Приложения

Приложение 1

Условные обозначения на блок-диаграммах GPSS

ADVANCE		Задерживает транзакт на время A±B, если B - const, или AxB, если B - функция
ALTER		Изменяет атрибуты членов группы A
ASSEMBLE		Собирает A транзактов одного ансамбля, пропускает в следующий блок первый транзакт, остальные уничтожает
ASSIGN		Присваивает параметру A входящего транзакта значение B, модифицированное значением C
BUFFER		Прерывает обработку транзакта и возвращает симулятор к началу списка текущих событий
CHANGE		Заменяет в процессе счета блок с номером A на блок с номером B
DEPART		Обеспечивает освобождение в очереди A B единиц
ENTER		Обеспечивает вхождение транзакта в накопитель А с занятием В единиц памяти
EXAMINE		Изменяет маршрут движения в зависимости от состояния членов группы А
EXECUTE		Выполняет операции блока с номером А
FAVAIL		Объявляет группу устройств А доступным
FUNAVAIL		Объявляет группу устройств А недоступным
(X) GATE LS LR		Проверяет условие нахождения логического ключа А в состоянии Х
(X) I GATE NI U NU		Проверяет условие нахождения устройства А в состоянии Х
(X) SE GATE SF SNE SFE		Проверяет условие нахождения накопителя А в состоянии Х
GATHER		Собирает А транзактов одного ансамбля и пропускает их одновременно в следующий блок
GENERATE		Генерирует транзакты через А единиц времени, модифицированных В с задержкой C, D транзактов, с приоритетом Е, форматом F
HELP		Объединяет модули ПМДС с модулями на языках Ассемблера, Паскаля и т.д.
INDEX		Записывает сумму значений параметра А и величины В в параметр 1 типа А
JOIN		Включает в группу A транзакт или числовое значение B
LEAVE		Освобождает в памяти А В единиц памяти
LINK		Удаляет транзакт из списка текущих событий и помещает в список пользователя
(X) S LOGIC R I		Устанавливает логический ключ А в состояние Х
LOOP		Осуществляет повторение А раз группы блоков от адреса В до данного блока
MARK		Осуществляет отметку времени в параметре А
MATCH		Синхронизирует движение транзактов по блок-диаграмме совместно с блоком MATCH с меткой А
PREEMPT		Выполняет приоритетную обработку в устройстве A
PRINT		Осуществляет вывод статистики C в пределах от A до B
PRIORITY		Присваивает входящему транзакту приоритет A
QUEUE		Обеспечивает занятие B мест в очереди A
RELEASE		Освобождает устройство с номером A
RETURN		Снимает прерывание с устройства A
SAVAIL		Объявляет группу памятей A доступными
SAVEVALUE		Сохраняет заданное значение B в ячейке A
SCAN		Обрабатывает атрибуты членов группы A
SEIZE		Занимает устройство с номером A
SPLIT		Генерирует А копий входящего транзакта и направляет их по адресу В; основной транзакт переходит в следующий блок
SUNAVAIL		Объявляет группу памятей А недоступными
TABULATE		Табулирует значения входящих транзактов в таблице А
TERMINATE		Уничтожает А транзактов
TRACE		Прослеживает движение транзактов
(X) (E) NE TEST GE LE G L		Проверяет соотношение x между А и В и направляет входящий транзакт в следующий блок при выполнении или по адресу С при невыполнении соотношения
TRANSFER		Изменяет направление движения транзактов согласно режиму А

Приложение 2

Основные сокращения и обозначения симулятора GPSS

TRANS	Номер транзакта
BDT	Время выхода сообщения из блока (это либо значение абсолютного условного времени, при котором транзакт покинет блок ADVANCE, либо значение абсолютного условного времени в момент, когда сообщение вышло из последнего блока ADVANCE, либо нуль, если сообщение еще не входило ни в один блок ADVANCE)
BLOCK	Номер блока, в котором сообщение находится в данный момент времени;
PR	Уровень приоритета сообщения (0..127);
SF	Режим выбора (определяет режим выбора следующего блока: пробел означает переход к следующему блоку; «А» означает режим ALL блока TRANSFER); «B» означает, что транзакт находится в блоке TRANSFER, работающем в режиме BOTH;
NBA	адрес следующего блока, в который должен войти транзакт;
SET	номер следующего транзакта того же семейства (при создании транзакта в SET записывается номер самого транзакта. При входе в блок SPLIT в SET записывается номер следующего транзакта из образуемого семейства);
MARK	отметка времени (записывается в момент создания транзакта или при входе транзакта в блок MARK с пустым полем А);
P1,.., P8	текущие значения параметров 1..8;
S1	индикатор просмотра (при S1 = 1 симулятор не будет пытаться продвинуть транзакт до измерения блокирующих условий; при снятии блокирующего условия S1 устанавливается равным нулю для всех транзактов, задержанных данным условием);
T1	индикатор трассировки (устанавливается в единицу блоком TRACE и в нуль блоком UNTRACE);
D1	индикатор задержки для блока TRANSFER SIM;
C1	индикатор списка С1 = 0 - транзакт в списке пользователя, С1 = 1 - движение транзакта прервано, C1 = 2 - транзакт в списке текущих событий, С1 = 4 - транзакт в списке будущих событий;
MC	индикатор синхронизации (если МС = 4, то транзакт находится в блоках MATCH, ASSEMBLER, или GATHER);
PC	счетчик прерываний;
PF	флаг прерываний

