6.2. Принципи перетворення формальної мови моделювання в опис імітаційної моделі

Розглянемо деякі особливості перетворення формального опису (алгоритму функціонування моделі, створеного за обраним способом імітації) ІМ у її програмну реалізацію та найбільш типові технологічні операції підготовки такого програмного забезпечення. У даній темі викладаються лише основи створення програми ІМ, специфічні ж особливості цього етапу ІМД є суто індивідуальними і цілком залежать від обраного ОМ.

До складу цього технологічного етапу перетворення формальної мови моделювання в опис імітаційної моделі входять наступні роботи:

• проведення внутрішньої та зовнішньої синхронізації компонент моделі;

• синхронізація моментів передачі інформації між компонентами моделі;

• аналіз виникнення конфліктних ситуацій у взаємодії компонент моделі та нейтралізація таких конфліктів;

• структуризація початкової інформації для імітації;

• організація процедури закінчення імітації;

• організація контролю за ходом імітації;

• організація збору даних імітації.

Обсяг і зміст робіт при виконанні зазначеної послідовності дій залежать від способу імітації і складності об'єкта моделювання. Проте можна говорити про деякі стандартні методики реалізації зазначених дій, до викладу яких ми переходимо.

Внутрішня синхронізація компонентів моделі.

Перехід від формального опису до програмного опису ІМ системи також здійснюється на основі декомпозиції СС на складові частини. Для кожної компоненти СС окрім опису її алгоритмічних функцій необхідно ввести часову координату її функціонування, а в програму ІМ – оператори перетворення таких часових координат компоненти в загальносистемну часову координату.

У ряді випадків через наявність помилок апроксимації реальних ФД окремими активностями для процесного способу імітації, а також і при імітації активностями може з'явитися необхідність додаткового поділу компонент (активностей, підпрограм обслуговування процесів) на дрібніші складові, які виконуються з меншим інтервалом _ij зміни часової координати. Очевидно, що при цьому алгоритми виконання відповідних активностей теж діляться на кілька частин. Подібного роду роботи і складають основний зміст процедури встановлення часових координат функціонування компонент моделі.

Для агрегатного способу імітації така процедура є зайвою, оскільки вона виконана вже на етапі формалізації ОМ, і зміна часових координат чи агрегатів блоків моделі уніфіковано. При цьому дуже важливо забезпечити внутрішню і зовнішню синхронізації компонентів моделі в модельному часі.

Внутрішня синхронізація компонентів забезпечується самими компонентами за допомогою так званих семафорів. Під семафором звичайно розуміють деяку глобальну змінну, значення якої або дозволяє, або забороняє активізацію імітатора компоненти в модельному часі. Тим самим семафор грає роль оператора заборони або дозволу на здійснення процедури активізації активностей або процесів, які мають виконуватися на даному проміжку часу моделювання. У випадку заборони активізації усі компоненти моделі вибудовуються в чергу на активізацію відповідно до їхніх пріоритетів. Скидання семафора виконується однією чи декількома компонентами у випадку закінчення їх обслуговування, що призводить до негайної активізації усіх компонент моделі, які цього очікували. Виставлення семафора, тобто заборона з певних причин активізації деяких наступних активностей, може породжувати з них чергу.

Зазначимо, що організація внутрішньої синхронізації компонент моделі за допомогою семафорів, як правило, не використовується при агрегатному способі імітації. У випадку агрегатного способу імітації внутрішня синхронізація виконана вже на етапі складання формального опису, коли розробник або організує взаємодію координат агрегату, або використовує їх керуючі чи вхідні сигнали для імітації взаємодії агрегатів. При процесному способі імітації для забезпечення внутрішньої синхронізації найчастіше, окрім семафорів, необхідним є ще додаткове введення операторів взаємодії процесів одного з іншим та вибір дисциплін обслуговування черг до процесів для їхнього інформаційного обміну одного з іншим. Зазначимо, що на даному етапі розробки ІМ тактика програмування дуже залежить від обраного раніше способу імітації ОМ.