一種分布式仿真系統(tǒng)的實時性監(jiān)控方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于實時仿真領域，涉及一種分布式仿真系統(tǒng)的實時性監(jiān)控方法。所述方法包括以下步驟：1.1)在仿真系統(tǒng)中增加一個監(jiān)控節(jié)點或利用原仿真系統(tǒng)中的一個節(jié)點作為監(jiān)控節(jié)點，并在反射內(nèi)存網(wǎng)空閑空間中劃出一塊區(qū)域，用于監(jiān)控各個節(jié)點的狀態(tài)，分配好各個節(jié)點的狀態(tài)記錄地址Ai、拍數(shù)記錄地址Bi及統(tǒng)一時鐘節(jié)拍計數(shù)地址C；1.2)定義節(jié)點運行狀態(tài)標志；1.3)對系統(tǒng)實時時鐘節(jié)點作出處理；1.4)對需要監(jiān)控的各個仿真節(jié)點作下述處理；1.5)監(jiān)控節(jié)點程序設置成中斷調(diào)用模式；1.6)仿真節(jié)點實時行分析。本發(fā)明可以實現(xiàn)對系統(tǒng)中各仿真節(jié)點運行實時性和同步性的動態(tài)監(jiān)控。
【專利說明】一種分布式仿真系統(tǒng)的實時性監(jiān)控方法

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于實時仿真領域，涉及一種分布式仿真系統(tǒng)的實時性監(jiān)控方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前在仿真領域，基于反射內(nèi)存網(wǎng)的分布式實時仿真系統(tǒng)應用較為廣泛。這類系 統(tǒng)一般由多個仿真節(jié)點構(gòu)成。如何判斷各仿真節(jié)點的運行是否實時，目前還沒有簡單有效 的監(jiān)控方法。通常的方法是通過記錄在一定時間內(nèi)（如二十分鐘）各節(jié)點實際的運行拍 數(shù)，通過分析和比較各節(jié)點運行的拍數(shù)來判斷各節(jié)點是否實時運行。這種統(tǒng)計方法不能確 定未能實時運行的節(jié)點在什么時刻發(fā)生了超時，也不能確定是否有節(jié)點"超實時"（即運行 過快）。因此，如何簡單有效地監(jiān)控分布式仿真系統(tǒng)的實時性和同步性，一直是仿真領域較 難解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種基于反射內(nèi)存網(wǎng)的分布式仿真系統(tǒng)的實 時性監(jiān)控方法，實現(xiàn)對系統(tǒng)中各仿真節(jié)點運行實時性和同步性的動態(tài)監(jiān)控。
[0004] 本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種分布式仿真系統(tǒng)的實時性監(jiān)控方法，其特征為所 述方法包括以下步驟：
[0005] I. 1)在仿真系統(tǒng)中增加一個監(jiān)控節(jié)點或利用原仿真系統(tǒng)中的一個節(jié)點作為監(jiān)控 節(jié)點，并在反射內(nèi)存網(wǎng)空閑空間中劃出一塊區(qū)域，用于監(jiān)控各個節(jié)點的狀態(tài)，分配好各個節(jié) 點的狀態(tài)記錄地址Ai、拍數(shù)記錄地址Bi及統(tǒng)一時鐘節(jié)拍計數(shù)地址C ;
[0006] 1. 2)定義節(jié)點運行狀態(tài)標志；
[0007] 1. 3)對系統(tǒng)實時時鐘節(jié)點作出如下處理：