Приложение 3

Стандартные числовые атрибуты (СЧА) GPSS

Тип	СЧА	Определение	Блоки	Примечание
Транзакт (TRANS-ACTIONS)	P$	Текущее значение параметра формата полуслово или слово	ASSIGN, INDEX, INCREMENT, MARK, LOCATE, USING, DECREMENT, LOOP SPLIT
	PR$1	Приоритет	PRIORITY	Первоначальное значение приоритета назначается в GENERATE, диапазон 0-127
	M$1	Транзитное время
	MP$	Параметрическое транзактное время	MARK, ASSIGN (при условии, что в операнде В СЧА AC$1, C$1)	MP$ном, где номер параметра транзакта - целое число 0-100 (по умолчанию)
	XN$1	XN$1
Блоки (BLOCKS)	N$	Cчетчик входов в блок		Значения СЧА собираются автоматически
	W$	Счетчик текущего содержимого блока
Переменные (VARIAB-LES)	V$	Арифметическая и логическая переменная
Функции (FUNCTI-ONS)	FN$	Функции
Таблицы (TABLES)	TB$	Среднее значение аргумента таблицы	TABULATE	Значения СЧА собирается автоматически
	TC$	Счетчик входов в таблицу
	TD$	Среднее квадратичное отклонение аргумента
Ячейки (SAVE-VALUES)	XH$ X$ XF$	Текущее содержимое ячейки (формата полуслово-XH$, слово-XF$, X$)	SAVEVALUE, SINGREMENT, SDECREMENT	Первоначальное значение ячеек при инициализации модели 0 или задается картой INITIAL
Матрицы сохраняемых величин (MSAVEVALUES)	MH$(a,b)	Элемент строки «а», столбца «b». Полуслово.	MSAVEVALUE INITIAL
	MX$(a,b)	Элемент строки «а», столбца «b». Полное слово.
Списки пользователя (USERS CHAINS)	CA$	Среднее число элементов в списке	LINK, UNLINK	Значения СЧА собирается автоматически
	CH$	Текущее число элементов в списке
	CM$	Максимальное число элементов в списке
	CC$	Общее число входов
Ключи (LOGICS)	LR$	Ключ сброшен (логическое 1) или ключ установлен (логическое 0)	LOGIC	Первоначальное состояние ключа при инициализации модели «сброшен» или «установлен», если использовать карту LINITIAL
Очереди (QUEUES)	Q$	Текущая длина очереди	QUEUE	Значения СЧА собираются автоматически
	QA$	Средняя длина очереди
	QM$	Максимальная длина очереди
	QC$	Общее число входов
	QZ$	Количество нулевых входов
	QT$	Среднее время пребывания транзакта в очереди
	QX$	Среднее время пребывания транзакта в очереди без учета нулевых входов
Память (STOR-AGES)	S$	Текущее содержимое памяти	ENTER, LEAVE	Значения СЧА собираются автоматически
	R$	Число свободных единиц памяти
	SR$	Коэффициент использования
	SA$	Среднее содержимое памяти
	SM$	Максимальное содержимое памяти
	SC$	Общее число входов
	ST$	Среднее время занятости единицы памяти
	SE$	Память пуста (логические 0 или 1)
	SNE$	Память не пуста (логические 0 или 1)
	SF$	Память заполнена (логические 0 или 1)
	SNF$	Память не заполнена (логические 0 или 1)
Приборы (FACIL-ITES)	F$	Состояние устройства (логические 0 или 1)	SEIZE RELEASE PREEMPT RETURN	Состояние устройств устанавливается автоматически
	FI$	Прибор находится в состоянии прерывания (логические 0 или 1)
	FNI$	Прибор не находится в состоянии прерывания (логические 0 или 1)
	FNU$	Прибор не используется (логические 0 или 1)
	FS$	Номер транзакта, занимающего прибор
	FP$	Номер прерывающего транзакта
	FR$	Коэффициент использования устройства
	FC$	Общее число входов
	FT$	Среднее время пребывания транзакта в устройстве
Системные атрибуты (SYSTEM ATTRI-BUTES)	AC$1	Абсолютное время	RESET	Относительное время после RESET обнуляется
	C$1	Относительное время
	TG$1	Содержимое счетчика завершения	START TERMINATE	Содержимое счетчика уменьшается на число единиц, указанных в блоке TERMINATE
	RN$j	Случайное число в интервале [0, 1], и используемое как аргумент функции, и случайное число в интервале [0, 999] в карте f[variable]

