿真模型可移植性标准开发的组件化仿真模型之间通过接口、事件和数据流三种模式进行交互,但其立即响应的特点无法满足并行仿真的需求。研究了三种交互模式的并行化改造方法,在组件交互的对外表现层作适当调整,但基本保持原有风格;在组件交互的实现层,三种交互模式都被转化为并行离散事件仿真的经典事件交互范式,通过时间同步协议保证仿真逻辑的正确性及并行仿真的运行效率。组件化并行仿真模型的三种交互模式各有适用场合,丰富了并行仿真的模型交互方法。 展开更多

关键词 系统工程 并行离散事件仿真 并行化 仿真模型交互 多核 众核

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并行离散事件仿真中的回退和持续机制研究 被引量：6

7

作者 张耀程 乔海泉 +1 位作者 李革 黄柯棣 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期67-70,88,共5页

介绍了并行仿真驱动及支持软件KD-PARSE基于状态交换对象(SXO),采用增量式状态保存法,实现透明、可扩展自动回退机制以支持并行离散事件仿真中的乐观时间管理算法的方法,并给出了该回退框架的整体结构设计。介绍了该软件实现的一种持续... 介绍了并行仿真驱动及支持软件KD-PARSE基于状态交换对象(SXO),采用增量式状态保存法,实现透明、可扩展自动回退机制以支持并行离散事件仿真中的乐观时间管理算法的方法,并给出了该回退框架的整体结构设计。介绍了该软件实现的一种持续机制以支持仿真运行中的检查点功能。该持续机制利用持续数据库不仅实现了持续化内存管理,支持程序运行中的可回退动态内存分配和删除操作。 展开更多

关键词 并行离散事件仿真 乐观时间管理 回退 持续化

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并行离散事件仿真框架研究 被引量：5

8

作者 林健 杨新华 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 2001年第2期146-149,230,共5页

在综合分析并行离散事件仿真的研究现状的基础上，归纳了并行离散事件仿真难以应用推广的原因：对并行离散事件仿真性能的影响因素及关系的研究不够深入全面、缺乏性能预测工具；针对这种现象总结了理想的并行离散事件仿真系统应具备的... 在综合分析并行离散事件仿真的研究现状的基础上，归纳了并行离散事件仿真难以应用推广的原因：对并行离散事件仿真性能的影响因素及关系的研究不够深入全面、缺乏性能预测工具；针对这种现象总结了理想的并行离散事件仿真系统应具备的特征，并提出了一个并行离散事件仿真系统的实施框架，探讨了基于Agent技术的实现方法。 展开更多

关键词 并行离散事件仿真 pdes 仿真框架 并行仿真 面向对象

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基于NS的分布式并行网络模拟器 被引量：13

9

作者 李越 钱德沛 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期246-249,共4页

网络模拟是测试和评价网络协议性能的重要手段 .随着计算机网络的发展 ,网络模型变得更大更复杂 ,使网络模拟往往要运行很长时间 .本文以在网络研究领域广泛使用的网络模拟器ns为基础 ,应用并行离散事件模拟技术 (PDES)修改其串行事件... 网络模拟是测试和评价网络协议性能的重要手段 .随着计算机网络的发展 ,网络模型变得更大更复杂 ,使网络模拟往往要运行很长时间 .本文以在网络研究领域广泛使用的网络模拟器ns为基础 ,应用并行离散事件模拟技术 (PDES)修改其串行事件调度机制 ,扩展网络模型库 ,实现了ns在工作站机群环境下的并行执行 。 展开更多

关键词 网络模拟 并行离散事件模拟 NS

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演化硬件平台的数字电路仿真算法 被引量：4

10

作者 何国良 李元香 +2 位作者 涂航 张伟 张大斌 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期2661-2664,共4页

