Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Алгоритмы и программные средства имитационного моделирования систем. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1210 11 12 > Следующая >>>

где A – количество транзактов-потомков, которые передаются оператору, заданному операндом B.

Если операнд C не указан, то потомки представляют собой абсолютные копии предка (за исключением номера транзакта, к которому можно обратить явно, используя СЧА XN1). Операнд C позволяет пе-

ренумеровывать получаемые копии и определяет параметр, в котором

размещается номер копии. Если значение параметра, задаваемого операндом C, для входящего транзакта равно некоторой величине i, то копии получат номера i+1, i+2, … . Это позволяет различать копии транзактов как внутри одного ансамбля, так и для различных ансамблей (задавая разные исходные значения i). Пример:

SPLIT 4,MET1,2.

Этот оператор создает четыре копии входящего транзакта и пересыла-

ет их на метку MET1. Каждая копия во втором параметре будет хра-

нить номер копии. Исходный транзакт после этого передает следую-

щему за SPLIT оператору.

Оператор ASSEMBLE (объединить) позволяет объединить заданное число транзактов одного ансамбля в один транзакт. Формат оператора:

[метка] ASSEMBLE A,

где A – число объединяемых транзактов. Первый транзакт ансамбля

после входа в этот блок задерживается в нѐм до тех пор, пока туда не

поступит данное число транзактов это же ансамбля. После этого тран-

закт, первым поступивший в блок, продолжит движение по модели, а остальные накопленные транзакты будут удалены из неѐ. Заметим, что

в одном блоке ASSEMBLE параллельно может выполняться объедине-

ние транзактов для двух и более различных ансамблей.

Оператор GATHER (собрать) выполняет функции, аналогичные

оператору ASSEMBLE, но не производит удаление накопленных тран-

зактов из модели. После того как в оператор поступит заданное число транзактов одного ансамбля, все они передаются следующему оператору. Формат данного блока имеет вид:

[метка] GATHER A,

где A – число собираемых транзактов одного ансамбля.

Оператор MATCH обеспечивает синхронизацию движения по блокам модели двух транзактов, принадлежащих одному ансамблю.

Данный оператор используется только парами, т.е. в программе указываются два взаимосвязанных оператора MATCH, определяющих

две точки модели, в которых необходимо установить синхронность событий. Оператор имеет следующий формат:

MET1 MATCH MET2,

где MET1 – метка первой точки синхронизации, MET2 – метка второй точки синхронизации, которая определяет парный оператор вида:

MET2 MATCH MET1.

Первый транзакт, который достигает одного из этих операторов, задерживается в нѐм до тех пор, пока другой транзакт этого же ансамбля не поступит в парный оператор MATCH, указанный в поле A. После этого оба транзакта одновременно покидают взаимосвязанные операторы MATCH.

В данной версии языка имеется СЧА A1, определяющий номер ансамбля, в который входит транзакт. Кроме того, допускается возможность изменить ансамблевую принадлежность транзакта в процессе моделирования. Для этого предназначен блок

[метка] ADOPT A,

где A – номер нового ансамбля, в который включается транзакт, прошедший через данный блок.

5.11. Цепи пользователя

Относятся к группирующим объектам GPSS и предназначены для реализации сложных дисциплин обслуживания, управляемых значениями параметров.

Для работы с цепями пользователя (ЦП) используются блоки LINK и UNLINK. Цепь пользователя – это список транзактов, которые удалены из цепи текущих событий (ЦТС) блоками LINK. Транзакты входят в ЦП через блок LINK и остаются там неактивными, пока не будут выведены из ЦП другим транзактом, входящим в блок UNLINK. При этом транзакт можно вернуть в ЦТС по правилу, записанному программистом. В частности: можно реализовать дисциплину обслуживания LIFO; можно обеспечить выбор с учетом упорядочения по значению некоторого параметра и др.

Оператор (блок) LINK (ввести в цепь) имеет следующий формат:

[метка] LINK A,B,C,

где A – номер цепи пользователя;

B – дисциплина, согласно которой транзакты помещаются в цепь пользователя;

C – необязательная ссылка на метку альтернативного перехода транзакта.

В поле операнда B могут быть заданы:

1) обозначение FIFO, определяющее включение транзакта в ко-

нец ЦП;

2) обозначение LIFO, определяющее включение транзакта в на-

чало ЦП;

3) номер параметра транзакта, который указывает на необ-

ходимость расположения транзактов в ЦП в порядке возрастания значений указанного параметра. Чем меньше значение, тем ближе к началу ЦП.