Приложение 4

Блоки GPSS

Название блока	Операнд
	A	B	C	D	E	F	G
ADVANCE	k, СЧА*N время задержки	k, СЧА*N модификатор А
ASSEMBLE	k, СЧА*N количество транзактов
ASSIGN	k, СЧА*N [+, -] [номер парам.]	k, СЧА*N
BUFFER	Нет операндов
DECREMENT [вычесть]	k, СЧА*N Номер параметра	k, СЧА*N значение
DEPART	k, СЧА*N Номер очереди	k, СЧА*N Вес [по умолчанию 1]
ENTER	k, СЧА*N Номер памяти	k, СЧА*N Число Ячеек
GATHER	k, СЧА*N Число транзактов
CATE_aux где aux: SE,SF,SNE,SNF LR,LS NI,NU,U,I M,MN	k, СЧА*N [номер: памяти, ключа, прибора, блока]	Метка, k, СЧА*N
GENERATE	k, СЧА*N интервал времени	k, СЧА*N модификатор А	k, СЧА*N время входа 1- транзакта	k, СЧА*N число транзактов k,	СЧА*N приоритет	k, СЧА*N число параметров	k, СЧА*N тип параметра
INCREMENT [сложить]	k, СЧА*N номер параметра	k, СЧА*N значение
INDEX	k, СЧА*N номер параметра	k, СЧА*N значение
LEAVE	k, СЧА*N номер памяти	k, СЧА*N число ячеек (по умолчанию 1)
LINK	k, СЧА*N	LIFO, P*N FIFO	метка, номер блока (альтернативный выход)
LOCATE	k, СЧА*N номер транзакта	тип (X, XB, XF, XH, P, PH, PF, PB)	k, СЧА*N номер параметра или ячейки	метка, альтернативный выход
LOGIC_aux, где aux: S – установить I –инвертиро-вать R – сбросить	k, СЧА*N номер ключа
LOOP	k, СЧА*N номер параметра	метка (выход при [p*N] = 0)
MARK	k, СЧА*N номер параметра
MATCH	k, СЧА*N (номер блока)
PREEMPT	k, СЧА*N (номер прибора)
PRINT	СЧА1	СЧА2	СЧА3	СЧА4	СЧА5	СЧА6	СЧА7
PRIORITY	k, СЧА*N приоритет	BUFFER
QUEUE	k, СЧА*N [номер очереди]	k, СЧА*N [количество освобождающихся единиц, по умолчанию 1]
RELEASE	k, СЧА*N [номер прибора]
RETURN	k, СЧА*N [номер прибора]
SAVEVALUE	k, СЧА*N [+, -] [номер прибора]	k, СЧА сохраняемое значение	тип ячейки [H, F, XH, XF по умолч. F]
SDECREMENT [вычесть]	k, СЧА*N [номер ячейки]	k, СЧА*N значение	тип ячейки [H, F, XH, XF по умолчанию F]
SEIZE	k, СЧА*N [номер прибора]
SINCREMENT [сложить]	k, СЧА*N [номер ячейки]	k, СЧА*N значение	тип ячейки [H, F, XH, XF по умолч. F]
SPLIT	k, СЧА*N [число копий]	Метка [блок вывода]	k, СЧА*N [номер параметра]	k, СЧА*N [число параметров]
TERMINATE	k число транзактов (по умолчанию 0)
TEST_aux, где aux: E, NE, LE, G, GE	k, СЧА*N	k, СЧА*N	Метка альтернативного блока
TRACE	Без операндов
TRANSFER	FN	Номер функции
	P	Номер параметра
	BOTH, СЧА*N, k	Метка блока	Метка блока
	SBR	Номер параметра, метка блока	Метка блока
	ALL,_	Номер или метка блока	Номер или метка блока	Значение шага k
	PICK	Номер или метка блока	Номер или метка блока
UNLINK	k, СЧА*N номер цепи пользователя	метка блока	k, СЧА*N число транзактов	k, СЧА*N число параметров	k, СЧА*N номер параметра	k, СЧА*N значение	Альтернативный выход
USING	k, СЧА*N номер транзакта	k, СЧА*N номер параметра	тип [X, XH, P, PB, PF, PH]	k, СЧА*N номер параметра или ячейки	метка, т.е. альтернативный выход
UNTRACE	Нет операндов