在构建演化硬件的软硬件协同设计平台中,提出了一种数字电路仿真算法。这种仿真算法根据数字电路的拓扑结构,将电路的仿真过程分为两个阶段:第一阶段主要是对数字电路结构化,并将每个宏实体(模块)置于激活或挂起状态;第二阶段则使用两... 在构建演化硬件的软硬件协同设计平台中,提出了一种数字电路仿真算法。这种仿真算法根据数字电路的拓扑结构,将电路的仿真过程分为两个阶段:第一阶段主要是对数字电路结构化,并将每个宏实体(模块)置于激活或挂起状态;第二阶段则使用两种方法仿真激活的宏实体。此外,根据软硬件协同设计平台的需求,对电路进行优化度和复杂性评价。实验表明这种数字电路仿真算法能较好地满足该系统平台的要求,有效地指导下一步的演化策略。 展开更多

关键词 电路仿真 演化硬件 软硬件协同设计 并行离散事件仿真

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基于事件图的离散事件仿真模型并行检验方法 被引量：4

11

作者 夏薇 姚益平 +1 位作者 慕晓冬 柳林 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1429-1443,共15页

非形式化仿真模型验证方法易受主观因素的影响且具有不完备性,而传统的形式化模型检验方法由于受到状态空间爆炸问题的影响,很难处理大规模的仿真模型.并行模型检验方法以其完备性、高效性已经在工业界中得到了成功的应用,但是由于涉及... 非形式化仿真模型验证方法易受主观因素的影响且具有不完备性,而传统的形式化模型检验方法由于受到状态空间爆炸问题的影响,很难处理大规模的仿真模型.并行模型检验方法以其完备性、高效性已经在工业界中得到了成功的应用,但是由于涉及到形式化规约、逻辑学以及并行计算等多项技术,应用难度较大.针对上述问题,提出了基于事件图的离散事件仿真模型并行检验方法.该方法首先对事件图在模型同步方面进行了扩展,给出了扩展事件图的形式化定义、语法及语义;然后将扩展事件图模型转换到分布并行验证环境的DVE模型,成功地将并行模型检验方法应用于仿真模型验证领域.该方法使得仿真人员无须学习新的形式化验证语言就能采用并行模型检验方法对仿真模型进行形式化验证,可降低模型并行验证的难度,从而有效提高模型验证的效率和完备性.实验结果表明了该方法的有效性,有利于扩展并行模型检验方法在仿真领域中的应用. 展开更多

关键词 离散事件仿真模型验证 并行模型检验 事件图 DVE建模语言 模型转换

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SMP2仿真引擎的多核并行化 被引量：4

12

作者 苏年乐 周鸿伟 +1 位作者 李群 王维平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1883-1891,共9页

仿真模型可移植性规范2(SMP2)是由欧洲航天局制定并得到广泛应用的仿真模型开发与集成规范。SMP2仿真引擎目前只支持串行仿真,并行化可提高其在多核平台上的运行速度。研究了并行SMP2仿真引擎的体系结构、运行过程及运行状态,采用C++和O... 仿真模型可移植性规范2(SMP2)是由欧洲航天局制定并得到广泛应用的仿真模型开发与集成规范。SMP2仿真引擎目前只支持串行仿真,并行化可提高其在多核平台上的运行速度。研究了并行SMP2仿真引擎的体系结构、运行过程及运行状态,采用C++和OpenMP设计并实现了基于乐观时间同步协议的并行SMP2仿真引擎。最后开发了卫星导航系统全球格网精度因子分析的实例,在双路四核计算机上获得了5.8倍-6.3倍的加速比。 展开更多

关键词 仿真模型可移植性规范 仿真引擎 并行离散事件仿真 多核 多线程

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并行离散事件模拟的同步机制研究 被引量：3

13

作者 李俊红 解建军 +1 位作者 王喜年 陈丽娟 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2006年第13期2375-2377,2389,共4页

逻辑模拟在设计新系统的过程中起着重要作用,通过计算机进行模拟可以实时反馈输出结果,及早发现潜在的问题,进而缩短设计周期,降低研发成本。并行离散事件模拟通过分散计算量到并行机或者网络的多个节点来减少模拟时间,被视为解决模拟... 逻辑模拟在设计新系统的过程中起着重要作用,通过计算机进行模拟可以实时反馈输出结果,及早发现潜在的问题,进而缩短设计周期,降低研发成本。并行离散事件模拟通过分散计算量到并行机或者网络的多个节点来减少模拟时间,被视为解决模拟速度问题的有效途径。在影响模拟性能的因素中,各并行子系统之间的同步问题是直接影响并行性能的关键因素之一。探讨了并行离散事件模拟的同步机制,介绍了其基本原理、特点及存在的问题,并阐述了可能的改进方法。 展开更多

