99342

Моделирование системы обработки информации от удаленного объекта

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

В компьютерах происходят сбои. В течение времени обработки сигнал остается в буфере соответствующего компьютера и при возникновении сбоя обработка его возобновляется с начального момента. Оценить потери времени в компьютерах на восстановление сбойных ситуаций. В свою очередь конвейер разбит на 2 сегмента каждый из которых содержит 2 компьютера.

Русский

2016-09-09

222 KB

0 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

П О Я С Н И Т Е Л Ь Н А Я  З А П И С К А

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Моделирование электронных средств»

на тему

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ОТ УДАЛЕННОГО ОБЪЕКТА

                           

                                                                                                          Выполнила:  

                                                                                                              ст. гр.345

                                                                                                         Саран Е.В.

                                                                                                      Проверил:

                                                                                                           Скворцов С.В.

Рязань, 2006

          Содержание:

Бланк задания……………………………………………………………….....3

Введение……………………………………………………………………….4

  1.  Построение структурной схемы модели…………………………………..5

  1.  Описание сети в виде системы массового обслуживания……………….6

  1.  Формализация и алгоритмизация модели .…………………………….....7

 

  1.  Имитационный эксперимент……………………………………………..11

4.1. Текст программы с комментариями…………………………………...11

4.2. Листинг результатов моделирования………………………................ 13

5. Имитационный эксперимент №2...............................................................16

5.1. Текст программы с комментариями.......................................................16

5.2. Листинг результатов моделирования.....................................................18

     6. Заключение…………………………………………………………..........21

Библиографический список…………………………………………….......23

Исходные данные

Система обработки информации от удаленного объекта обеспечивает прием и обработку сигналов, поступающих с частотой 100 кГц, и состоит из четырех компьютеров, объединенных в конвейер. Из входного буфера системы сигналы поступают с равной вероятностью в буфер одного из двух компьютеров первого сегмента конвейера, объем которого рассчитан на информацию о 7 сигналах. Время обработки каждого сигнала в компьютере первого сегмента составляет 18±5 мкс. Обработанные данные поступают с равной вероятностью во входной буфер одного из двух компьютеров второго сегмента конвейера, в которых обработка продолжается в течение 15±2 мкс. В компьютерах происходят сбои. Вероятность сбоев в компьютере первого сегмента равна 5 %, в компьютере второго сегмента – 10%. В течение времени обработки сигнал остается в буфере соответствующего компьютера и при возникновении сбоя обработка его возобновляется с начального момента.

Смоделировать работу системы обработки информации в течение 5 мс. Определить объемы входных буферов системы и компьютеров второго сегмента конвейера. Обеспечить сбор статистических данных по работе очередей. Оценить потери времени в компьютерах на восстановление сбойных ситуаций.

Введение

В настоящее время использование современных компьютеров является мощным средством реализации имитационных моделей в САПР вычислительных средств. Для того, чтобы реализовать имитационную модель  сложной системы в составе САПР требуются  специальные  средства  автоматизации  моделирования,  в  состав  которых  обычно входят  язык  описания  объектов  моделирования,  средства  обработка  языковых  конструкций  ( компилятор  или интерпретатор ),  система  организации  имитационного  процесса  во  времени.

  Применение  универсальных  языков  программирования  в  имитационном  моделировании  вычислительных  систем  позволяет  достигнуть  гибкости  при  разработке,  отладке  и  испытании модели.  Однако  при  этом  затрачиваются  большие  усилия  на  программирование,  так  как  моделирование  элементов  вычислительных  систем,  отсчёт  модельного  времени,  управление  и  контроль  процесса  моделирования  существенно  усложняются.  Поэтому  целесообразно  применять  специализированные  средства  имитационного  моделирования,  которые  имеют  следующие  преимущества  перед  универсальными  языками:   

- существенно  меньшие  затраты  времени  на  программирование;

- возможность  предварительной  разработки  набора  стандартных  компонент  имитационных  моделей  для  заданного  класса  объектов;

- удобство  описания  моделей,  а  также  представления  входных  и  выходных  данных;

- автоматическое  формирование  необходимых  типов  данных  и  распределение  памяти  в  процессе  имитационного  эксперимента  и  т.д.

