8.2. Общая характеристика языка gpss
Основой GPSSявляются программы, описывающие функционирование выделенного конечного набора объектов и специальная диспетчирующая программа- симулятор, имеющая следующие основные функции.
Обеспечение заданных программистом маршрутов продвижения транзактов (сообщения, заявки).
Планирование событий, происходящих в модели, путем регистрации времени наступления каждого события и выполнения их в нарастающей временной последовательности.
Регистрация статистической информации о функционировании модели.
Продвижение модельного времени в процессе моделирования системы.
Формальными основными моделями, для имитации которых используется GPSS, являются системы массового обслуживания (Q-схемы), конечные и вероятностные автоматы (F- иP-схемы), сети Петри (N-схемы), агрегаты (A-схемы).
В процессе прогона имитационной модели обеспечивается возможность постоянного наблюдения в интерактивных графических окнах (машинная мультипликация, работа одноканальных и многоканальных устройств, функционирование блоков, отображение таблиц и матриц). Система выдает отчет о результатах моделирования, содержащий параметры блоков, устройств, очередей, таблиц, пользовательских списков.
В пакете GPSSдля представления моделируемой системы в виде машинной модели используется язык блок-диаграмм. В блок-диаграммах отдельные блоки задают операции над динамическими объектами, а стрелки между блоками отражают маршруты передвижения объектов по системе. Альтернативные ситуации отражаются более чем одной стрелкой, выходящей из блока. В блоках могут происходить события четырех основных типов.
Создание или уничтожение транзактов.
Изменение числового атрибута объекта.
Задержка транзакта на определенный период времени.
Изменение маршрута транзакта.
Для того чтобы применить язык моделирования GPSSкаждый блок блок-диаграммы заменяется соответствующим оператором языкаGPSS.
Транзакты (сообщения, заявки) – динамические объекты GPSS, они создаются в определенных точках модели, продвигаются интерпретатором через блоки, а затем уничтожаются. Сообщения движутся от блока к блоку, каждое продвижение считается событием, которое должно происходить в конкретный момент времени. ИнтерпретаторGPSSавтоматически определяет моменты времени наступления событий. Если событие не может произойти, хотя момент его наступления подошел, например, при попытке занять устройство, когда оно уже занято, транзакт прекращает движение до снятия блокирующего условия.
Сообщения нумеруются последовательно, начиная с единицы. Сообщению может присваиваться приоритет, используемый системой в ходе моделирования.
С каждым сообщением связаны параметры. Параметры сообщений принимают значения из множества целых чисел. Каждое сообщение имеет один или более параметров, параметры нумеруются. Номера параметров используются для ссылок на значения, присвоенные параметрам.
С транзактами связаны следующие понятия.
MARKTIME- значение модельного времени, когда транзакт впервые появился в системе.
ASSEBMLYSET– совокупность объединенных в группу тразактов.
DELAYINDIKATOR– номер блока, перед которым находится транзакт, не имея возможности войти в него.
TRACEINDIKATOR– указывает номера блоков, которые проходятся активным транзактом.
CURRENTBLOCK– номер блока, в котором находится активный транзакт.
NEXTBLOCK– следующий блок, номер блока, следующего за текущим блоком на пути движения активного транзакта.
CHAINS– упорядоченные массивы информации (списки), отображающие состояние транзактов в моделируемой системе.
Транзакты в процессе имитации могут быть в следующих состояниях.
ACTIVE– активное, в котором транзакт имеет наивысший приоритет в списке текущих событий.
SUSPENDED– транзакт находится в ожидании активизации в списках будущих или текущих событий.
PASSIVE– транзакт временно пнрнводится в список пользователя, список задержки или список ожидания.
TERMINATE– транзакт уничтожен и больше не выполняется в текущей модели.
PREEMTED– обработка транзакта некоторым устройством прерывания и его перевод в один или более списков прерывания.
Аналогами обслуживающих приборов в реальных системах в GPSSявляютсяобъекты типа «оборудование» - одноканальные устройства, многоканальные устройства и логические ключи.
Одноканальное устройство – оборудование, которое в любой момент времени может быть занято только одним транзактом.
Интерпретатор GPSSавтоматически определяет моменты наступления событий, если событие не может произойти, хотя момент его наступления уже подошел, транзакт прекращает продвижение до снятия блокирующего условия. Интерпретатор записывает информацию о том, какой транзакт в настоящий момент занимает устройство, другие транзакты задерживаются, пока устройство не освободится. ПрограммаGPSSавтоматически подсчитывает общее время занятости устройства, что позволяет определить коэффициент использования каждого устройства и общее количество сообщений, занимавших устройство.
Многоканальное устройство – оборудование, которое может использоваться несколькими транзактами одновременно.
Транзакт может устанавливать логические ключи в состояние «включено» или «выключено».
Транзакт в любой момент времени находится в одном из 5 списков: текущих событий, будущих событий, прерываний, пользователя, синхронизации
Реальной системе сопоставляется GPSS-модель. СтруктураGPSS-модели имеет вид следующей блок-диаграммы
Блок GENERATEгенерирует и продвигает транзакты, он имеет только выход. БлокTERMINATEвыводит транзакты из модели, он имеет только вход.