Приложение 5

Карты GPSS

Название карты	Операнд
	A	B	C	D	E	F	G
END	нет операндов
EQU	k	(-32766<k<32766)
DQTABLE	k номер очереди	k верхняя граница 1 интервала	K величина интервала	K число интервалов
DTABLE	k, СЧА*N аргумент
FUNCTION	СЧА*N аргумент	Тип функции [C,D]
FVARIABLE	Логические операции: см. VARIABLE, арифметические операции: + сложить, - вычесть, / разделить, (), * умножить, @ сложить по модулю
INITIAL	Номер ячейки [XH,XF,X]	k,…
JOBTAPE	Имя файла	метка
LINITIAL	LS$N1	LS$N2	LS$N3	LS$N4	LS$N5	LS$N6	LS$N7
REALLOCATE	Мнемоническое обозначение	k, …		(повторное описание)
RESET	нет операндов
REWIND	k количество файлов
RMULT	RN$1	RN$2	RN$3	RN$4	RN$5	RN$6	RN$7
TABLE	СЧА*N [-], IA, RT аргумент	k верхняя граница 1 интервала	Величина интервала k	Число интервалов k
VARIABLE	Логические операции: = (равно), < (меньше), > (больше), <= (меньше или равно), >= (больше или равно), & (и), \ (или); арифметические операции: см. FVARIABLE
QTABLE	Номер очереди [-]	k верхняя граница 1 интервала	Размер интервала k	Число интервалов k
START	k счетчик транзактов	Отмена печати NP	K интервал выдачи печати	1-выдача сообщений о транзактах
STORAGE	S*N	k значение	, разделитель
SIMULATE	нет операндов
WDQTABLE	номер очереди k	k верхняя граница 1 интервала	Размер интервала k	Число интервалов k
WDTABLE

ПРИМЕЧАНИЕ: N может принимать значения:

1. *num, где num - номер параметра транзакта

2. СЧА$k, где k - константа

Приложение 6

Задания

Задание 1. На сборочный участок цеха предприятия через интервалы времени, распределенные экспоненциально со средним значением 10 мин, поступают партии, каждая из которых состоит из трех деталей. Половина всех поступающих деталей перед сборкой должна пройти предварительную обработку в те­чение 7 мин. На сборку подаются обработанная и необработан­ная детали. Процесс сборки занимает всего 6 мин. Затем изде­лие поступает на регулировку, продолжающуюся в среднем 8 мин (время выполнения ее распределено экспоненциально). В результате сборки возможно появление 4% бракованных из­делий, которые не поступают на регулировку, а направляются снова на предварительную обработку.

Смоделировать работу участка в течение 24 ч. Определить возможные места появления очередей и их вероятностно-вре­менные характеристики. Выявить причины их возникновения, предложить меры по их устранению и смоделировать скорректи­рованную систему.

Задание 2. На обрабатывающий участок цеха поступают детали в среднем через 50 мин. Первичная обработка деталей производится на одном из двух станков. Первый станок обраба­тывает деталь в среднем 40 мин и имеет до 4% брака, второй — соответственно 60 мин и 8% брака. Все бракованные детали возвращаются на повторную обработку на второй станок. Дета­ли, попавшие в разряд бракованных дважды, считаются отхо­дами. Вторичную обработку проводят также два станка в сред­нем 100 мин каждый. Причем первый станок обрабатывает име­ющиеся в накопителе после первичной обработки детали, а второй станок подключается при образовании в накопителе задела больше трех деталей. Все интервалы времени распреде­лены по экспоненциальному закону.

Смоделировать обработку на участке 500 деталей. Опреде­лить загрузку второго станка на вторичной обработке и вероят­ность появления отходов. Определить возможность снижения задела в накопителе и повышения загрузки второго станка на вторичной обработке.

Задание 3. На регулировочный участок цеха через случайные интервалы времени поступают по два агрегата в среднем через каждые 30 мин. Первичная регулировка осуществляется для двух агрегатов одновременно и занимает около 30 мин. Если в момент прихода агрегатов предыдущая партия не была обра­ботана, поступившие агрегаты на регулировку не принимаются. Агрегаты после первичной регулировки, получившие отказ, по­ступают в промежуточный накопитель. Из накопителя агрегаты, прошедшие первичную регулировку, поступают попарно на вто­ричную регулировку, которая выполняется в среднем за 30 мин, а не прошедшие первичную регулировку поступают на полную, которая занимает 100 мин для одного агрегата. Все величины, заданные средними значениями, распределены экспоненциально.

