АНАЛИЗ СПОСОБОВ ОПТИМИЗАЦИИ МОДЕЛЬНОГО КОДА САЕ СИСТЕМЫ ФРУНД

Шапочкин Е.А., Горобцов А.С.

Волгоградский государственный технический университет

[email protected]

В настоящее время наблюдается объективный процесс усложнения объектов моделирования. Это диктует необходимость оптимизации модельного кода САЕ систем, и системы многотельного моделирования ФРУНД в частности. Целью оптимизации является сокращение времени расчета моделей системы и сокращение занимаемого модельным кодом дискового пространства.

В ходе проведенных исследований было выявлено, что на данный момент возможности оптимизации средствами компиляторов практически исчерпаны. Дальнейшие оптимизации возможны либо за счет использования распараллеливания вычислений и больших вычислительных мощностей, либо за счет применения методов предкомпиляторной оптимизации, выполняющих преобразования модельного кода, характерные именно для системы ФРУНД и не учитываемые компиляторами общего назначения. Наилучший эффект от оптимизации будет достигаться при совмещении данных способов.

С этих позиций в рамках предкомпиляторной оптимизации будут особенно ценны методы, приводящие к сокращению объемов занимаемого модельным кодом дискового пространства – учитывающие специфику модельного кода системы ФРУНД. Наиболее перспективными является метод удаления мертвых переменных (идея метода заключается в удалении строк модельного кода, содержащих переменные, встречающиеся лишь однократно и только в левой части оператора присваивания, и далее не используемые). А также метод обработки инвариантных частей программного кода (применение алгебраических упрощений для математических выражений над переменными в файлах модельного кода с учетом специфики файлов модельного кода – в случае системы ФРУНД значения переменных хранятся во внешнем файле по отношению к файлам, содержащим символьные уравнения).

Данные методы были реализованы в модуле, выполняющем предкомпиляторные оптимизации модельного кода. Применимость методов была подтверждена одинаковыми результатами замеров расчетных параметров моделей без использования модуля и с его применением на разных вычислительных моделях. В результате работы модуля достигалось сокращение размеров файлов модельного кода от 2% до 11% в зависимости от структуры модели. Наилучшие результаты были достигнуты для моделей с регулярной структурой.

Сокращение размеров занимаемого модельным кодом системы ФРУНД дискового пространства, получаемое от применения метода удаления мертвых переменных и метода обработки инвариантных частей программного кода, является ценным, так как позволит более эффективно осуществлять пересылку данных для распределенных вычислений.