- •Введение
- •Глава 1. Основные понятия теории моделирования
- •1.1. Классификация видов моделирования
- •1.2. Жизненный цикл компьютерной модели
- •1.3. Вычислительный эксперимент
- •1.4. Наиболее известные методологии и системы компьютерного моделирования
- •1.4.1. Универсальные системы моделирования
- •1.4.2.Системы моделирования бизнес-процессов
- •1.5. О моделировании вычислительных систем
- •Глава 2. Введение в сети Петри
- •2.1. Обыкновенные сети Петри
- •2.1.1. Формальное определение
- •2.1.2. Графы сетей Петри
- •2.1.3. Пространство состояний сети Петри
- •2.1.4. Основные свойства сетей Петри
- •2.1.5. Некоторые обобщения сетей Петри
- •Инварианты сетей Петри
- •2.2. Раскрашенные (цветные) сети Петри
- •2.2.1. Мультимножества
- •2 2.2. Формальное определение cpn
- •2.2.3. Функционирование cpn
- •2.2.4. Расширения cpn
- •2.2.5. Сравнение формализмов обыкновенных и раскрашенных сетей Петри
- •2.2.6. О моделирующих возможностях сетей Петри.
- •2.3. Моделирование дискретных систем
- •2.3.1. Моделирование вычислительных систем
- •1. Простейшая система массового обслуживания.
- •2.3.2. Моделирование программ
- •1. Последовательная модель программирования
- •2. Модель параллелизма данных
- •3. Моделирование некоторых структур параллельного программирования. Семафоры
- •4. Метод асинхронного программирования
- •3 Моделирование протоколов передачи данных
- •1. Описание работы протокола
- •3. Временной механизм работы cpn
- •4. Описание работы cpn
- •2.3.4. Об исследовании сетей Петри с помощью эвм
- •Глава 3. Моделирование вычислительных Процессов с помощью цепей Маркова
- •3.1. Определение цепи Маркова
- •3.3. Классификация состояний цепей Маркова
- •3.4. Оценка длительности пребывания процесса в множестве невозвратных состояний
- •3.5. Исследование динамики цепей Маркова при большом числе шагов
- •4.1. Задачи и упражнения по главе 2
- •4.2. Задачи и упражнения по главе 3
- •1. Запуск программы и построение графа сети Петри
- •2. Задание цветовых множеств, переменных и начальной маркировки
- •Библиографический список
- •Глава 1.Основные понятия теории моделирования 5
- •Глава 2 Введение в сети Петри 21
- •Глава 4. Задания для самостоятельной работы 148
- •Глава 5. Лабораторный практикум 162
3. Временной механизм работы cpn
Важную роль в работе рассматриваемой модели игрант временной механизм.
Все переходы осуществляют временную задержку: t1- на время Tsp, t3 - на время Trp, t4 - на время Тт, задержка срабатывания переходов t2 и t5 Trond является случайной величиной, которую генерирует датчик случайных чисел, На дуге tl to PI введена задержка на время Twait.
Перемещаемые в сети фишки имеют временные метки и при их прохождении через переходы значения «прикрепленного» времени возрастают, что моделирует задержку передачи как сообщений, так и «квитанций».
Помимо временной задержки, в рассматриваемой СРN моделируется потеря сообщения как при передаче пакета (на дуге t2 to P4), так и при передаче «квитанции» (на дуге t5 to Р7). Моделирование этих событий состоит в том, что с некоторой вероятностью, генерируемой специальным датчиком Рг, вместо очередного пакета вида 1’(n,d) по дуге t2 to P4 передается «пустой» пакет 1'(0,Ø), а по дуге t5 to P7 вместо сообщения 1’п - «пустое» сообщение 1’0.
4. Описание работы cpn
Проследим передачу одного пакета в системе. Пусть часы глобального времени в момент начала передачи показываю τ = τ*. В позиции Р5 находится фишка 1’п, в позиции Р1фишки 1’(n,d),...,1’(N,d), а в позиции Р2 – фишки 1’(l,d),...,1’(n-l,d), где п - номер очередного передаваемого пакета, n = l,...,N.
При срабатывании tl из Р1 извлекается фишка 1’(n,d) с задержкой Tsp передается в РЗ. Кроме того, фишка 1’n , задержкой Tsp по дуге tl to Р5 возвращается в Р5, а фишка 1’(n,d) по дуге tl to PI с временной меткой τ*+Tsp+T wait направляется в P'l.
Следующим срабатывает переход t2 и со случайной задержкой Trand передает в Р4 либо фишку l'(n,d), либо пустую1’(0,Ø) - взависимости от сигнала датчика Рr. Переход t3 анализирует пришедшую в Р4 информацию. Если пришел очередной ожидаемый пакет, т.е. если хранимая в Р6 фишка 1’ к имеет тот же номер, что и фишка l'(n,d) {n = к ), то после задержки Trp происходят следующие действия:
. принятый пакет l'(n,d) передается получателю в Р2 с временной меткой τ + Tsp + Tmnd + Trp ;
-содержимое счетчика в Р6 увеличивается на 1;
- в Р8 отправляется фишка 1'(п + /) с временной меткой τ* + Тsp + Trond +- Тrp
Если же в Р4 пришло «пустое» сообщение (т.е. п≠к), то в Р2 ничего не передается, содержимое Рб не изменяется и в позицию Р8 отправляется фишка с прежним номером 1’п и указанной выше временной меткой.
Передача «квитанции» по обратному каналу происходит аналогичным образом. Фишка 1'(п + ]) или 1’п с накопленной временной задержкой проходит через переход t5, при этом временная метка увеличивается на случайную величину Trmd.
Затем на дуге t5 to P7 происходит проверка потери «квиитанции». При срабатывании датчика Рr в позицию Р7 вместо фишек 1’{п + 1) или 1’п приходит фишка 1’0. Переход t4 анализирует пришедшую фишку. При совпадении номера пришедшей фишки с номером отправленной переход t4 срабывает и отправляет фишку 1’{п + 1) в Р5, в противном случае срабатывания не происходит и в Р5 остается прежний номер пакета п . В первом случае может сработать переход tl и начнется передача пакета 1’(п +1, d) в описанном выше порядке. Во втором случае система оказывается заблокированной до тех пор, пока предыдущий пакет по дуге tl to PI не вернется в Р1.
После этого начнется повторная передача пакета1'(n,d) с начальной временной отметкой τ* + Т + Twnil.
Описанная модель протокола передачи данных позволяет исследовать характеристики его работы. Варьируя времена задержки Tsp Trp Tra Twait, функции распределения величины Tmnd и датчика Рr , можно путем имитационного моделирования (многократного «прогона» пакетов через CPN) подобрать параметры протокола, обеспечивающие его эффективную работу.