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基于多核技术的并行网络仿真器研究

作　者: 朱健
导　师: 糜正琨
学　校: 南京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 网络仿真 并行离散事件仿真 多核 多线程
分类号: TN915.09
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 34次
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内容摘要


随着网络仿真广泛应用于通信网络技术的研究与开发,对于大规模网络仿真的需求和难度也越来越高,迫切需要寻求更高效、更准确的网络仿真软件,尤其是基于离散事件仿真的网络仿真软件。多核芯片的出现和普及,使得上述需求成为可能。研究如何在多核计算机上实现并行网络仿真软件具有十分重要的意义。论文基于参加的校企合作项目的研究,结合目前流行的网络仿真软件所采用的技术,针对多核计算机,提出了一种可行的并行仿真方案。论文首先概述课题背景及研究内容,然后介绍当前多核芯片的发展及其应用概况。接着详细描述了离散事件仿真在网络仿真中的应用技术,以及并行离散事件仿真的关键要点。在此基础上,论文提出了并行离散事件仿真系统的总体结构和关键实现技术,包括可保证任务划分动态平衡的任务划分块池、基于最大安全时戳的改进的并行仿真同步算法以及并行仿真的主要函数和数据结构,详细阐述了采用上述技术开发实现的多核并行仿真软件的设计方法和实现技术。最后在多核计算机上,测试验证了所开发的多核多线程仿真软件的性能。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 前言  8-11
  1.1 课题背景  8-9
    1.1.1 网络仿真器概述  8
    1.1.2 多核技术的发展  8-9
  1.2 研究内容与本文工作  9-10
  1.3 课题来源  10
  1.4 论文结构安排  10-11
第二章 多核系统与并行设计  11-23
  2.1 多核的发展  11
  2.2 多核的体系结构  11-16
    2.2.1 AMD Multicore Opteron  12-13
    2.2.2 Intel Core 2 Duo  13-15
    2.2.3 其他处理器  15-16
  2.3 多核操作系统  16-19
  2.4 并行软件的设计  19-21
    2.4.1 并行计算  19-20
    2.4.2 并行设计的关键问题  20-21
  2.5 多线程  21-23
第三章 并行离散事件仿真  23-40
  3.1 网络仿真  23-26
    3.1.1 网络仿真技术  23
    3.1.2 DES的网络仿真  23-24
    3.1.3 流行的网络仿真软件  24-26
  3.2 DES技术  26-34
    3.2.1 模型的概念  26-27
    3.2.2 仿真策略  27-28
    3.2.3 仿真调度机制  28-30
    3.2.4 DES网络实体模块  30-33
    3.2.5 事件调度模块的构建  33-34
  3.3 并行DES技术  34-40
    3.3.1 PDES发展  34-35
    3.3.2 PDES原理  35-36
    3.3.3 任务划分的要点分析  36-37
    3.3.4 同步策略分析  37-40
第四章 系统结构与关键实现技术  40-56
  4.1 PDES设计结构  40-44
    4.1.1 系统结构  40-41
    4.1.2 PDES子模块结构  41-43
    4.1.3 PDES子模块线程  43-44
  4.2 pthread线程  44-50
    4.2.1 Windows下的POSIX线程  44-46
    4.2.2 主要函数与数据结构  46-48
    4.2.3 pthread线程同步  48-50
    4.2.4 线程实现的数据结构  50
  4.3 划分块池  50-56
    4.3.1 划分方案  50-52
    4.3.2 同步算法的实现  52-54
    4.3.3 实现数据结构  54-56
第五章 软件程序设计实现  56-63
  5.1 PDES流程设计  56
  5.2 多线程的实现  56-58
    5.2.1 线程的数量  56-57
    5.2.2 多线程的管理  57-58
    5.2.3 支线程的运行与同步  58
  5.3 划分块池的实现  58-60
  5.4 事件调度与时间推进  60-63
    5.4.1 仿真时间的推进  60-61
    5.4.2 事件表调度  61-63
第六章 软件测试  63-70
  6.1 测试环境  63
  6.2 测试用例  63-68
  6.3 测试分析  68-70
结束语  70-71
致谢  71-72
缩略语表  72-73
参考文献  73-75
攻读硕士学位期间参加的科研项目和发表的论文  75

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 通信网 > 一般性问题 > 网络应用程序
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