[0008] 在每個時鐘節(jié)拍開始時，首先在反射內(nèi)存網(wǎng)上時鐘節(jié)拍地址C上寫入時鐘節(jié)拍 計數(shù)N，然后利用反射內(nèi)存網(wǎng)的中斷功能，立即向系統(tǒng)全部節(jié)點發(fā)出時鐘中斷信號Clock_ INT ；
[0009] 1. 4)對需要監(jiān)控的各個仿真節(jié)點作下述處理：
[0010] 1. 4. 1)將各節(jié)點仿真程序設置成按反射內(nèi)存網(wǎng)中斷指令運行模式，即檢測到反射 內(nèi)存網(wǎng)的時鐘中斷信號Clock_INT后，調(diào)用節(jié)點程序運行一拍；
[0011] 1.4.2)在仿真程序運行一拍前，在反射內(nèi)存網(wǎng)中指定的地址Ai處寫入Running 標志，同時在Bi處寫入當前運行的拍數(shù)Ni,然后利用反射內(nèi)存網(wǎng)提供的中斷服務，立即向 監(jiān)控節(jié)點發(fā)出節(jié)點開始運行中斷信號INTil ;在一拍程序運行后，在Ai處寫入Finished標 志，然后立即向監(jiān)控節(jié)點發(fā)出節(jié)點運行結(jié)束中斷信號INTi2 ;
[0012] 1. 5)監(jiān)控節(jié)點程序設置成中斷調(diào)用模式：在仿真系統(tǒng)運行時，若反射內(nèi)存網(wǎng)檢測 到時鐘中斷Clock_INT、節(jié)點運行開始中斷ITNiU節(jié)點運行結(jié)束中斷INTi2,則調(diào)用相應的 中斷服務程序，在時鐘中斷服務程序中，從反射內(nèi)存網(wǎng)地址C處讀取統(tǒng)一時鐘節(jié)拍計數(shù)N ; 在節(jié)點運行開始中斷服務程序中，從反射內(nèi)存網(wǎng)地址Ai、Bi讀取各節(jié)點實際開始運行的拍 數(shù)Ni和節(jié)點開始運行狀態(tài)標志；在節(jié)點運行結(jié)束中斷服務程序中，從反射內(nèi)存網(wǎng)地址Ai讀 取節(jié)點運行結(jié)束狀態(tài)標志；
[0013] 1. 6)仿真節(jié)點實時行分析：
[0014] 1. 6. 1)在系統(tǒng)運行過程中，連續(xù)監(jiān)控Ni和N的狀態(tài)，若：
[0015] Ni = N，表明該節(jié)點按時鐘節(jié)拍指令在實時運行；
[0016] Ni〈N，表明該節(jié)點未能按時鐘節(jié)拍指令實時運行，且運行慢；
[0017] Ni>N，表明該節(jié)點未能按時鐘節(jié)拍指令實時運行，且運行快；
[0018] 1. 6. 2)若某節(jié)點運行狀態(tài)標志為Running，表明該節(jié)點當前正在運行，若狀態(tài)標 志為Finished,表明該節(jié)點上一拍已運行結(jié)束；
[0019] 1. 6. 3)在系統(tǒng)運行過程中，若同一節(jié)點Ni與N在每個時鐘節(jié)拍內(nèi)不完全相同，但 Ni = N，Ni〈N交替出現(xiàn)，表明該節(jié)點每個時鐘節(jié)拍內(nèi)的工作負荷不同，盡管一段時間內(nèi)累積 運行的拍數(shù)可能相同，也屬于未能實時運行；通過判斷節(jié)點的運行狀態(tài)，可以分析出節(jié)點延 時和超時情況：
[0020] 在連續(xù)的Ni =N后首個Ni〈N出現(xiàn)時，表明在N - 1拍時，節(jié)點程序沒有能在規(guī)定 的時鐘節(jié)拍內(nèi)運行完畢，出現(xiàn)延遲；當在Ni〈N之后，首個Ni = N出現(xiàn)時，表明節(jié)點程序本 應該在N - 2和N - 1兩拍內(nèi)運行的程序?qū)嶋H上在一個時鐘周期內(nèi)已運行完畢,該節(jié)點在 N - 2和N - 1時亥Ij出現(xiàn)超時。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明可以實現(xiàn)對系統(tǒng)中各仿真節(jié)點運行實時性和同步性 的動態(tài)監(jiān)控。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明一種【具體實施方式】的某基于反射內(nèi)存網(wǎng)的仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0023] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步說明。