关键词 并行离散事件模拟 同步机制 回退 保守协议 乐观协议

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乐观策略下并行离散事件仿真动态负载划分优化算法 被引量：10

14

作者 张颖星 姚益平 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期813-821,共9页

动态负载划分是提高并行离散事件仿真运行性能的有效途径之一.现有研究往往孤立地考虑计算负载平衡和通信负载优化,使得复杂应用背景下整体性能低下.论文综合考虑仿真模型计算负载和交互模式,提出了一个基于带权重无向图有限容量k划分... 动态负载划分是提高并行离散事件仿真运行性能的有效途径之一.现有研究往往孤立地考虑计算负载平衡和通信负载优化,使得复杂应用背景下整体性能低下.论文综合考虑仿真模型计算负载和交互模式,提出了一个基于带权重无向图有限容量k划分问题的并行离散事件仿真负载划分模型,并配合一套通用的仿真运行性能度量方法,提出了一个基于顶点交换的启发式局部搜索近似划分算法,实现了在计算负载平衡的前提下系统通信负载最优化,其近似解与全局最优解比值不小于(1-1/|N|)(1-ε).实验证明了该动态负载划分算法的有效性和实用性. 展开更多

关键词 负载划分 局部搜索算法 并行离散事件仿真 乐观同步策略

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基于模板的并行离散事件仿真持久框架 被引量：2

15

作者 乔海泉 王学慧 +1 位作者 李革 黄柯棣 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期563-566,574,共5页

在仿真中持久框架不但用于系统的负载平衡而且用于检查点及恢复操作,是并行离散事件仿真(PDES)引擎中至关重要的一层支撑结构。首先提出PDES引擎的层次结构并分析各层的功能,在此基础上提出持久框架的结构,重点研究持久框架的支撑模块... 在仿真中持久框架不但用于系统的负载平衡而且用于检查点及恢复操作,是并行离散事件仿真(PDES)引擎中至关重要的一层支撑结构。首先提出PDES引擎的层次结构并分析各层的功能,在此基础上提出持久框架的结构,重点研究持久框架的支撑模块——持久库对持久框架性能的影响。通过对基于数据库的持久框架和基于C++模板的持久框架的性能差异进行分析,得出后者更具优越性的结论。 展开更多

关键词 持久性 持久框架 并行离散事件仿真 检查点

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集群计算环境下基于复杂网络的社会学仿真负载划分优化算法 被引量：3

16

作者 姚益平 张颖星 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2011年第9期1759-1767,共9页

负载划分是决定集群计算环境下基于复杂网络的并行社会学仿真性能的核心因素之一.由于背景负载等因素的影响,集群系统中往往需要根据实际可用计算资源非均匀分配仿真任务,而现有针对无标度特性拓扑结构的并行仿真负载划分算法无法适应... 负载划分是决定集群计算环境下基于复杂网络的并行社会学仿真性能的核心因素之一.由于背景负载等因素的影响,集群系统中往往需要根据实际可用计算资源非均匀分配仿真任务,而现有针对无标度特性拓扑结构的并行仿真负载划分算法无法适应集群环境下计算负载非均匀划分的需求.针对这一问题,提出了一个基于集散节点聚合的负载划分算法,将集群计算环境下基于复杂网络的并行社会学仿真负载划分优化问题转换为一个二部图最小代价赋值问题,最终得到仿真任务到计算节点的分配方案.理论证明该算法近似解与全局最优解比值不超过3,时间复杂度不超过O((k!+1)·kn).实验结果表明该负载划分算法相比现有算法平均提高18.8%的仿真运行性能,证明了该算法的有效性和实用性. 展开更多

