Лекция 7
§1.16. Пример построения имитационной модели каналов передачи данных.
Имитационная модель состоит из следующих основных частей (упрощенная схема, иллюстрирующая движение сообщений в модели, представлена на рис. 1.26):
- генератор (источник) заявок, с выхода которого заявки поступают в канал;
- модель селекторного канала (CК);
- модель мультиплексного канала (МК);
- сетевой выход.
Каждое сообщение, которое идёт от ЦП порождает некоторое количество копий, которые поступают на высокоскоростную ШД, а затем на сетевой выход, СК или МК.
СК – подсоединяется к выбранному устройству на всё время передачи заданного объёма информации.
МК – обслуживает устройство поочерёдно, передавая небольшие информационные порции устройствам.
Процесс моделирования завершается после уничтожения всех сообщений и копий сообщений.
На рис. 1.27 приведен листинг программы, имитирующей работу канала передачи данных на языке GPSS/PC. Подробная информация об особенностях работы имитационной модели в соответствии с данным листингом приведена в учебно-методическом пособии [///].
Рис.
1.26
Листинг программы, имитирующей работу канала передачи данных на языке GPSS/PC
10 EVENTINT EQU 9000000 20 EVENTFN EQU 1500000 30 ;--- IOCH PARAMETERS 40 DOMIN EQU 2 50 DOMU EQU 2 60 DOUTMIN EQU 1 70 DOUTMU EQU 50 80 SKW EQU 40 90 MKW EQU 80 110 EXP FUNCTION RN1 C24 0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/ .5,.69/.6,.915/.7,1.2/.75,1.38/.8,1.6/ 0.84,1.83/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/ .94,2.81/.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/ 0.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2/ .999,7/.9998,8 130 DEVFN FUNCTION RN2,D5 .4,1/.6,2/.8,3/.9,4/1,5 150 MKCW VARIABLE P$OUTR#MKW 160 SKCW VARIABLE P$OUTR#SKW 180 GENERATE EVENTINT,EVENTFN 200 QUEUE IOCHWAIT 220 IOCH ASSIGN DEVOUT,DOMIN 230 ASSIGN DEVOUT+,DOMU,EXP 240 SPLIT P$DEVOUT,IOGO 250 TRANSFER ,ENDOUT 260 IOGO ASSIGN DEVTYPE,0 270 ASSIGN DEVTYPE+,1,DEVFN 280 ASSIGN OUTR,DOUTMIN 290 ASSIGN OUTR+,DOUTMU,EXP 300 TEST G P$DEVTYPE,1,NETOUT 310 TEST G P$DEVTYPE,3,SKOUT 320 TRANSFER ,MKOUT 340 NETOUT TRANSFER ,ENDOUT 360 SKOUT QUEUE SKFWAIT 370 SEIZE SK 380 QUEUE SKWAIT 390 ADVANCE V$SKCW 400 DEPART SKWAIT 410 TEST E P$DEVTYPE,3,MOOUT 420 TRANSFER ,LPOUT 430 ENDSKOUT RELEASE SK
|
440 DEPART SKFWAIT 450 TRANSFER ,ENDOUT 470 MOOUT TRANSFER ,ENDSKOUT 480 LPOUT TRANSFER ,ENDSKOUT 500 MKOUT QUEUE MKWAIT 510 ADVANCE V$MKCW 520 DEPART MKWAIT 530 TEST E P$DEVTYPE,4,FDOUTP 540 QUEUE MPFWAIT 550 SEIZE MPD 560 TRANSFER ,MPOUT 570 MPEND RELEASE MPD 580 DEPART MPFWAIT 590 TRANSFER ,ENDOUT 600 FDOUTP QUEUE FDFWAIT 610 SEIZE FDD 620 TRANSFER ,FDOUT 630 FDEND RELEASE FDD 640 DEPART FDFWAIT 650 TRANSFER ,ENDOUT 670 FDOUT TRANSFER ,FDEND 680 MPOUT TRANSFER ,MPEND 700 ENDOUT ASSIGN DEVOUT+,1 710 ASSEMBLE P$DEVOUT 740 DEPART IOCHWAIT 750 TERMINATE 1 760 MICROWINDOW 1,QT$SKWAIT ;SK 770 MICROWINDOW 2,QT$MKWAIT ;MK 780 MICROWINDOW 3,Q$SKFWAIT ;SK 790 MICROWINDOW 4,Q$FDFWAIT ;FD |
Рис.1.27
Рекомендуемая литература к модулю 1
1. Шелухин О.И., Тенякшев А.М., Осин А.В. Моделирование информационных систем./ Под. Ред. О.И. Шелухина. Учебное пособие. – М.:Радиотехника, 2005. – 368 с.:ил.
