DOI QR코드

DOI QR Code

Design, Implementation and Performance Analysis of Event-oriented Execution Environment for DEVS

이벤트 지향 DEVS 실행 환경의 설계, 구현 및 성능 비교

  • Received : 2010.12.18
  • Accepted : 2011.03.28
  • Published : 2011.03.31

Abstract

DEVS(Discrete Event Systems Specification) is a set theoretic formalism developed for specifying discrete event system. For execution of DEVS, we need an execution environment, which consists of simulation engine and models interpreted by the simulation engine. Common existing environments use hierarchical scheduling algorithm for DEVS execution. This hierarchical scheduling is a proper algorithm for DEVS execution because of hierarchical and modular characteristics. But this algorithm has overheads owing to message passing and time management. To overcome these overheads, we apply event-oriented simulation to DEVS execution and we remove hierarchical overheads. In eventoriented simulation, the scheduling of model execution is performed by events and event list. We propose three event-oriented execution environments for DEVS and experiment about the performance of our proposed environments in comparison with the existing execution environment using the hierarchical scheduling. The experimental results show our environments works better than existing environment using the hierarchical scheduling.

DEVS는 이산 사건 시스템을 명세하는 집합론에 근거한 수학적인 틀이다. 이러한 DEVS를 통해 시스템을 시뮬레이션할 때는 명세된 DEVS로부터 구현된 모델과 시뮬레이션 엔진으로 이루어진 실행 환경이 필요하다. 시뮬레이션 엔진은 스케줄링 알고리즘을 통해 모델을 해석하고 실행하는데, 주로 DEVS의 계층적이고 모듈러한 특성을 따라 계층적인 스케줄링 방법을 사용한다. 그러나 이 방법은 계층적인 구조로 인해 시간 관리와 메시지 패싱에 있어서 오버헤드가 존재한다. 본 논문에서는 이러한 오버헤드를 해결하기 위해 이벤트 지향 시뮬레이션을 적용한다. 이벤트 지향의 시뮬레이션은 이벤트에 의해서 모델이 실행되며 이벤트 리스트에 의해 이벤트가 관리된다. 이벤트 리스트에 의해서 시간 관리가 되고 메시지 패싱이 이루어지기 때문에 계층적인 오버헤드를 줄이고 성능 향상을 이룰 수 있다. 본 논문은 이벤트 리스트를 이용한 실행 환경을 제안하고 이러한 실행 환경을 위한 모델 구현 방안에 대해 논하며, 각 실행 환경의 성능을 비교, 분석한다.

Keywords

References

  1. Bernard P. Zeigler, Herbert Praehofer, and Tag Gon Kim, Theory of modeling and simulation. ACADEMIC PRESS, 2001.
  2. Y.G. Kim and T.G. Kim, "Optimization of model execution time in the DEVSim++ environment," In proc. of 1997 european simulation symposium, Passau, Germany, pp. 215-219, Oct., 1997.
  3. Wan Bok LEE and Tag Gon KIM, "Performance evaluation of concurrent system using formal model: simulation speedup," IEICE Transactions on fundamentals of electronics, Communications and computer sciences, Vol. E86-A, No. 11, pp. 2755-2766, 2003.
  4. Tag Gon KIM, IE801 Lecture Note, EE, KAIST, 2009, http://smslab.kaist.ac.kr/
  5. Tag Gon KIM, DEVSim++ v3.0 Developer's manual, 2006, http://smslab.kaist.ac.kr/
  6. 권세중, 김탁곤, "Event-oriented 기반의 DEVS 모델 실행 환경," 한국군사과학기술학회 '10종합학술대회 , pp. 380-383, 2010년 6월.
  7. 권세중, 김탁곤, "계층적인 DEVS 모델의 이벤트 기반 실행 환경," 한국시뮬레이션학회 '10추계학술대회, pp. 117-122, 2010년 10월.
  8. Tag Gon Kim and Sung Bong Park, "The DEVS formalism: hierarchical modular systems specification in C++," 1992 European simulation multiconference, York, United Kingdom, pp. 152-156, June, 1992.

Cited by

  1. Multi-fidelity Modeling and Simulation Methodology to Enhance Simulation Performance of Engineering-level Defense Model vol.22, pp.4, 2013, https://doi.org/10.9709/JKSS.2013.22.4.067
  2. A Converting Method to Simulate DEVS Models on AddSIM vol.21, pp.7, 2015, https://doi.org/10.5626/KTCP.2015.21.7.488