Смоделировать работу участка в течение 100 ч. Определить вероятность отказа в первичной регулировке и загрузку накопи­теля агрегатами, нуждающимися в полной регулировке. Опреде­лить параметры и ввести в систему накопитель, обеспечиваю­щий безотказное обслуживание поступающих агрегатов.

Задание 4. Система передачи данных обеспечивает передачу пакетов данных из пункта А в пункт С через транзитный пункт В. В пункт А пакеты поступают через 10±5 мс. Здесь они буферизуются в накопителе емкостью 20 пакетов и передаются по любой из двух линий АВ1—за время 20 мс или АВ2 — за время 20±5 мс. В пункте В они снова буферизуются в накопи­теле емкостью 25 пакетов и далее передаются по линиях ВС1 (за 25±3 мс) и ВС2 (за 25 мс). Причем пакеты из АВ1 посту­пают в ВС1, а из АВ2—в ВС2. Чтобы не было переполнения накопителя, в пункте В вводится пороговое значение его емко­сти— 20 пакетов. При достижении очередью порогового значе­ния происходит подключение резервной аппаратуры и время передачи снижается для линий BCI и ВС2 до 15 мс.

Смоделировать прохождение через систему передачи данных 500 пакетов. Определить вероятность подключения резервной аппаратуры и характеристики очереди пакетов в пункте В. В слу­чае возможности его переполнения определить необходимое для нормальной работы пороговое значение емкости накопителя.

Задание 5. Система обработки информации содержит муль­типлексный канал и три миниЭВМ. Сигналы от датчиков посту­пают на вход канала через интервалы времени 10+5 мкс. В канале они буферизуются и предварительно обрабатываются в течение 10±3 мкс. Затем они поступают на обработку в ту миниЭВМ, где имеется наименьшая по длине входная очередь. Емкости входных накопителей во всех миниЭВМ рассчитаны на хранение величин 10 сигналов. Время обработки сигнала в лю­бой миниЭВМ равно 33 мкс.

Смоделировать процесс обработки 500 сигналов, поступаю­щих с датчиков. Определить средние времена задержки сигна­лов в канале и миниЭВМ и вероятности переполнения входных накопителей. Обеспечить ускорение обработки сигнала в ЭВМ до 25 мкс при достижении суммарной очереди сигналов значе­ния 25 единиц.

Задание 6. На участке термической обработки выполняются цементация и закаливание шестерен, поступающих через 10±5 мин. Цементация занимает 10±7 мин, а закаливание —10±6 мин. Качество определяется суммарным временем обра­ботки. Шестерни с временем обработки больше 25 мин покидают участок, с временем обработки от 20 до 25 мин передаются на повторную закалку и при времени обработки меньше 20 мин должны пройти повторную полную обработку. Детали с суммар­ным временем обработки меньше 20 мин считаются вторым сортом.

Смоделировать процесс обработки на участке 400 шестерен. Определить функцию распределения времени обработки и вероятности повторения полной и частичной обработки. При выходе продукции без повторной обработки менее 90% обеспечить на участке мероприятия, дающие гарантированный выход продук­ции первого сорта 90%.

Задание 7. Магистраль передачи данных состоит из двух каналов (основного и резервного) и общего накопителя. При нормальной работе сообщения передаются по основному кана­лу за 7±3с. В основном канале происходят сбои через интерва­лы времени 200+35с. Если сбой происходит во время переда­чи, то за 2с запускается запасной канал, который передает прерванное сообщение с самого начала. Восстановление основ­ного канала занимает 23±7с. После восстановления резервный канал выключается и основной канал продолжает работу с очередного сообщения. Сообщения поступают через 9+4с и оста­ются в накопителе до окончания передачи. В случае сбоя передаваемое сообщение передается повторно по запасному каналу.

Смоделировать работу магистрали передачи данных в тече­ние 1 ч. Определить загрузку запасного канала, частоту отказов канала и число прерванных сообщений. Определить функцию распределения времени передачи сообщений по магистрали.

Задание 8. На комплектовочный конвейер сборочного цеха каждые 5±1 мин поступают 5 изделий первого типа и каждые 20±7 мин поступают 20 изделий второго типа. Конвейер состо­ит из секций, вмещающих по 10 изделий каждого типа. Комплек­тация начинается только при наличии деталей обоих типов в требуемом количестве и длится 10 мин. При нехватке деталей секция конвейера остается пустой.

