Exponenta Banner

Запустите компоненты Co-симуляции на нескольких ядрах

Simulink® поддерживает co-симуляцию между компонентами с помощью локальных решателей, или это включает инструменты симуляции. Например, co-симуляция может включить S-функцию, реализованную как шлюз co-симуляции между Simulink и сторонними программами или пользовательским кодом. Это может также вовлечь FMU в режим co-симуляции, импортированный в Simulink.

Чтобы улучшать производительность, рассмотрите под управлением модели, которые содержат блоки co-симуляции (компоненты) на нескольких потоках если:

  • Вы интегрируете несколько компонентов co-симуляции

  • Интегрирование на уровне компонента в вычислительном отношении интенсивно

Эта тема принимает, что вы знакомы с многопоточным программированием и концепциями.

Simulink позволяет вам запустить S-функции MEX C и блоки Co-Simulation FMU на нескольких потоках, если они удовлетворяют этим требованиям:

  • Блок является непрямым сквозным соединением.

  • Блок ориентирован на многопотоковое исполнение, то есть, блок может работать с несколькими разделяемыми данными доступа потоков, ресурсы и объекты без любых конфликтов.

Примечание

Многопоточная co-симуляция для блоков Level-2 MATLAB S-Function не поддерживается.

По умолчанию Simulink конфигурирует все модели, чтобы работать на нескольких потоках. Однако не все модели имеют компоненты co-симуляции, которые могут работать на нескольких потоках, и не всем преимуществе моделей от работы нескольких потоков. Чтобы видеть, имеет ли модель компоненты co-симуляции, которые могут извлечь выгоду из работы нескольких потоков, выполнить эти шаги:

  1. Откройте свою модель.

  2. Запустите инструмент Performance Advisor (на вкладке Debug, нажмите Performance Advisor).

  3. Выберите Simulation> Checks that Require Simulation to Run> Select multi-thread co-simulation setting on or off.

    Эта проверка проверяет, что модель или блок оптимально сконфигурированы, чтобы использовать в своих интересах многопоточную или однопоточную обработку. Если настройка не оптимальна, Performance Advisor показывает текущую установку и предупреждает вас, что модель не является хорошим кандидатом, чтобы работать на нескольких потоках.

  4. Осуществите выбранную проверку.

В качестве альтернативы можно вручную измерить симуляцию модели до и после изменения MultithreadedSim параметр. Например:

tic; sim('sfunction_components'); toc
Elapsed time is 2.323264 seconds.
get_param(gcs,'MultithreadedSim')
ans =
 'on'
set_param(gcs,'MultithreadedSim','off')
tic; sim('sfunction_components'); toc
Elapsed time is 4.112674 seconds.

Для примера рабочих компонентов co-симуляции на нескольких ядрах смотрите slexCoSimPrimeExample модель.

Используя MultithreadedSim Параметр

Можно указать, что целая модель работает на нескольких потоках или указывает, что конкретные блоки работают на нескольких потоках, с помощью MultithreadedSim параметр. Укажите, что целая модель работает на нескольких потоках, если все блоки co-симуляции в модели являются непрямым сквозным соединением и ориентированный на многопотоковое исполнение. Если некоторые, но не все блоки, являются непрямым сквозным соединением и ориентированный на многопотоковое исполнение, идентифицируют только те блоки, чтобы работать на нескольких потоках. Модель и блоки используют MultithreadedSim параметр можно следующим образом.

УстановкаМодельБлокОписание

'on'

 

Модель (По умолчанию) может работать на нескольких потоках.

'off'

Отключите блок или модель от работы нескольких потоков.

'auto'

 

(Значение по умолчанию) Позволило Simulink решить, может ли блок работать на нескольких потоках.

Включение MultithreadedSim параметр не означает, что блок или модель симулируют на нескольких потоках. Симуляция на нескольких потоках происходит когда MultithreadedSim включен и:

  • Блок и/или модель действуют на одном уровне.

  • Блок и/или модель ориентированы на многопотоковое исполнение. (Например, они не используют статические или глобальные данные).

  • Блок и/или модель являются непрямым сквозным соединением.

    • Для Блоков s-function используйте ssSetInputPortDirectFeedThrough функция.

    • Для блоков FMU оставьте dependencies припишите в файле описания модели FMU для ModelStructure/Outputs FMU и ModelStructure/InitialUnknowns поле как пустое. Этот атрибут должен быть (" ").

  • Блок и/или модель без исключений. Для Блоков s-function используйте ssSetOptions функционируйте, чтобы установить SS_OPTION_EXCEPTION_FREE_CODE.

Многопоточность не позволяет проверки сброса решателя, и поэтому перескакивает через любое использование ssSetSolverNeedsReset и ssBlockStateForSolverChangedAtMajorStep функции. С другой стороны, в режиме Accelerator, если эти функции используются или существуют непрерывные состояния, многопоточность автоматически выключена.

Конфигурирование блоков s-function, чтобы запуститься один или многопоточный

Запускается ли Блок s-function один, или многопоточный зависит от MultithreadedSim значение параметров и ssSetRuntimeThreadSafetyCompliance функция.

