САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет Технической Кибернетики

Кафедра информационных и управляющих систем

Курсовая работа по архитектуре вычислительных систем

Тема : «Создание имитационной модели вычислительной

системы, представленной в виде системы

массового обслуживания»

Выполнил студент:

Волков М.С.

Гр. 3084/2

Проверил:

Федотова Д.А

Санкт-Петербург

2011

Оглавление

Оглавление 2

Постановка Задачи 3

Характеристики ВС: 3

Формализованная схема и формализованное описание 4

Формализованная схема: 4

Принцип построения моделирующего алгоритма 4

Пример временной диаграммы функционирования системы 6

Пример технической системы 7

Требование на выходные параметры: 8

Документация на программное обеспечение: 9

Обобщенная блок-схема: 10

Модульная структура: 11

Модуль пошагового моделирования 11

Модуль автоматического моделирования 11

Коды программы: 12

Результаты работы 22

Определение количества реализаций 22

Анализ, выводы 23

Вывод: 27

Постановка Задачи

Построить имитационную модель вычислительной системы и представить ее в виде системы массового обслуживания (СМО), используя при этом терминологию СМО: источник, буфер, прибор, заявка.

Характеристики вс:

• Источники:

  • Бесконечные. Пуассоновский закон

• Приборы: -

  • Равномерный закон .

• Дисциплины буферизации:

  • Постановки в буфер: по кольцу.

  • Дисциплины отказа: с наименьшим приоритетом.

• Дисциплины постановки на обслуживание:

  • Постановки на обслуживание: приоритет приборов - по номеру приборов.

  • Выбор заявки из буфера: приоритет по номеру источника, заявки в пакете

Формализованная схема и формализованное описание Формализованная схема:

Целью курсовой работы является создание модели вычислительной системы или ее части, приближенно описывающей (имитирующей) структуру и функционирование этого объекта.

Однако, реальный объект (реальная ВС) обладает бесконечной сложностью, множеством характеристик, внутренних и внешних связей. Степень приближения модели к описываемому объекту может быть различной и зависит от требований задачи.

Модель есть приближенное описание объекта с целью получения требуемых результатов с определенной точностью и достоверностью. При необходимости исследования системы процессу исследования подвергается не сам объект, а его модель.

Существуют различные виды моделей:

1. аналитические (математические) модели;

2. аналоговые модели;

3. физические модели;

4. имитационные модели.

Последний тип моделей и является предметом нашего изучения.

При построении имитационной модели вычислительной системы ее обычно представляют в виде системы массового обслуживания (СМО), используя при этом терминологию СМО: источник, буфер, прибор, заявка.

Принцип построения моделирующего алгоритма

Здесь И – источники заявок. Каждая заявка приходит в СМО со своими характеристиками. Это t_вх - время генерации заявки (время поступления ее в СМО) и номер заявки, составленный из номера источника, сгенерировавшего эту заявку, и порядкового номера заявки от этого источника. Например , (2.3) – третья заявка от второго источника. П – приборы, обслуживающие заявки. Характеризуются временем обслуживания (t_обсл ) и номером прибора. Функционирование ВС в таком ее представлении есть прохождение заявки, сгенерированной источником, по системе, т.е. постановка ее в буфер, отказ или выбивание заявки при полном буфере, выбор заявки на освободившийся прибор, обслуживание заявки прибором и выход ее из СМО.

В данной работе использовалось моделирование «методом особых состояний», который заключается в следующем: при исследовании реальной системы нахождение ее в каком-либо фиксированном состоянии не представляет интереса. Имеют значение только переходы системы из одного состояния в другое в некоторые моменты времени. Эти переходы относятся к особым состояниям или особым событиям. Рассмотрим несколько типов особых событий, изменяющих состояние системы:

• поступление заявки в СМО (момент генерации заявки источником);

• освобождение прибора (готовность прибора взять заявку на обслуживание);

• окончание процесса моделирования.

Использование принципа особых событий является наиболее оправданным, и в курсовой работе используется именно этот принцип.