2. Ларионов А.М., Майоров С.А., Новиков Г.И. Вычислительные комплексы, системы и сети. Учебник для ВТУЗов. Л.-Энергоатомиздат, 1987.
3. Альянах И.Н. Моделирование вычислительных систем. -Л.:Машиностроение, 1988.
4. Кравченко П.П., Гузик В.Ф., Хусаинов Н.Ш. Учебно-методическое пособие "Исследование многозадачных вычислительных систем оперативной обработки запросов". Таганрог: ТРТУ, 2001. 60с.
5.Кравченко П.П., Хусаинов Н.Ш. Имитационное моделирование вычислительных систем средствами GPSS/PC. Учебное пособие.- Таганрог, ТРТУ, 2000.-116с.
Используемые пакеты программ
Пакет к лабораторным работам "Исследование мультипрограммных вычислительных систем в режиме оперативной обработки";
Программное обеспечение языка имитационного моделирования GPSS/PC.
Контрольные вопросы к модулю 1
На содержательном уровне осветить приводимые ниже вопросы.
1. Классификация ВС по назначению, по возможностям ОС и методы исследования ВС (16 бал.).
2. Сущность аналитических методов исследования ВС. Системы массового обслуживания и вычислительные системы. Модель процессора и оперативной памяти на основе СМО (16 бал.).
3. Модели каналов на основе СМО, обслуживающих внешние устройства (16 бал.).
4. Экспоненциальная стохастическая сетевая модель. Граф передач и матрица вероятностей передач. Определение вероятностей передач (на примере) (16 бал.).
5. Разомкнутые и замкнутые стохастические сети. Параметры стохастических сетей (16 бал.).
6. Расчет интенсивностей потоков и коэффициентов передач в стохастических сетях (16 бал.).
7. Характеристики стохастических сетей (16 бал.).
8. Структура многопроцессорной ВС с общей памятью и ее характеристики (16 бал.).
9. Структура многопроцессорной ВС с индивидуальной памятью и её характеристики (16 бал.).
10. Пример структуры аналитической модели многопроцессорной ВС с внешними устройствами. Характеристики системы как результат моделирования (16 бал.).
11. Достоинства и недостатки аналитических методов исследования вычислительных систем (16 бал.).
12. Сущность использования имитационного моделирования для исследования вычислительных систем (16 бал.).
13. Общие сведения о СПО GPSS/PC. Сообщения, блоки, одноканальные и многоканальные устройства, арифметические переменные, выражения, функции, очереди, статистика (16 бал.).
14. Физическое, модельное и машинное время (16 бал.).
15. Пример структуры ВС для имитационного моделирования. Сущность моделей устройств (сетевого входа, ЦП, оперативной памяти, накопителя на магнитных дисках, каналы передачи данных, устройства ввода-вывода информации) (16 бал.).
16. Имитационная модель канала передачи данных. Структура маршрутов движения сообщений в имитационной модели каналов передачи данных (16 бал.).
17. Пояснить содержание фрагмента программы имитационной модели вычислительной системы на языке системного моделирования GPSS/PC (10 бал.).