MultithreadedSim УстановкаssSetRuntimeThreadSafetyCompliance УстановкаОдин или мультипоток
'auto'RUNTIME_THREAD_SAFETY_COMPLIANCE_UNKNOWNОдин поток
'auto'RUNTIME_THREAD_SAFETY_COMPLIANCE_TRUEМультипоток
'auto'RUNTIME_THREAD_SAFETY_COMPLIANCE_FALSEОдин поток
'off'—Установка проигнорирована и однопоточные запуски Блока s-function

Co-симуляция на нескольких ограничениях потоков и инструкциях

  • Симуляция работает на одном потоке для акселератора и быстрых режимов Accelerator. Многопоточность включена, когда режим симуляции нормален.

    Установите режим симуляции модели на нормальный.

  • Нет никакой генерации кода для компонентов co-симуляции.

  • Когда блок имеет эти настройки, он не поддерживает co-симуляцию.

  • Многопоточность не активируется для блоков с постоянным шагом расчета.

  • Многопоточность не включена, когда отладчик Simulink включен.

    Выключите отладчик Simulink.

  • Блок, который зависит от неориентированного на многопотоковое исполнение блока, не может быть многопоточным. Рассмотрите повреждение зависимости, например, при помощи блока Unit Delay.

Ограничения блока s-function

  • Должен иметь один уровень.

    Полагайте, что пересмотр вашей модели ломает многоскоростные компоненты на отдельные односкоростные компоненты.

  • Многопоточность не включена, когда S-функция имеет переменный шаг расчета.

    Рассмотрите использование различного шага расчета (см. Настройку времени выборки).

  • Многопоточность не включена, когда S-функция имеет непрерывные состояния, и решатель является фиксированным шагом, которые вместе инициировали непрерывную проверку на непротиворечивость состояний. Чтобы отключить непрерывные проверки на непротиворечивость состояний, используйте ssSetSkipContStatesConsistencyCheck функция.

  • Не должен иметь никаких прямых проходных портов — В ssSetInputPortDirectFeedThrough(SimStruct *S,int_T port,int_T dirFeed), dirFeed должен быть 0 для каждого входного порта.

    Рассмотрите повреждение зависимости между блоками, например, при помощи блока Unit Delay.

  • Должно быть ориентировано на многопотоковое исполнение — В ssSetRuntimeThreadSafetyCompliance(SimStruct *S,int_T val), val должен быть RUNTIME_THREAD_SAFETY_COMPLIANCE_TRUE.

    Для получения дополнительной информации см. Инструкции для Записи Ориентированных на многопотоковое исполнение S-функций.

  • Должно быть без исключений — В ssSetOptions(SimStruct *S,uint_T options)Опции должен включать SS_OPTION_EXCEPTION_FREE_CODE.

    Для получения дополнительной информации см. Инструкции для Записи Ориентированных на многопотоковое исполнение S-функций.

  • Многопоточность не включена, когда S-функция Анализатор включена. Попробуйте многопоточность в режиме normal mode.

  • Многопоточность не включена, когда S-функция имеет время непрерывной выборки. Рассмотрите использование различного шага расчета (см. Настройку времени выборки).

  • Многопоточность одновременно запускает методы выхода и обновления. Блок должен иметь метод выхода или обновления.

Ограничения блока импорта FMU

  • Должен быть в режиме co-симуляции.

    Рассмотрите переключающийся режим FMU от Exchange Модели до Co-симуляции.

  • Должно быть ориентировано на многопотоковое исполнение, например, несколько FMUs не должны получать доступ к тому же файлу одновременно.

  • Многопоточность не включена, когда логгирование блока FMU отображается в командном окне MATLAB®. Перенаправьте логгирование блока FMU к использованию файла:

    set_param(blockName,'FMUDebugLoggingRedirect','File')

  • Многопоточность не поддерживается, когда FMU исчерпывает. Чтобы отключить эту установку, используйте:

    set_param(blockName,'DebugExecutionForFMUViaOutOfProcess','off')

Ограничения блока Model

  • Многопоточность не включена, когда блок Model имеет порты события.

  • Не может быть в блоке For Each Subsystem.

    Рассмотрите перемещение блока Model из блока For Each Subsystem.

  • Должен быть в режиме Accelerator.

  • Должен иметь один уровень.

    Полагайте, что пересмотр вашей модели ломает многоскоростные компоненты на отдельные односкоростные компоненты.

  • Не может использовать блоки с переменным шагом расчета.

    Рассмотрите использование различного шага расчета (см. Настройку времени выборки).

  • Не может иметь непрерывных состояний.

  • Не может иметь прямого сквозного соединения ни на каком входном порте.

    Рассмотрите повреждение зависимости между блоками, например, при помощи блока Unit Delay.

  • Должен иметь решатель фиксированного шага.

  • Не может получить доступ ни к каким хранилищам глобальных данных.

  • Многопоточность не включена, когда модель содержит блок Simulink Function.

  • Не может использовать функции Simulink или блоки вызывающей стороны.

  • Не может содержать блоки To File. Для получения дополнительной информации смотрите Данные моделирования Экспорта.

  • Не может содержать блоки From File.

    Рассмотрите питающиеся данные в модель, на которую ссылаются, через импорт из модели верхнего уровня.

Смотрите также

| | |

Похожие темы

Документация Simulink

Поддержка