WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Табл. 2. Оценка времени выполнения сетевых вызовов Для оценки эффективности работы блока автоматизированного распараллеливания были созданы два варианта программ расчета суммы для большой последовательности чисел. Первая программа содержит последовательный вариант сетевой функции расчета суммы, вторая параллельный вариант такой же функции. Расчет производился для последовательностей чисел от нуля до соответствующего значения степени 2 (степени от 23 до 30). Тестирования производилось на двухпроцессорной машине, результаты приведены на рисунке 7.

Приведенная оценка производительности показывает, что время выполнения расчета простой суммы в параллельном варианте практически в два раза меньше, чем в последовательном варианте, что соответствует ожидаемому результату для двухпроцессорной машины.

Также для демонстрации возможностей автоматизированной сетевой модернизации с использованием разработанной системы в главе приводится описание процесса модернизации трехмерной системы автоматизированного проектирования.

В качестве системы автоматизированного проектирования был выбран модуль системы CalculiX. CalculiX — открытый, свободный программный пакет, предназначенный для решения линейных и нелинейных трёхмерных задач механики твердого деформируемого тела с помощью метода конечных элементов.

Рис. 7. Оценка производительности параллельного исполнения Распространяется по лицензии GNU General Public License. Авторы программы Guido Dhondt (модуль CCX — решатель) и Klaus Wittig (модуль CGX — пре-, постпроцессор) работают в холдинге MTU Aero Engines, производящем авиационные двигатели.

Изначально создавался для Linux, в настоящее время существуют сборки для Windows и MacOS. Sun Microsystems предлагает использование CalculiX в своём коммерческом гриде Sun Grid.

Пакет Calculix состоит из двух модулей CCX и CGX. Модуль CGX обеспечивает визуализацию объектов, а модуль CCX позволяет производить расчеты на прочность, на воздействие сил, скорости и тепла, так как система используется в основном для проектирования узлов авиационных двигателей.

Визуализатор CGX позволяет создавать и открывать файлы моделей, позволяет производить геометрические изменения объекта, просматривать его в разных режимах и проекциях (рис. 8). В данной работе рассматривается версия программы для операционной системы FreeBSD, полученная из официального репозитария операционной системы.

Рис. 8. Окно САПР CalculiX Целью рефакторинга системы стало добавление функциональности чтения файлов из удаленного хранилища. Так как изначально система не обеспечивала работу с конструкторскими документами, расположенными за пределами рабочей станции, было принято решение реализовать в системе такую функциональность.

Проведение такой модернизации традиционными методами и средствами было бы связано со значительными трудностями. Для опытного программиста реализация такой функциональности в уже готовой системе, написанной другим программистом, в среднем займет от 1 до 2 недель, большая часть времени уйдет на отладку приложения. От программиста, не обладающего такой высокой квалификацией, такая задача потребует большего времени – от 2 до 3 недель – потребуется время для ознакомления с системой, для отладки и проверки принципов реализации сетевой передачи.

Рис. 9. Схема внесения изменений в программный код САПР Соответственно пример показывает, что при использовании системы CRPC данная задача решается значительно проще и быстрее, опытный программист выполнит ее за 2 – 3 часа, при этом основное время уйдет на ознакомление с устройством исходного кода, само программирование сетевых функций теперь тривиально, достаточно добавить нужный модификатор при объявлении прототипа сетевой функции. На рисунке 9 приведена схема изменений, внесенных в систему САПР. Точные изменения в исходных файлах приведены в листингах в главе и в приложении к диссертации.

Проведение модернизации сводится:

- к изменению прототипов соответствующих функций в исходном файле, отвечающем за чтение файлов чертежей readfrd.c;

- к созданию серверных частей выделенных функций и переносу в них логики из первоначальных функций.

После модернизации кода и последующей компиляции, приложение запускается, и поведение программы абсолютно не меняется, при этом доступна возможность использования удаленных файлов. Ни одна система вызова удаленных процедур, работающая с языком программирования Си, не обладает такой функциональность, не обеспечивает такой простоты в использовании, не имеет специальной поддержки таких сложных систем, как системы автоматизированного проектирования.