Одним из таких специализированных и эффективных средств имитационного моделирования и исследования сложных техническим систем является GPSS ( GENERAL  PURPOSE  SIMULATION  SYSTEM ). Это универсальная  система  имитационного  моделирования  дискретных  объектов  и  процессов  и  одноимённый  входной  язык,  предназначенные   для  построения  моделей  и  проведения   вычислительного  эксперимента.  Язык  GPSS  ориентирован  на  класс  объектов,  которые  можно  представить  в  виде  систем  массового  обслуживания.  В  него  входят  специальные  средства,  позволяющие  описывать  поведение  исследуемых  систем  в  динамике.

Целью данной курсовой работы является изучение и освоение навык создания имитационных моделей систем массового обслуживания на ЭВМ с помощью специального языка моделирования GPSS , который позволяет при моделировании на ЭВМ проводить всего за несколько секунд реального времени эксперименты, отнимающие недели, месяцы и даже годы модельного времени.

1. Построение структурной схемы модели

В нашем случае имеется система обработки информации от удаленного объекта, состоящая из:

- входного буфера данных системы;

- четырех компьютеров, объединенных в конвейер.

В свою очередь конвейер разбит на 2 сегмента, каждый из которых содержит 2 компьютера.

                                                                           Сегмент 1                                               Сегмент 2

                                              Буфер                   КОМП. 1                    Буфер                   КОМП. 3

                                             комп. 1                                                     комп. 3

           Входной        

             буфер

           системы

                                              Буфер                                                       Буфер   

                                             комп. 2                 КОМП. 2                    комп. 4                  КОМП. 4

                                               

 

Рис.1 Структурная схема модели

2. Описание сети в виде системы массового обслуживания

При решении задач моделирования с помощью СМО процесс анализа связан с исследованием прохождения через эти системы заявок (транзактов). Все транзакты являются случайными процессами и при моделировании СМО могут быть известны лишь законы распределения и числовые характеристики этих случайных распределений, т.е. СМО носит статистический характер.

Устройства, в которых производится обслуживание транзактов, называются обслуживающими аппаратами (ОА) или каналами. ОА в совокупности образуют статические объекты. Транзакты являются динамическими объектами. ОА (каналы) описываются в СМО с помощью булевых переменных: «свободно» или «занято» («1» или «0»).

В процессе работы СМО могут возникать очереди. Количество очередей может быть бесконечно или с ограничением. Правила, согласно которым заявки выбираются из очереди, называются дисциплиной обслуживания. Величина, выражающая преимущество на право обслуживания называется приоритетом.

В соответствии с полученной структурной схемой модели, представим её в виде СМО. В нашей модели роль сигналов, поступающих с частотой 100кГц, выполняют транзакты (динамические объекты), поступающие в модель каждые 10 е.м.в. Приоритет этих транзактов, согласно заданию, одинаков (они поступают с равной вероятностью). В качестве компьютеров: COMP1, COMP2, COMP3, COMP4 выступает ОА типа прибор (FACILITY); в качестве входных буферов системы и буферов компьютеров соответственно: BUFS, BUFC1, BUFC2, BUFC3, BUFC4 – ОА типа память (STORAGE). За единицу модельного времени принята 1 мкс.

Передача сигналов из входного буфера системы (BUFS), объем которого рассчитан на информацию о 7 сигналах, осуществляется в буфер одного из двух компьютеров первого сегмента конвейера, т.е. либо в BUFC1 , либо в BUFC2  соответственно, с равной вероятностью. Затем обработанные данные поступают с равной вероятностью во входной буфер одного из двух компьютеров второго сегмента конвейера, т.е. соответственно либо в BUFC3, либо в BUFC4. В компьютерах происходят сбои, вероятность которых в первом сегменте 5%, а во втором сегменте 10%.

