Структурно-функциональная схема системы
На рисунках 3а и 3б приведена структурно-функциональная схема системы. Модель реализована с помощью IDEF0.
Структурно-функциональная схема описываемой имитационной модели состоит из двух уровней:
Уровень А1. Непосредственное обслуживание сообщений. На входе – поток сообщений, поступающих на обслуживание. На управлении – занятость буфера сообщением и время нахождения в буфере. На выходе – поток обработанных сообщений и поток отброшенных сообщений.
Уровень А2. Описывает поток сообщений в общем виде. На вход блока «Тест1» поступает поток сообщений. Из блока, применяя правило отброса сообщений, сообщение поступает в блок «Буфер», далее сообщение попадает в блок «Тест2», где опять же применяется правило отброса сообщений, и после этого сообщение поступает на обработку в ЭВМ. Выходным потоком являются – «Обработанные сообщения».
Рисунок 3а – Структурно-функциональная модель обработки сообщений системой управления технологическим процессом (первый уровень).
Рисунок 3б – Структурно-функциональная модель обработки сообщений системой управления технологическим процессом (второй уровень).
Алгоритм имитационного моделирования
При написании программы, моделирующей систему передачи данных, был использован принцип особых состояний. Суть этого принципа заключается в следующем: при моделировании системы обрабатываются только те моменты времени, когда происходят какие-либо события.
Начальные условия:
Рассматриваемая в задаче система представляет собой систему массового обслуживания с одноканальным обслуживанием.
Время поступления и обработки сообщений – это нормально распределенная случайная величина, заданная в определенных интервалах.
Функционирование рассматриваемой СМО: канал (ЭВМ) обрабатывает в каждый момент времени одно сообщение; если сообщения отсутствуют, то система простаивает; если канал в данный момент занят, то сообщение ждет своей очереди на обработку.
Дисциплиной очереди для данной системы является FIFO - первый пришел, первый обслуживается.
Описание блок-схемы алгоритма имитационного моделирования
Начало моделирования.
Ввод необходимых параметров моделирования: смотри выше пункт «Начальные условия».
Моделирование прихода информации: интервалы времени между наступлениями этого события являются случайными величинами и распределены равномерно на интервале 5+-2 секунды.
Осуществление проверки на наличие свободной ячейки в буферной памяти. Емкость буферной памяти оговорена в задании и составляет 2 ячейки. Если все ячейки на момент поступления очередного сообщения заняты, то сообщение считается потерянным и переходит в блок 10. Если имеется свободная ячейка, то сообщение её занимает, путем перехода в блок 5.
Сообщение ожидает своей очереди. Очередь в данной системе наблюдается при поступлении сообщений в буфер вычислительной машины, где они ожидают освобождения ЭВМ для последующей обработки. Дисциплиной очереди для данной системы является FIFO - первый пришел, первый обслуживается.
Осуществление проверки времени ожидания сообщения в очереди. Время ожидания сообщения в буферной памяти вычислительной машины ограничено и составляет 12 секунд, по истечении этого времени, сообщение считается потерянным и переходит в блок 10. Если время ожидания сообщения в очереди не превышает допустимый предел, сообщение опадает на обработку в ЭВМ, т.е. в блок 7.
Обработка сообщения на приборе обслуживания (в нашем случае ЭВМ). Прибор обслуживания характеризуется своим временем обслуживания, которое является случайной величиной, и эта величина равномерно распределена в интервале 5+-4 секунды.
Проверка обслуживания необходимого количества сообщений. В нашей задаче необходимое количество обработанных сообщений для завершения моделирования равно 200. Если количество обработанных сообщений не достигло этого числа, то моделирование продолжается и переход осуществляется в блок 3. По достижении необходимого количества сообщений моделирование прекращается, и переход осуществляется в блок 9.
Вывод результатов моделирования.
Блок, в котором ведется учет отброшенных сообщений.
Конец моделирования.