Смоделировать работу конвейера сборочного цеха в течение 8 ч. Определить вероятность пропуска секции, средние и мак­симальные очереди по каждому типу изделий. Определить эко­номическую целесообразность перехода на секции по 20 изделий с временем комплектации 20 мин.

Задание 9. В системе передачи данных осуществляется обмен пакетами данных между пунктами A и В по дуплексному кана­лу связи. Пакеты поступают в пункты системы от абонентов с интервалами времени между ними 10±3 мс. Передача пакета занимает 10 мс. В пунктах имеются буферные регистры, которые могут хранить два пакета (включая передаваемый). В случае прихода пакета в момент занятости регистров пунктам системы предоставляется выход на спутниковую полудуплексную линию связи, которая осуществляет передачу пакетов данных за 10±5 мс. При занятости спутниковой линии пакет получает отказ.

Смоделировать обмен информацией в системе передачи дан­ных в течение 1 мин. Определить частоту вызовов спутниковой линии и ее загрузку. В случае возможности отказов определить необходимый для безотказной работы системы объем буферных регистров.

Задание 10. Специализированная вычислительная система состоит из трех процессоров и общей оперативной памяти. Зада­ния, поступающие на обработку через интервалы времени 5±2 мин, занимают объем оперативной памяти размером в стра­ницу. После трансляции первым процессором в течение 5±1 мин их объем увеличивается до двух страниц и они поступают в опе­ративную память. Затем после редактирования во втором про­цессоре, которое занимает 2,5±0.5 мин на страницу, объем воз­растает до трех страниц. Отредактированные задания через оперативную память поступают в третий процессор на решение, требующее 1,5±0,4 мин на страницу, и покидают систему, минуя оперативную память.

Смоделировать работу вычислительной системы в течение 50 ч. Определить характеристики занятия оперативной памяти по всем трем видам заданий.

Задание 11. На вычислительном центре в обработку прини­маются три класса заданий А, В и С. Исходя из наличия опера­тивной памяти ЭВМ задания классов А и В могут решаться одновременно, а задания класса С монополизируют ЭВМ. Зада­ния класса А поступают через 20±5 мин, класса В — через 20±10 мин и класса С— через 30±10 мин и требуют для выполне­ния: класс А — 20±5 мин, класс В — 21±3 мин и класс С — 28±5 мин. Задачи класса С загружаются в ЭВМ, если она пол­ностью свободна. Задачи классов А и В могут дозагружаться к решающейся задаче.

Смоделировать работу ЭВМ за 80 ч. Определить ее загрузку.

Задание 12. В студенческом машинном зале расположены две миниЭВМ и одно устройство подготовки данных (УПД). Студенты приходят с интервалом в 8±2 мин и треть из них хо­чет использовать УПД и ЭВМ, а остальные только ЭВМ. Допус­тимая очередь в машинном зале составляет четыре человека, включая работающего на УПД. Работа на УПД занимает 8±1 мин, а на ЭВМ — 17 мин. Кроме того, 20% работавших на ЭВМ возвращается для повторного использования УПД и ЭВМ.

Смоделировать работу машинного зала в течение 60 ч. Опре­делить загрузку УПД, ЭВМ и вероятности отказа в обслужива­нии вследствие переполнения очереди. Определить соотношение желающих работать на ЭВМ и на УПД в очереди.

Задание 13. К миниЭВМ подключено четыре терминала, с ко­торых осуществляется решение задач. По команде с терминала выполняют операции редактирования, трансляции, планирова­ния и решения. Причем, если хоть один терминал выполняет планирование, остальные вынуждены простаивать из-за нехват­ки оперативной памяти. Если два терминала выдают требование на решение, то оставшиеся два простаивают, и если работают три терминала, выдающих задания на трансляцию, то оставший­ся терминал блокируется. Интенсивности поступления задач раз­личных типов равны. Задачи одного типа от одного терминала поступают через экспоненциально распределенные интервалы времени со средним значением 160 с. Выполнение любой опера­ции длится 10 с.

Смоделировать работу миниЭВМ в течение 4 ч. Определить загрузку процессора, вероятности простоя терминалов и частоту одновременного выполнения трансляции с трех терминалов.

Задание 14. В системе передачи цифровой информации пере­дается речь в цифровом виде. Речевые пакеты передаются через два транзитных канала, буферируясь в накопителях перед каж­дым каналом. Время передачи пакета по каналу составляет 5 мс. Пакеты поступают через 6±3 мс. Пакеты, передававшиеся бо­лее 10 мс, на выходе системы уничтожаются, так как их появле­ние в декодере значительно снизит качество передаваемой речи. Уничтожение более 30% пакетов недопустимо. При достижении такого уровня система за счет ресурсов ускоряет передачу до 4 мс на канал. При снижении уровня до приемлемого происходит отключение ресурсов.