 

                                                                                                                                                                   

Рис. 2. Модель в виде СМО

И  - источник заявок;                  

BUFS – входной буфер системы;

BUFC1 – буфер первого компьютера, первого сегмента конвейера;

BUFC2 – буфер второго компьютера, первого сегмента конвейера;

BUFC3 – буфер первого компьютера, второго сегмента конвейера;

BUFC4 – буфер второго компьютера, второго сегмента конвейера;

P – вероятность поступления сигнала в какой-либо буфер.

 


3. Формализация и алгоритмизация задачи

 

3.1 Алгоритм обработки транзактов

  1.  Вход транзакта в модель;
  2.  Вход в буфер системы (BUFS);
  3.  Равновероятный переход в буфер одного из компьютеров первого сегмента конвейера;
  4.  Вход в очередь 1;
  5.  Вход в буфер первого компьютера (BUFC1);
  6.  Выход из очереди 1;
  7.  Выход из буфера системы;
  8.  Занятие первого компьютера для обработки;
  9.  Обработка за время 13 – 23 мкс;
  10.   Освобождение первого компьютера;
  11.   Проверка условия: возник сбой? Если ДА, то переход к п.8; НЕТ – к п.12
  12.   Выход из буфера первого компьютера;
  13.   Равновероятный переход на обработку во входной буфер одного из двух компьютеров второго сегмента (п. 13 – обработка в комп.3);
  •  Обработка в компьютере 2 аналогично пунктам 5 – 12 с заменой BUFC1 на BUFC2, СОМР1    на СОМР2, очередь 1 на очередь 2;

  1.   Вход в буфер третьего компьютера (BUFC3);
  2.  Занятие третьего компьютера (COMP3) для обработки;
  3.  Обработка за время 13 – 17 мкс;
  4.  Освобождение третьего компьютера;
  5.  Проверка условия: возник сбой? Если ДА, то переход к п.15; НЕТ – к п.19
  6.  Выход из буфера третьего компьютера;
  •  Обработка в компьютере 4 аналогично пунктам 13 – 17 с заменой BUFC3 на BUFC4, СОМР3    на СОМР4;

  1.  Удаление транзактов.

3.2  Блок-схема программы

  

                    

            

           

  0.95       0.95

        

 

            

                   

        

        

4. Имитационный эксперимент №1

4.1 Текст программы

 REALLOCATE XAC, 500

 

BUFS  EQU 1   ;символическое и числовое имена буфера системы

BUFC1 EQU 2   ;символическое и числовое имена буфера компьютера №1

BUFC2 EQU 3   ;символическое и числовое имена буфера компьютера №2

BUFC3 EQU 4   ;символическое и числовое имена буфера компьютера №3

BUFC4 EQU 5   ;символическое и числовое имена буфера компьютера №4

COMP1 EQU 6   ;символическое и числовое имена компьютера №1

COMP2 EQU 7   ;символическое и числовое имена компьютера №2

COMP3 EQU 8   ;символическое и числовое имена компьютера №3

COMP4 EQU 9   ;символическое и числовое имена компьютера №4

BUFC1 STORAGE 7  ;объём буфера компьютера №1

BUFC2 STORAGE 7  ;объём буфера компьютера №2

 