Операнд C задает режим работы блока LINK. Если C не задан, то блок работает в безусловном режиме и все транзакты, проходящие через этот блок, поступают в ЦП. Если операнд C задан, то блок LINK работает в условном режиме и транзакт, входящий в этот блок, далее может быть направлен либо в ЦП, либо на указанную в поле C ссылку на другой блок (метку). Этим выбором управляет индикатор связи ЦП. Каждая ЦП имеет свой индикатор связи, который в начале моделирования автоматически устанавливается в состояние «Выключено».

Когда транзакт входит в блок LINK, работающий в условном режиме, проверяется состояние индикатора связи. Если он включен, то транзакт продвигается дальше по модели (на метку из поля C), минуя цепь пользователя, но инвертирует индикатор связи. Следующий транзакт, входящий в блок LINK, обнаруживает включенный индикатор связи и выводится в ЦП без изменения состояния индикатора связи. Заметим, что выключение индикатора связи производится блоком UNLINK в том случае, когда ЦП становится пустой.

Примеры записи оператора LINK:

1) LINK 2,1 – безусловная передача транзактов во вторую ЦП

и размещение их в порядке возрастания значений первого параметра;

2) LINK 1,LIFO,MET1 – передача транзакта на метку MET1

при выключенном индикаторе связи и занесение их в начало первой ЦП при включенном параметре связи.

Оператор UNLINK (удалить из цепи) является парным для оператора LINK и обеспечивает вывод транзактов из ЦП. Формат этого оператора:

[метка] UNLINK A,B,C,D,E,F,

где A – номер цепи пользователя;

B – метка (номер) блока, на который поступают транзакты, выводимые из ЦП;

C – количество выводимых из ЦП транзактов (по умолчанию все);

D, E – определяют режим вывода транзактов из ЦП;

F – необязательная метка, на которую пересылается транзакт, по-

ступивший в блок UNLINK (транзакт – инициатор вывода из ЦП), если из ЦП не выводится ни один транзакт. По умолчанию транзактинициатор переходит к следующему блоку.

. Использование F позволяет выделить случай, когда из ЦП не может быть выведен ни один транзакт.

Возможны 4 режима вывода транзактов из ЦП, которые задаются операндами D и Е:

1) D и E не заданы - транзакты безусловно выводятся из начала

ЦП;

2) в поле D указано обозначение BACK, а поле E не определено -

транзакты выводятся из конца ЦП;

3) в поле D задан номер параметра транзакта, поле E не опреде-

лено - параметр транзакта-инициатора сравнивается со значениями этого же параметра транзактов в ЦП. При равенстве выполняется вывод;

4) в поле D указан номер параметра транзакта, в поле E задан

СЧА - значение заданного параметра транзактов из ЦП сравнивается со значением СЧА в поле E. При равенстве выполняется вывод из ЦП.

Примеры записи блока UNLINK:

1) UNLINK 2,MET1,1,BACK – один транзакт из конца ЦП с

номером 2 пересылается на MET1;

2) UNLINK 1,MET2,3,2,V$1,MET3 – вывод трех транзактов

из ЦП номер 1, для которых значение второго параметра транзакта равно первой переменной (СЧА V$1), и направление их на MET2. Если транзакты не могут быть выведены, то транзакт-инициатор из блока UNLINK направляется в блок с меткой MET3.

Для ЦП определены следующие СЧА:

CH$i – текущее число элементов цепи;

CA$i – среднее число элементов цепи;

CC$i – общее число транзактов, поступивших в ЦП.

Пример 5.12. На вход СМО с одним каналом обслуживания по- ступает поток новых заявок с интервалом времени T = 40±10 c. Порядок выбора заявок из очереди – LIFO. Если в момент прихода заявки в очереди уже есть 4 заявки, то заявка покидает систему без обслужива-

Низко-

скоростные

каналы

Высоко-

скоростной

канал связи

Мульти-

плексор

ния. Время обслуживания одной заявки τ = 50±20 с. Промоделировать обслуживание 100 первых заявок.

группировки параметров, независимо от стандартных списков GPSS;

хронизировать движение разных транзактов в модели, например задерживать в списке (ЦП) до тех пор, пока какой-либо другой транзакт не выведет их из ЦП с помощью блока UNLINK.