Смоделировать 10 с работы системы. Определить частоту уничтожения пакетов и частоту подключения ресурса.

Задание 15. ЭВМ обслуживает три терминала по круговому циклическому алгоритму, предоставляя каждому терминалу 30 с. Если в течение этого времени задание обрабатывается, то обслу­живание завершается; если нет, то остаток задачи становится в специальную очередь, которая использует свободные циклы терминалов, т. е. задача обслуживается, если на каком-либо тер­минале нет заявок. Заявки на терминалы поступают через 30±5 с и имеют длину 300±50 знаков. Скорость обработки зада­ний ЭВМ равна 10 знаков/с.

Смоделировать 5 ч работы ЭВМ. Определить загрузку ЭВМ, параметры очереди неоконченных заданий. Определить величину цикла терминала, при которой все заявки будут обслужены без специальной очереди.

Задание 16. В узел коммутации сообщений, состоящий из входного буфера, процессора, двух исходящих буферов и двух выходных линий, поступают сообщения с двух направлений. Со­общения с одного направления поступают во входной буфер, об­рабатываются в процессоре, буферизуются в выходном буфере первой линии и передаются по выходной линии. Сообщения со второго направления обрабатываются аналогично, но переда­ются по второй выходной линии. Применяемый метод контроля потоков требует одновременного присутствия в системе не более трех сообщений на каждом направлении. Сообщения поступа­ют через интервалы 15±7 мс. Время обработки в процессоре равно 7 мс на сообщение, время передачи по выходной линии равно 15±5 мс. Если сообщение поступает при наличии трех со­общений в направлении, то оно получает отказ.

Смоделировать работу узла коммутации в течение 10 с. Оп­ределить загрузки устройств и вероятность отказа в обслужи­вании из-за переполнения буфера направления. Определить из­менения в функции распределения времени передачи при снятии ограничений, вносимых методом контроля потоков.

Задание 17. Распределенный банк данных системы сбора ин­формации организован на базе ЭВМ, соединенных дуплексным каналом связи. Поступающий запрос обрабатывается на первой ЭВМ и с вероятностью 50% необходимая информация обнару­живается на месте. В противном случае необходима посылка за­проса во вторую ЭВМ. Запросы поступают через 10±3с, первич­ная обработка запроса занимает 2с, выдача ответа требует 18±2с, передача по каналу связи занимает 3с. Временные ха­рактеристики второй ЭВМ аналогичны первой.

Смоделировать прохождение 400 запросов. Определить необ­ходимую емкость накопителей перед ЭВМ, обеспечивающую без­отказную работу системы, и функцию распределения времени обслуживания заявки.

Задание 18. Система автоматизации проектирования состоит из ЭВМ и трех терминалов. Каждый проектировщик формирует задание на расчет в интерактивном режиме. Набор строки зада­ния занимает 10±5 с. Получение ответа на строку требует 3с работы ЭВМ и 5с работы терминала. После набора десяти строк задание считается сформированным и поступает на решение, при этом в течение 10±3с ЭВМ прекращает выработку ответов на вводимые строки. Вывод результата требует 8с работы терми­нала. Анализ результата занимает у проектировщика 30с, пос­ле чего цикл повторяется.

Смоделировать работу системы в течение 6 ч. Определить вероятность простоя проектировщика из-за занятости ЭВМ и коэффициент загрузки ЭВМ.

Задание 19. Из литейного цеха на участок обработки и сборки поступают заготовки через 20±5 мин. Треть из них обрабатывается в течение 60 мин и поступает на комплектацию. Две трети заготовок обрабатывается за 30 мин перед комплектацией, которая требует наличия одной детали первого типа и двух дета­лей второго. После этого все три детали подаются на сборку, ко­торая занимает 60±2 мин для первой детали и 60±8 мин для двух других, причем они участвуют в сборке одновременно. При наличии на выходе одновременно всех трех деталей изделие по­кидает участок.

Смоделировать работу участка в течение 100 ч. Определить места образования и характеристики возможных очередей.

Задание 20. Детали, необходимые для работы цеха, находят­ся на цеховом и центральном складах. На цеховом складе хра­нится 20 комплектов деталей, потребность в которых возникает через 60±10 мин и составляет один комплект. В случае сниже­ния запасов до трех комплектов формируется в течение 60 мин заявка на пополнение запасов цехового склада до полного объе­ма в 20 комплектов, которая посылается на центральный склад, где в течение 60±20 мин происходит комплектование и за 60±5 мин осуществляется доставка деталей в цех.