 SIMULATE   ;разрешает моделирование

 GENERATE 10   ;генерация транзактов     

 ENTER BUFS   ;вход в буфер системы

 TRANSFER .5,LBUF1,LBUF2;передача транзакта с вер. 0.5 на метки LBUF1,LBUF2

LBUF1 QUEUE 1  ;вход в очередь 1

 ENTER BUFC1  ;вход в буфер первого компьютера

 DEPART 1   ;выход из очереди

 LEAVE BUFS   ;выход из буфера системы

SBOY1 SEIZE COMP1  ;занятие первого компьютера

 ADVANCE 18,5  ;задержка на 13 – 23 мкс

 RELEASE COMP1  ;освобождение компьютера №1

 TRANSFER .05,N1,SBOY1 ;переход с вероятностью 0.05 на метку SBOY1,иначе на  

                       ;N1

N1 LEAVE BUFC1  ;выход из буфера первого компьютера

 TRANSFER .5,LBUF3,LBUF4;передача транзакта с вер. 0.5 на метки LBUF3,LBUF4

LBUF2 QUEUE 2  ;вход в очередь 2

 ENTER BUFC2  ;вход в буфер второго компьютера

 DEPART 2   ;выход из очереди

 LEAVE BUFS   ;выход из буфера системы

SBOY2 SEIZE COMP2  ;занятие второго компьютера

 ADVANCE 18,5   ;задержка на 13 – 23 мкс

 RELEASE COMP2  ;освобождение компьютера №2

 TRANSFER .05,N2,SBOY2 ;переход с вероятностью 0.05 на метку SBOY2,иначе на

                       ;N2

 N2 LEAVE BUFC2  ;выход из буфера второго компьютера

 TRANSFER .5,LBUF3,LBUF4;передача транзакта с вер. 0.5 на метки LBUF3,LBUF4

LBUF3 ENTER BUFC3  ;вход в буфер третьего компьютера

SBOY3 SEIZE COMP3  ;занятие третьего компьютера

 ADVANCE 15,2   ;задержка на 13 – 17 мкс

 RELEASE COMP3  ;освобождение компьютера №3

 TRANSFER .1,N3,SBOY3 ;переход с вероятностью 0.1 на метку SBOY3, иначе на

                       ;N3                  

N3 LEAVE BUFC3  ;выход из буфера третьего компьютера

 TRANSFER ,LAST  ;безусловный переход на метку LAST

LBUF4 ENTER BUFC4  ;вход в буфер четвёртого компьютера

SBOY4 SEIZE COMP4  ;занятие четвёртого компьютера

 ADVANCE 15,2   ;задержка на 13 – 17 мкс

 RELEASE COMP4  ;освобождение компьютера №4

 TRANSFER .1,N4,SBOY4 ;переход с вероятностью 0.1 на метку SBOY4, иначе на

                       ;N4

N4 LEAVE BUFC4  ;выход из буфера четвёртого компьютера

LAST TERMINATE  ;удаление транзактов из системы

 GENERATE 5000  ;генерирует транзакты каждые 5000 мкс (5 мс)

 TERMINATE 1  ;удаление транзактов из системы и уменьшение ССМ на 1

 START 1   ;установка нач. значения счётчика моделирования (1)  