[0024] 本發(fā)明一種分布式仿真系統(tǒng)的實時性監(jiān)控方法，包括以下步驟：
[0025] I. 1)在仿真系統(tǒng)中增加一個監(jiān)控節(jié)點（或利用原仿真系統(tǒng)中的一個節(jié)點作為監(jiān) 控節(jié)點），并在反射內(nèi)存網(wǎng)空閑空間中劃出一塊區(qū)域，用于監(jiān)控各個節(jié)點的狀態(tài)，分配好各 個節(jié)點的狀態(tài)記錄地址Ai (i為節(jié)點號，如1，2,3…）、拍數(shù)記錄地址Bi及統(tǒng)一時鐘節(jié)拍計 數(shù)地址C ;
[0026] 1. 2)定義節(jié)點運行狀態(tài)標志，如Running = 1，F(xiàn)inished = 2 ;
[0027] I. 3)對系統(tǒng)實時時鐘節(jié)點（即在系統(tǒng)運行時，發(fā)出統(tǒng)一實時運行節(jié)拍指令的節(jié) 點）作出如下處理：
[0028] 在每個時鐘節(jié)拍開始時，首先在反射內(nèi)存網(wǎng)上時鐘節(jié)拍地址C上寫入時鐘節(jié)拍 計數(shù)N，然后利用反射內(nèi)存網(wǎng)的中斷功能，立即向系統(tǒng)全部節(jié)點發(fā)出時鐘中斷信號Clock_ INT。
[0029] 1. 4)對需要監(jiān)控的各個仿真節(jié)點作下述處理：
[0030] 1. 4. 1)將各節(jié)點仿真程序設置成按反射內(nèi)存網(wǎng)中斷指令運行模式，即檢測到反射 內(nèi)存網(wǎng)的時鐘中斷信號Clock_INT后，調(diào)用節(jié)點程序運行一拍；
[0031] 1.4. 2)在仿真程序運行一拍前，在反射內(nèi)存網(wǎng)中指定的地址Ai處寫入Running 標志，同時在Bi處寫入當前運行的拍數(shù)Ni,然后利用反射內(nèi)存網(wǎng)提供的中斷服務，立即向 監(jiān)控節(jié)點發(fā)出節(jié)點開始運行中斷信號INTil ;在一拍程序運行后，在Ai處寫入Finished標 志，然后立即向監(jiān)控節(jié)點發(fā)出節(jié)點運行結(jié)束中斷信號INTi2。
[0032] 1. 5)監(jiān)控節(jié)點程序設置成中斷調(diào)用模式。在仿真系統(tǒng)運行時，，若反射內(nèi)存網(wǎng)檢測 到時鐘中斷Clock_INT、節(jié)點運行開始中斷ITNiU節(jié)點運行結(jié)束中斷INTi2,則調(diào)用相應的 中斷服務程序，在時鐘中斷服務程序中，從反射內(nèi)存網(wǎng)地址C處讀取統(tǒng)一時鐘節(jié)拍計數(shù)N ; 在節(jié)點運行開始中斷服務程序中，從反射內(nèi)存網(wǎng)地址Ai、Bi讀取各節(jié)點實際開始運行的拍 數(shù)Ni和節(jié)點開始運行狀態(tài)標志；在節(jié)點運行結(jié)束中斷服務程序中，從反射內(nèi)存網(wǎng)地址Ai讀 取節(jié)點運行結(jié)束狀態(tài)標志。
[0033] 1. 6)仿真節(jié)點實時行分析：