关键词 负载划分 社会学仿真 复杂网络 并行离散事件仿真 图划分

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并行离散事件仿真中增量状态保存技术研究 被引量：2

17

作者 王学慧 张磊 +1 位作者 方粮 陈国强 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2014年第S1期235-238,共4页

并行仿真技术广泛应用于复杂系统仿真以及实时仿真中,回退是影响乐观并行仿真性能的关键因素.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增量状态保存技术,最后对其进行了建模和理论分析,并通过实验测试了增量状态保存策略... 并行仿真技术广泛应用于复杂系统仿真以及实时仿真中,回退是影响乐观并行仿真性能的关键因素.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增量状态保存技术,最后对其进行了建模和理论分析,并通过实验测试了增量状态保存策略的性能. 展开更多

关键词 并行离散事件仿真 回退机制 增量状态保存 性能分析 检查点

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插件式多核并行仿真引擎 被引量：1

18

作者 苏年乐 吕建军 +1 位作者 王维平 朱一凡 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2597-2602,2622,共7页

并行离散事件仿真经过多年的研究,在时间同步、模型划分、状态保存等方面涌现了大量的协议和算法。在开发运行于多核计算机上的并行离散事件仿真引擎时,为了有效支持各种协议和算法,提出了插件式仿真引擎体系结构。介绍了插件的开发、... 并行离散事件仿真经过多年的研究,在时间同步、模型划分、状态保存等方面涌现了大量的协议和算法。在开发运行于多核计算机上的并行离散事件仿真引擎时,为了有效支持各种协议和算法,提出了插件式仿真引擎体系结构。介绍了插件的开发、组合、使用方法及仿真引擎的运行时结构,开发了命名为P-SMP2的多核并行仿真引擎,并对其性能进行了分析。插件机制具有灵活性高、耦合性低、开发效率高、可维护性好的优势。 展开更多

关键词 插件 扩展点 扩展 并行离散事件仿真 组合

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基于事件图的并行离散事件仿真方法 被引量：1

19

作者 夏薇 姚益平 慕晓冬 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第7期1-3,共3页

为解决并行离散事件仿真技术开发难度大的问题,提出一种基于事件图的并行离散事件仿真方法。采用模型驱动体系结构,利用转换器将事件图模型自动转换为基于逻辑进程的并行离散事件仿真可执行代码。并行离散事件仿真的建模方式由以代码为... 为解决并行离散事件仿真技术开发难度大的问题,提出一种基于事件图的并行离散事件仿真方法。采用模型驱动体系结构,利用转换器将事件图模型自动转换为基于逻辑进程的并行离散事件仿真可执行代码。并行离散事件仿真的建模方式由以代码为中心的模式发展为以模型为中心的模式。实验结果表明,该方法能提高并行离散事件的仿真效率。 展开更多

关键词 并行离散事件仿真 事件图 逻辑进程 模型驱动体系结构 模型转换

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多核乐观并行仿真的负载均衡研究 被引量：1

20

作者 苏年乐 黄丛山 +1 位作者 李群 王维平 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期324-331,共8页

对于运行于多核计算机、基于多线程实现的乐观并行仿真,虽然操作系统可对线程进行调度以平衡各个核的负载,但它无法控制各逻辑进程本地虚拟时钟的平衡推进。提出了多核乐观并行仿真的四层负载分配模型及一种静态划分与动态负载均衡相结... 对于运行于多核计算机、基于多线程实现的乐观并行仿真,虽然操作系统可对线程进行调度以平衡各个核的负载,但它无法控制各逻辑进程本地虚拟时钟的平衡推进。提出了多核乐观并行仿真的四层负载分配模型及一种静态划分与动态负载均衡相结合的负载均衡方案。静态划分使用Metis图划分包对模型实例进行划分;动态负载均衡优先调度本地虚拟时钟较小的逻辑进程以实现各逻辑进程的平衡推进,无须进行模型迁移,易于实现。通过一序列实验检验了所提出的负载均衡方案的有效性。 展开更多

关键词 多核 并行离散事件仿真 负载均衡 图划分 仿真引擎

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