 END    ;конец программы

4.2 Листинг результатов моделирования

LINE BLOCK

1   REALLOCATE XAC,500

2  BUFS EQU 1

3  BUFC1 EQU 2

4  BUFC2 EQU 3

5  BUFC3 EQU 4

6  BUFC4 EQU 5

7  COMP1 EQU 6

8  COMP2 EQU 7

9  COMP3 EQU 8

10  COMP4 EQU 9

11  BUFC1 STORAGE 7

12  BUFC2 STORAGE 7

13   SIMULATE

14 1  GENERATE 10

15 2  ENTER BUFS

16 3  TRANSFER .5,LBUF1,LBUF2

17 4 LBUF1 QUEUE 1

18 5  ENTER BUFC1

19 6  DEPART 1

20 7  LEAVE BUFS

21 8 SBOY1 SEIZE COMP1

22 9  ADVANCE 18,5

23 10  RELEASE COMP1

24 11  TRANSFER .05,N1,SBOY1

25 12 N1 LEAVE BUFC1

26 13  TRANSFER .5,LBUF3,LBUF4

27 14 LBUF2 QUEUE 2

28 15  ENTER BUFC2

29 16  DEPART 2

30 17  LEAVE BUFS

31 18 SBOY2 SEIZE COMP2

32 19  ADVANCE 18,5

33 20  RELEASE COMP2

34 21  TRANSFER .05,N2,SBOY2

35 22 N2 LEAVE BUFC2

36 23  TRANSFER .5,LBUF3,LBUF4

37 24 LBUF3 ENTER BUFC3

38 25 SBOY3 SEIZE COMP3

39 26  ADVANCE 15,2

40 27  RELEASE COMP3

41 28  TRANSFER .1,N3,SBOY3

42 29 N3 LEAVE BUFC3

43 30  TRANSFER ,LAST

44 31 LBUF4 ENTER BUFC4

45 32 SBOY4 SEIZE COMP4

46 33  ADVANCE 15,2

47 34  RELEASE COMP4

48 35  TRANSFER .1,N4,SBOY4

49 36 N4 LEAVE BUFC4

50 37 LAST TERMINATE

51 38  GENERATE 5000

52 39  TERMINATE 1

53   START 1

 GPSSR/PC  V1.1  30-MAR-2006   11:33     PAGE 2

 D:\STUDENT\345\KATENA.LST=D:\STUDENT\345\KATENA.GPS

         SYMBOL   VALUE       SYMBOL  VALUE

         ======     =====          ======     =====

         BUFC1          2          BUFC2          3

         BUFC3          4          BUFC4          5

         BUFS             1          COMP1         6

         COMP2          7         COMP3         8

         COMP4          9          LAST          37

         LBUF1           4          LBUF2        14

         LBUF3         24          LBUF4        31

         N1                12          N2               22

         N3                29          N4               36

         SBOY1          8          SBOY2        18

         SBOY3         25         SBOY4         32

 GPSSR/PC  V1.1  30-MAR-2006  11:33   PAGE 4

 D:\STUDENT\345\KATENA.LST=D:\STUDENT\345\KATENA.GPS

  RELATIVE CLOCK         5000   ABSOLUTE CLOCK         5000

  BLOCK COUNTS

  BLOCK CURRENT  TOTAL    BLOCK CURRENT  TOTAL    BLOCK CURRENT TOTAL

     1                  1                500              2              0               499             3               0              499

     4                  0                245              5              0               245             6               0              245

     7                  1                245              8              0               260             9               1              260

    10                 0                259             11             0               259            12              0              243

    13                 0                243             14             0               254            15              0              254

    16                 0                254             17             6               254            18              0              268

    19                 1                268             20             0               267             21             0              267

    22                 0                247             23             0               247             24             0              263

    25                 0                292             26             1               292             27             0              291

    28                 0                291             29             0               262             30             0              262

    31                 4                227             32             0               253             33             1              253

    34                 0                252             35             0               252             36             0             222

    37                 0                484             38             1                   2             39             0                 1

  FACILITY       AVERAGE     NUMBER         AVERAGE    SEIZING     PREEMPTING

                       UTILIZATION    ENTRIES       TIME/TRAN   TRANS.NO.   TRANS.NO.

                6                0.92                260                     17.60                 6              

                7                0.98                268                     18.35                25              

                8                0.88                292                     15.07                   1              

                9                0.76                253                      15.00                22              

STORAGE  CAPACITY  AVERAGE   AVERAGE  ENTRIES  AVERAGE  CURRENT  MAXIMUM                                                                                  UTILIZ                            CONTENT     UTILIZ.                         TIME/TR    CONTENT     CONTENT

                    .              

     1               32767               1.00               0.00            499           18.96                       0                        11

     2                       7               3.00               0.51            245           72.30                       2                          7

     3                       7               5.00               0.77            254         105.50                       7                          7

     4               32767               3.00               0.00            263           60.93                       1                        10

     5               32767               1.00               0.00            227           36.79                       5                          8

  QUEUE MAXIMUM  AVERAGE   TOTAL     ZERO    PERC.   AVERAGE $AVERAGE   TABLE   CURRENT                                                                   CONTENT  CONTENT   ENTRIES  ENTRIES  ZERO TIME/TR    TIME/TR     NUMBR   CONTENT

                       

     1                5               0.46            245           186      75.92    9.46          39.29                               0

     2              10               1.43            254           143      56.30   28.11         64.33                               0

5. Имитационный эксперимент №2

5.1 Текст программы

 REALLOCATE XAC, 500

 