[0034] 1. 6. 1)在系統(tǒng)運行過程中，連續(xù)監(jiān)控Ni和N的狀態(tài)，若：
[0035] Ni = N，表明該節(jié)點按時鐘節(jié)拍指令在實時運行；
[0036] Ni〈N，表明該節(jié)點未能按時鐘節(jié)拍指令實時運行，且運行慢；
[0037] Ni>N，表明該節(jié)點未能按時鐘節(jié)拍指令實時運行，且運行快。
[0038] 1. 6. 2)若某節(jié)點運行狀態(tài)標志為Running，表明該節(jié)點當前正在運行，若狀態(tài)標 志為Finished,表明該節(jié)點上一拍已運行結(jié)束。
[0039] 1. 6. 3)在系統(tǒng)運行過程中，若同一節(jié)點Ni與N在每個時鐘節(jié)拍內(nèi)不完全相同，但 Ni = N，Ni〈N交替出現(xiàn)，表明該節(jié)點每個時鐘節(jié)拍內(nèi)的工作負荷不同，盡管一段時間內(nèi)累積 運行的拍數(shù)可能相同，也屬于未能實時運行。通過判斷節(jié)點的運行狀態(tài)，可以分析出節(jié)點延 時和超時情況：
[0040] 在連續(xù)的Ni =N后首個Ni〈N出現(xiàn)時，表明在N - 1拍時，節(jié)點程序沒有能在規(guī)定 的時鐘節(jié)拍內(nèi)運行完畢，出現(xiàn)延遲。當在Ni〈N之后，首個Ni =N出現(xiàn)時，表明節(jié)點程序本 應該在N - 2和N - 1兩拍內(nèi)運行的程序?qū)嶋H上在一個時鐘周期內(nèi)已運行完畢,該節(jié)點在 N - 2和N - 1時亥Ij出現(xiàn)超時。
[0041] 本發(fā)明在某飛行訓練模擬器上實現(xiàn)，該模擬器采用VMICPCI-5565反射內(nèi)存網(wǎng)卡 構(gòu)建了一個環(huán)形射內(nèi)存網(wǎng)，如圖1所示，共有13個仿真節(jié)點。其中MP節(jié)點安裝了時鐘卡， 用于向系統(tǒng)發(fā)出統(tǒng)一的時鐘節(jié)拍信號；MON節(jié)點為監(jiān)控節(jié)點，用于監(jiān)控各節(jié)點的運行狀態(tài)； 其它節(jié)點為模擬器各種功能仿真節(jié)點。具體操作步驟如下：
[0042] I. 1)在仿真系統(tǒng)中增加一個監(jiān)控節(jié)點（或利用原仿真系統(tǒng)中的一個節(jié)點作為監(jiān) 控節(jié)點），在本實例中，采用MON節(jié)點作為監(jiān)控節(jié)點。并在反射內(nèi)存網(wǎng)空閑空間中劃出一塊 區(qū)域，用于監(jiān)控各個節(jié)點的狀態(tài)，分配好各個節(jié)點的狀態(tài)記錄地址Ai(i為節(jié)點號，如1，2， 3…）、拍數(shù)記錄地址Bi及統(tǒng)一時鐘節(jié)拍計數(shù)地址C ;
[0043] 表1反射內(nèi)存網(wǎng)監(jiān)控地址分配
[0044]

【權(quán)利要求】
1. 一種分布式仿真系統(tǒng)的實時性監(jiān)控方法，其特征為所述方法包括w下步驟： 1.1)在仿真系統(tǒng)中增加一個監(jiān)控節(jié)點或利用原仿真系統(tǒng)中的一個節(jié)點作為監(jiān)控節(jié)點， 并在反射內(nèi)存網(wǎng)空閑空間中劃出一塊區(qū)域，用于監(jiān)控各個節(jié)點的狀態(tài)，分配好各個節(jié)點的 狀態(tài)記錄地址Ai、拍數(shù)記錄地址Bi及統(tǒng)一時鐘節(jié)拍計數(shù)地址C ; 1. 2)定義節(jié)點運行狀態(tài)標志； 1. 