MIMD-симулятори на основі мов паралельного моделювання

Abstract

Аналіз етапів і наявних засобів моделювання складних динамічних систем (СДС) показав, що сучасні паралельні засоби відстають за рівнем сервісу від послідовних блоково-, рівняння- та об’єктно-орієнтованих (БО, РО, ОО) мов моделювання: розробники MIMD-симуляторів вимушені працювати на рівні мов програмування. Запропоновано концепцію розробки мов паралельного моделювання на основі аналогії між принципами функціонування послідовних мов і MIMD-паралельністю. Розв’язання систем рівнянь послідовною мовою відповідає MIMD-паралелізму і може інтерпретуватися як віртуальне призначення «Функціональний елемент мови – MIMD-процес». Показано трансформацію БО-специфікації Simulation-моделі СДС в структуру MIMD-процесів на прикладі моделі мережевого динамічного об’єкту з зосередженими параметрами (МДОЗП). Визначено, що принцип розв’язання систем рівнянь БО-мовою відповідає MIMD-паралелізму. Кожному блоку БО-мови призначено MIMD-процес, який в точності виконує операції блоку, отримано множину процесів, які зв’язуються між собою комунікаційним графом, що синтезується на основі схеми з’єднань між виходами і входами блоків БОсимулятора. Запропоновано трансформацію специфікацій БО-, РО- та ООсимуляторів в віртуальні паралельні MIMD-симулятори. Введено віртуальну матрицю комутацій, яка формально описує всі зв’язки між процесами MIMDсимулятора, що відповідають функціональним елементам послідовних мов. Визначено девіртуалізацію як процес перетворення специфікацій віртуальних MIMDсимуляторів, що однозначно забезпечує їх реалізацію на заданій цільовій паралельній обчислювальній системі, сформульовано основні теоретичні і практичні задачі цього процесу