сокоскоростному каналу связи и работает в режиме разделения времени с четырьмя низкоскоростными каналами, опрашивая их циклически (рис. 5.13).

GENERATE 40,10 TEST_L CH$1,4,TER1 QUEUE 1 LINK 1,LIFO,MUS1

MUS1 SEIZE 1

DEPART 1 ADVANCE 50,20 RELEASE 1

UNLINK 1,MUS1,1 TER1 TERMINATE 1 START 100

Применение цепей пользователя позволяет:

1) динамически формировать свои списки для задержки или

2) использование блоков LINK-UNLINK дает возможность син-

Пример 5.13. Имеется мультиплексор, который подключен к вы-

Рис. 5.13

Опрос каждого из четырех низкоскоростных каналов мультип-

лексором длится 50 мс, время переключения между каналами – 10 мс. Если в каком-либо канале есть сообщение, то оно передается по высокоскоростному каналу за 500±60 мс. За один цикл опроса возможна передача одного сообщения.

Сообщения появляются в четырех каналах связи с равной вероят-

ностью, общая нагрузка задается интервалом появления сообщений,

равным 800±300 мс. Определить загрузку высокоскоростного канала при передачи по нему 1000 сообщений.

Здесь будем использовать ЦП для организации отдельных пото-

ков для каждого низкоскоростного канала. Если при опросе соответствующая ЦП содержит хотя бы один транзакт, то с помощью блока UNLINK разрешается его передача по высокоскоростному каналу связи. Появление сообщений в каждом из четырех каналов связи имитируется их занесением в свою ЦП. Для этого используется первый параметр, в котором хранится номер канала.

Текст программы имеет следующий вид:

1 FUNCTION RN$1,D4; функция определения номера .25,1/.5,2/.75,3/1,4; низкоскоростного канала 2 FUNCTION P$1,D4; функция циклического опроса 1,2//2,3/3,4/4,1; каналов

* опрос каналов мультиплексором (устройство 1)

GENERATE 10,,,1 ASSIGN 1,4; начало опроса с первого канала

NEXT ASSIGN 1,FN$1; номер опрашиваемого канала

SIEZE 1; использовать мультиплексор ADVANCE 50; время опроса TEST NE CH*P$1,0,MET1; есть ли сообщение в канале? UNLINK P$1,MESS,1; разрешить передачу сообщения

MET1 RELEASE 1; освободить мультиплексор

ADVANCE 10; время переключения на другой канал

TRANSFER ,NEXT

* передача сообщений по высокоскоростному каналу (устройство 2)

GENERATE 800, 300 ASSIGN 1,FN$1; номер канала, в котором есть сообщение LINK P$1,FIFO; ожидать опроса канала в ЦП

MESS SEIZE 2; занять высокоскоростной канал для передачи

ADVANCE 500,60; время передачи сообщения RELEASE 2; освобождение высокоскоростного канала TERMINATE 1 START 1000

5.12. Сбор статистических данных в системе GPSS

В процессе моделирование в GPSS производится сбор статистиче-

ских данных обо всех объектах модели: приборах; накопителях; очередях и др.

Стандартный отчет о работе моделируемой системы содержит:

1) показания модельного времени на моменты начала и заверше-

ния процесса моделирования;

2) таблицу соответствия символических имен объектов их число-

вым значениям, определяемым автоматически системой GPSS World;

3) статистику по использованию блоков модели;

4) статистику по всем видам объектов модели.

Стандартный набор информации об использовании блоков модели состоит из шести колонок: метка блока, его номер, тип блока, общее число входов транзактов, текущее содержимое и число транзактов, ожидающих входа в этот блок при наступлении определенных условий.

Пример стандартного отчета с такой статистикой приведен на рис. 5.14.

Рис. 5.14

Стандартный набор статистической информации о приборах включает следующие данные (по колонкам):

FACILITY – номер или имя прибора;

ENTRIES – количество входов транзактов;

UTIL – коэффициент использования (загрузки);

AVE.TIME – среднее время нахождения транзакта в приборе;

AVAIL. – состояние готовности прибора на момент окончания

моделирования (1 – доступен, 0 – не доступен);

OWNER – номер последнего транзакта, занявшего прибор;

PEND – количество транзактов в очереди на прерывание;

INTER – количество прерванных в приборе транзактов;

RETRY – количество транзактов, заблокированных на входе в

прибор и ожидающих изменения условий блокировки для повторных попыток входа;

DELAY – количество транзактов, ожидающих возможности занятия прибора.