Все проведенные исследования и оценки доказывают высокую эффективность системы при решении поставленной задачи – разработки и модернизации систем автоматизированного проектирования и других подобных систем. Разработанная система ВУП также использовалась и в других проектах:

- для добавления распределенной функциональности была модернизирована двумерная система автоматизированного проектирования SagCAD;

- была добавлена поддержка работы удаленной консоли управления для трехмерной системы автоматизированного проектирования BRL-CAD, являющейся одной из основных систем расчета и проектирования военной техники в США (система свободно распространяется и доступна для проведения модернизации);

- система CRPC использовалась при разработке системы сложной высоконагруженной системы обработки сетевых запросов (clx.ru, adman.com). Система значительно сэкономила время при разработке подсистемы перераспределения сетевой нагрузки, при этом разработанная система обеспечила, относительно высокий уровень производительности.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ:

1. В диссертации решена задача, имеющая существенное значение для развития информатики, заключающаяся в разработке методов и средств модернизации автоматизированных систем (АС) управления и обработки информации за счет применения систем вызова удаленных процедур (СВУП). Применение подобных систем позволяет существенно (более чем в 5 раз) сократить время на сетевую модернизацию автоматизированных систем и обеспечить экономию средств, затрачиваемых на модернизацию и разработку новых автоматизированных систем.

2. Установлены связи между типами данных, разрешенных языком программирования, на котором создана АС, и автоматизированной сетевой модернизацией АС; доказана возможность проведения сетевой модернизации автоматизированной системы с использованием СВУП.

3. Разработан метод поддержки в СВУП всех типов данных, разрешенных языком программирования, который обеспечивает возможность проведения сетевой модернизации АС, отличающийся высокой интеграцией в структуру СВУП.

4. Разработан метод повышения гибкости вызова удаленных процедур и передачи данных, адресованных параметрами процедур, по сети на основе алгоритма контрольной суммы, обеспечивающий эффективное развертывание АС, построенных на основе данного метода.

5. Разработан метод повышения эффективности функционирования компилятора СВУП с использованием синтаксического анализатора оригинальной конструкции, что позволяет повысить уровень автоматизации при создании и модернизации АС.

6. Реализована СВУП для создания и модернизации АС, обеспечивающая более высокую преемственность программного кода АС по сравнению с существующими СВУП; разработана технология процесса модернизации АС с использованием разработанной СВУП.

7. Результаты, полученные в диссертации, рекомендуется использовать для создания и модернизации АС управления и обработки информации, в частности машиностроительного производства, а также в учебном процессе при подготовке специалистов по специальностям 230104.65 и 230105.65.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Бабанин А.В. Разработка оболочки компилятора языка Си GCC-C и его программная реализация для операционной системы FreeBSD 5.4-Release// Тез.

Докл. IX научной конференции МГТУ «СТАНКИН» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «СТАНКИН» – ИММ РАН» Москва, 2006 г.;

2. Бабанин А.В. Разработка системы вызова удаленных процедур и анализ особенностей ее реализации// Тез. Докл. X научной конференции МГТУ «СТАНКИН» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ «СТАНКИН» – ИММ РАН» Москва, 2007 г.;

3. Бабанин А.В. Разработка системы вызова удаленных процедур и анализ ее применимости в области автоматизированного проектирования// Тез. Докл.

Ежегодная студенческая научная конференция МГТУ «СТАНКИН», 2007 г.;

4. Бабанин А.В. Система вызова удаленных процедур и автоматизированного распараллеливания для POSIX-совместимых операционных систем, интегрированная в язык программирования Си// Тез. Докл. 2-я Всероссийская конференция ученых, молодых специалистов и студентов «Информационные технологии в авиационной и космической технике-2009», МАИ, 2009 г.

5. Бабанин А.В. Система вызова удаленных процедур с функционалом системы автоматического распараллеливания, ориентированная на язык программирования Си// Вестник компьютерных и информационных технологий; Машиностроение; М. – 07.2009, №7. – c. 38-48.

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»