[发明专利]并行离散事件仿真负载平衡方法、装置、介质和计算机设备

说明书

本发明涉及一种并行离散事件仿真负载平衡方法、装置、介质和计算机设备。该方法包括对多个逻辑进程进行仿真运行初始化得到组以及各组对应的调度器并记录逻辑进程的总数；在仿真运行时段内，获取当前仿真周期的逻辑进程窃取数，根据获取的逻辑进程窃取数、已存仿真周期的逻辑进程窃取数、总数和预设阈值判断是否负载失衡；若否，调用调度器对所对应组内可推进的逻辑进程进行仿真推进；在有未执行所有逻辑进程的仿真推进的组时，调用已执行的调度器从未执行组内窃取逻辑进程并仿真推进；若是，根据获取的预测工作量和各组的预测总工作量进行负载再平衡，并调用各调度器对所对应组内可推进的逻辑进程进行仿真推进。如此，可提高运行仿真运行效率。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种并行离散事件仿真负载平衡方法、装置、介质和计算机设备。

背景技术

离散事件的仿真被广泛应用于复杂系统的研究，如交通系统、生物系统和军事系统等，仿真方式有串行仿真和并行仿真。一方面，随着模型复杂性和系统规模不断地增大，串行仿真难以有效支撑仿真应用运行；另一方面，随着多/众核处理器的广泛应用，促进了很多研究工作基于多/众核平台构建并行离散事件仿真。由于具有共享内存地址、通信和同步开销较小等优势，大多是基于多线程架构在多/众核平台上实现并行离散事件仿真。

并行离散事件仿真是通过发掘仿真实体之间的固有并行性以利用并行计算资源，从而在较短的时间内模拟更大规模的应用和更细粒度的模型。在并行离散事件仿真下，待研究的目标系统被抽象为一组实体及其之间的交互；逻辑进程(Logical Process，LP)用来模拟实体，实体之间的交互则通过在对应逻辑进程之间传递带有时戳(Timestamp)的仿真事件(或称消息)来模拟。类似于其他并行分布式计算应用，负载平衡也是影响并行离散事件仿真运行效率的重要因素之一。

传统的并行离散事件仿真的负载平衡方法，通常设计一个任务负载评估器来预测各个逻辑进程未来可能的工作量，并将逻辑进程静态或动态地映射到具有相似工作量的不同进程组中。然而由于仿真的动态性和随机性，任务负载评估器无法长期准确地预测未来工作量，导致负载平衡失效。此外，在多线程环境中通常采用的任务密取方法，可在不需要预估工作量的条件下实时调整线程任务来实现负载平衡。但任务密取涉及线程之间的协同和数据移动，可能造成额外的Cache缓存失效和线程冲突，过多的任务密取可能会抵消其带来的负载平衡好处。因此，现有多线程架构下的并行离散事件仿真的负载平衡方法效果差，从而导致仿真运行效率低。

发明内容

基于此，有必要针对传统的并行离散事件仿真的负载平衡效果差、仿真运行效率低的问题，提供一种可优化负载平衡效果、提高仿真运行效率的并行离散事件仿真负载平衡方法、装置、介质和计算机设备。

一种并行离散事件仿真负载平衡方法，包括：

对多个逻辑进程进行仿真运行初始化，得到所述逻辑进程组成的多个组以及各组对应的调度器，并记录所述逻辑进程的总数；

在仿真运行时段内，获取当前仿真周期的逻辑进程窃取数，根据当前仿真周期的逻辑进程窃取数、已存仿真周期的逻辑进程窃取数、所述总数和预设阈值判断是否负载失衡；

若否，则调用各调度器对所对应组内逻辑进程中可推进的逻辑进程进行仿真推进；

当存在未执行所有逻辑进程的仿真推进的组时，调用已执行所对应组内所有逻辑进程的仿真推进的调度器、从未执行所有逻辑进程的仿真推进的组内窃取逻辑进程进行仿真推进，直到所有组内的逻辑进程均执行仿真推进；

若是，则获取各逻辑进程的预测工作量及各组的预测总工作量，根据所述预测工作量和各组的预测总工作量进行负载再平衡，待负载再平衡结束后进行所述调用各调度器对所对应组内逻辑进程中可推进的逻辑进程进行仿真推进的步骤。

一种并行离散事件仿真负载平衡装置，包括：