Смоделировать работу цеха в течение 400 ч. Определить ве­роятность простоя цеха из-за отсутствия деталей и среднюю за­грузку цехового склада. Определить момент пополнения запаса цехового склада, при котором вероятность простоя цеха будет равна 0.

Задание 21. Вычислительная система включает три ЭВМ. В систему в среднем через 30с поступают задания, которые по­падают в очередь на обработку к первой ЭВМ, где они обра­батываются около 30с. После этого задание поступает одновременно во вторую и третью ЭВМ. Вторая ЭВМ может обработать задание за 14±5с, а третья - за 16±1с. Окончание обработ­ки задания па любой ЭВМ означает снятие ее с решения с той и другой машины. В свободное время вторая и третья ЭВМ за­няты обработкой фоновых задач.

Смоделировать 4 ч работы системы. Определить необходи­мую емкость накопителей перед всеми ЭВМ, коэффициенты за­грузки ЭВМ и функцию распределения времени обслуживания заданий. Определить производительность второй и третьей ЭВМ на решении фоновых задач при условии, что одна фоновая задача решается 2 мин.

Задание 22. В машинный зал с интервалом времени 10±5 чин заходят пользователи, желающие произвести расчеты на ЭВМ. В зале имеется одна ЭВМ, работающая в однопрограммном ре­жиме. Время, необходимое для решения задач, включая вывод результатов на печать, характеризуется интервалом 15±5 мин. Третья часть пользователей после окончания решения своей за­дачи производит вывод текста программы на перфоленту (про­должительность перфорации — 3±2 мин). В машинном зале не допускается, чтобы более семи пользователей ожидали своей очереди на доступ к ЭВМ. Вывод программы на перфоленту не мешает проведению расчетов на ЭВМ.

Смоделировать процесс обслуживания 100 пользователей. Подсчитать число пользователей, не нашедших свободного места в очереди. Определить среднее число пользователей в очереди, а также коэффициенты загрузки ЭВМ и ленточного перфоратора.

Задание 23. Для обеспечения надежности АСУ ТП в ней ис­пользуется две ЭВМ. Первая ЭВМ выполняет обработку дан­ных о технологическом процессе и выработку управляющих сиг­налов, а вторая находится в «горячем резерве». Данные в ЭВМ поступают через 10±2с, обрабатываются в течение 3с, затем по­сылается управляющий сигнал, поддерживающий заданный темп процесса. Если к моменту посылки следующего набора данных не получен управляющий сигнал, то интенсивность выполнения технологического процесса уменьшается вдвое и данные посыла­ются через 20±4с. Основная ЭВМ каждые 30с посылает ре­зервной ЭВМ сигнал о работоспособности. Отсутствие сигнала означает необходимость включения резервной ЭВМ вместо ос­новной. Характеристики обеих ЭВМ одинаковы. Подключение резервной ЭВМ занимает 5с, после чего она заменяет основ­ную до восстановления, а процесс возвращается к нормальному темпу. Отказы ЭВМ происходят через 300±30с. Восстановле­ние занимает 100с. Резервная ЭВМ абсолютно надежна.

Смоделировать 1 ч работы системы. Определить среднее вре­мя нахождения технологического процесса в заторможенном состоянии и среднее число пропущенных из-за отказов данных.

Задание 24. На вычислительный центр через 300±100 посту­пают задания длиной 500±200 байт. Скорость ввода, вывода и обработки заданий—100 байт/мин. Задания проходят последо­вательно ввод, обработку и вывод, буферируясь перед каждой операцией. После вывода 5% заданий оказываются выполненными неправильно вследствие сбоев и возвращаются на ввод. Для ускорения обработки задания в очередях располагаются по воз­растанию их длины, т. е. короткие сообщения обслуживают в первую очередь. Задания, выполненные неверно, возвращаются на ввод и во всех очередях обслуживаются первыми.

Смоделировать работу вычислительного центра в течение 30 ч. Определить необходимую емкость буферов и функцию рас­пределения времени обслуживания заданий.

Составители: к.т.н. Дмитрий Михайлович Коробкин,

д.т.н. Сергей Алексеевич Фоменков.

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ GPSS

Методические указания

Редактор Е.И. Кагальницкая

Темплан ____ г. Поз. № __.

Подписано в печать ________. Формат 6084 1/16.

Бумага газетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,4.

Уч.-изд. л. 1,45. Тираж 150 экз. Заказ __________.

Волгоградский государственный технический университет.

4000131, Волгоград, пр. Ленина,28.

РПК «Политехник» Волгоградского государственного технического университета.

400131, Волгоград, ул. Советская, 35.

36