Стандартный набор статистической информации об очередях включает следующие данные (по колонкам):

QUEUE – номер или имя очереди;

MAX. – максимальная длина очереди;

CONT. – текущая длина очереди;

ENTRY – общее число входов транзактов;

ENTRY(0) – число нулевых входов (с нулевым ожиданием);

AVE.CONT. – средняя длина очереди;

AVE.TIME – среднее время ожидания в очереди;

AVE(-0) – среднее время ожидания без учета нулевых входов;

RETRY – количество транзактов, заблокированных на данный мо-

мент и ожидающих очередной попытки входа в очередь.

Стандартный набор статистической информации о многоканальных устройствах (накопителях) включает следующие данные (по колонкам):

STORAGE - номер или имя накопителя;

CAP. – емкость накопителя, заданная оператором STORAGE;

REMAIN – количество единиц свободной емкости;

MIN – минимальное количество единиц используемой емкости за

время моделирования;

MAX – максимальное количество единиц используемой емкости за время моделирования;

ENTRIES – число входов транзактов;

AVL. – состояние готовности (1 – доступен, 0 – нет);

AVE.C – среднее значение занятой емкости за время моделирования;

UTIL. – средний коэффициент использования всех каналов многоканального устройства;

RETRY – число транзактов, ожидающих специальных условий, зависящих от состояния многоканального устройства;

DELAY – число транзактов, ожидающих возможности входа в блок ENTER.

Пример статистики по указанным объектам, представленной в от-

чете о моделировании, приведен на рис. 5.15.

Рис. 5.15

5.12.1. Сбор табличной информации в системе GPSS

Все результаты моделирования, входящие в стандартный отчет

GPSS, представляются скалярными величинами. Однако часто возни-

кает необходимость получения более сложной информации, например данных о законах распределения случайных величин. Для сбора подобной информации GPSS имеет специальные объекты, называемые таблицами. Таблицы, как и очереди, относятся к группе статистических объектов. С помощью таблицы выполняется табулирование некоторой случайной величины. Для работы с таблицами применяют два оператора – оператор описания TABLE (таблица) и блок TABULATE (табулировать).

Оператор TABLE определяет аргумент таблицы (табулируемый СЧА) и структуру таблицы, т.е. диапазон возможных значений аргумента, величину и количество интервалов, на которые разбивается весь диапазон.

Этот оператор имеет следующий формат:

<имя> TABLE A,B,C,D,

где <имя> - имя таблицы; A - аргумент таблицы; B - верхняя граница левого интервала возможных значений; C - ширина интервала; D - об-

100

щее число интервалов. Этот оператор должен размещаться до первого блока GENERATE.

Блок TABULATE осуществляет заполнение таблицы данными. Он

имеет следующий формат:

[<метка>] TABULATE A,

где A - имя таблицы, в которую заносятся данные. Информация добавляется в таблицу при каждом входе транзакта в этот блок. Заметим, что для одной и той же таблицы можно использовать произвольное число таких блоков.

Существует еще один специализированный оператор QTABLE для сбора табличной информации. Он предназначен для табулирования времени ожидания транзакта в очереди.

Его формат

<имя> QTABLE A,B,C,D,

где A - имя очереди, для которой осуществляется сбор информации;

B, C, D – такие же операнды, как и в блоке TABLE.

Для этого оператора не требуется использование блоков

TABULATE, так как он фиксирует информацию о конкретной очереди в модели.

Для таблиц могут использоваться следующие СЧА:

TB<имя> - среднее значение аргумента таблицы; ТС<имя> - количество входов в таблицу; TD<имя> - стандартное отклонение (СКО) аргумента таблицы.

Стандартный набор статистической информации о таблицах, включаемый в стандартный отчет GPSS, содержит следующие данные (по колонкам):

TABLE – имя таблицы;

MEAN – среднее значение табулируемой величины;

STD.DEV. – среднеквадратическое отклонение;

RANGE – границы интервалов таблицы;

RETRY – число транзактов, ожидающих входа в таблицу после

блокировки;

FREQUENCY – количество попаданий в интервал (частота);

CUM,% - накопленная частота.

Пример статистики по сбору данных о времени обработки запро-

са, которая формируется оператором

TIME TABLE M1,0,20,35,

представлен на рис. 5.16.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1210 11 12 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]