3)對系統(tǒng)實時時鐘節(jié)點作出如下處理： 在每個時鐘節(jié)拍開始時，首先在反射內(nèi)存網(wǎng)上時鐘節(jié)拍地址C上寫入時鐘節(jié)拍計數(shù)N， 然后利用反射內(nèi)存網(wǎng)的中斷功能，立即向系統(tǒng)全部節(jié)點發(fā)出時鐘中斷信號Clock_INT; 1. 4)對需要監(jiān)控的各個仿真節(jié)點作下述處理： 1.4. 1)將各節(jié)點仿真程序設置成按反射內(nèi)存網(wǎng)中斷指令運行模式，即檢測到反射內(nèi)存 網(wǎng)的時鐘中斷信號Clock_INT后，調(diào)用節(jié)點程序運行一拍； 1. 4. 2)在仿真程序運行一拍前，在反射內(nèi)存網(wǎng)中指定的地址Ai處寫入Rimning標志， 同時在Bi處寫入當前運行的拍數(shù)Ni，然后利用反射內(nèi)存網(wǎng)提供的中斷服務，立即向監(jiān)控節(jié) 點發(fā)出節(jié)點開始運行中斷信號INTil ;在一拍程序運行后，在Ai處寫入Finished標志，然 后立即向監(jiān)控節(jié)點發(fā)出節(jié)點運行結(jié)束中斷信號INTi2 ; 1. 5)監(jiān)控節(jié)點程序設置成中斷調(diào)用模式：在仿真系統(tǒng)運行時，若反射內(nèi)存網(wǎng)檢測到時 鐘中斷Clock_INT、節(jié)點運行開始中斷ITNil、節(jié)點運行結(jié)束中斷INTi2,則調(diào)用相應的中斷 服務程序，在時鐘中斷服務程序中，從反射內(nèi)存網(wǎng)地址C處讀取統(tǒng)一時鐘節(jié)拍計數(shù)N ;在節(jié) 點運行開始中斷服務程序中，從反射內(nèi)存網(wǎng)地址Ai、Bi讀取各節(jié)點實際開始運行的拍數(shù)Ni 和節(jié)點開始運行狀態(tài)標志；在節(jié)點運行結(jié)束中斷服務程序中，從反射內(nèi)存網(wǎng)地址Ai讀取節(jié) 點運行結(jié)束狀態(tài)標志； 1.6)仿真節(jié)點實時行分析： 1. 6. 1)在系統(tǒng)運行過程中，連續(xù)監(jiān)控Ni和N的狀態(tài)，若： Ni = N，表明該節(jié)點按時鐘節(jié)拍指令在實時運行； NKN，表明該節(jié)點未能按時鐘節(jié)拍指令實時運行，且運行慢； Ni〉N，表明該節(jié)點未能按時鐘節(jié)拍指令實時運行，且運行快； 1. 6. 2)若某節(jié)點運行狀態(tài)標志為Running,表明該節(jié)點當前正在運行，若狀態(tài)標志為 Finished,表明該節(jié)點上一拍已運行結(jié)束； 1. 6. 3)在系統(tǒng)運行過程中，若同一節(jié)點Ni與N在每個時鐘節(jié)拍內(nèi)不完全相同，但Ni = N，Ni<N交替出現(xiàn)，表明該節(jié)點每個時鐘節(jié)拍內(nèi)的工作負荷不同，盡管一段時間內(nèi)累積運行 的拍數(shù)可能相同，也屬于未能實時運行；通過判斷節(jié)點的運行狀態(tài)，可W分析出節(jié)點延時和 超時情況： 在連續(xù)的Ni = N后首個Ni<N出現(xiàn)時，表明在N- 1拍時，節(jié)點程序沒有能在規(guī)定的時 鐘節(jié)拍內(nèi)運行完畢，出現(xiàn)延遲；當在Ni<N之后，首個Ni = N出現(xiàn)時，表明節(jié)點程序本應該在 N - 2和N - 1兩拍內(nèi)運行的程序?qū)嶋H上在一個時鐘周期內(nèi)已運行完畢，該節(jié)點在N - 2和 N - 1時刻出現(xiàn)超時。
【文檔編號】G06F17/50GK104462664SQ201410664512
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】任明, 蘆艷宏 申請人:中國航空工業(yè)集團公司沈陽飛機設計研究所