BUFS  EQU 1   ;символическое и числовое имена буфера системы

BUFC1 EQU 2   ;символическое и числовое имена буфера компьютера №1

BUFC2 EQU 3   ;символическое и числовое имена буфера компьютера №2

BUFC3 EQU 4   ;символическое и числовое имена буфера компьютера №3

BUFC4 EQU 5   ;символическое и числовое имена буфера компьютера №4

COMP1 EQU 6   ;символическое и числовое имена компьютера №1

COMP2 EQU 7   ;символическое и числовое имена компьютера №2

COMP3 EQU 8   ;символическое и числовое имена компьютера №3

COMP4 EQU 9   ;символическое и числовое имена компьютера №4

BUFC1 STORAGE 7  ;объём буфера компьютера №1

BUFC2 STORAGE 7  ;объём буфера компьютера №2

 

 SIMULATE   ;разрешает моделирование

 GENERATE 10   ;генерация транзактов     

 ENTER BUFS   ;вход в буфер системы

 TRANSFER .5,LBUF1,LBUF2;передача транзактов с вер. 0.5 на метки LBUF1,LBUF2

LBUF1 QUEUE 1  ;вход в очередь 1

 ENTER BUFC1  ;вход в буфер первого компьютера

 DEPART 1   ;выход из очереди

 LEAVE BUFS   ;выход из буфера системы

 SEIZE COMP1  ;занятие первого компьютера

 ADVANCE 18,5  ;задержка на 13 – 23 мкс

 RELEASE COMP1  ;освобождение компьютера №1

 TRANSFER .05,OUT1,SBOY1;переход с вероятностью 0.05 на метку SBOY1,иначе на      

                       ;OUT1

SBOY1 SEIZE COMP1       ;занятие компьютера №1 на случай сбойной ситуации

 MARK 1                 ;сохранение времени в параметре 1

 ADVANCE 18,5           ;задержка на 13 – 23 мкс

 RELEASE COMP1          ;освобождение компьютера №1

 SAVEVALUE 1+,C$1       ;прибавление к ячейке 1 текущего значения модельных     

                       ;часов

 SAVEVALUE 1-,P$1       ;вычитание из ячейки 1 значения параметра 1

 TRANSFER .05,OUT1,SBOY1;передача транзактов с вер. 0.05 на метку SBOY1

                       ;иначе на  OUT1                    

OUT1 LEAVE BUFC1  ;выход из буфера первого компьютера

 TRANSFER .5,LBUF3,LBUF4;передача транзакта с вер. 0.5 на метки LBUF3,LBUF4

LBUF2 QUEUE 2  ;вход в очередь 2

 ENTER BUFC2  ;вход в буфер второго компьютера

 DEPART 2   ;выход из очереди

 LEAVE BUFS   ;выход из буфера системы

 SEIZE COMP2  ;занятие второго компьютера

 ADVANCE 18,5   ;задержка на 13 – 23 мкс

 RELEASE COMP2  ;освобождение компьютера №2

 TRANSFER .05,OUT2,SBOY2;переход с вероятностью 0.05 на метку SBOY2,иначе на    

                       ;OUT2

SBOY2 SEIZE COMP2       ;занятие компьютера №2 на случай сбойной ситуации

 MARK 1                 ;сохранение времени в параметре 1

 ADVANCE 18,5           ;задержка на 13 – 23 мкс

 RELEASE COMP2          ;освобождение компьютера №2

 SAVEVALUE 2+,C$1       ;прибавление к ячейке 2 текущего значения модельных     

                       ;часов

 SAVEVALUE 2-,P$1       ;вычитание из ячейки 2 значения параметра 1

 TRANSFER .05,OUT2,SBOY2;переход с вер. 0.05 на метку SBOY2, иначе на

                       ;OUT2

OUT2 LEAVE BUFC2  ;выход из буфера второго компьютера

 TRANSFER .5,LBUF3,LBUF4;передача транзакта с вер. 0.5 на метки LBUF3,LBUF4

LBUF3 ENTER BUFC3  ;вход в буфер третьего компьютера

 SEIZE COMP3  ;занятие третьего компьютера

 ADVANCE 15,2   ;задержка на 13 – 17 мкс

 RELEASE COMP3  ;освобождение компьютера №3

 TRANSFER .1,OUT3,SBOY3 ;переход с вероятностью 0.1 на метку SBOY3, иначе на

                       ;OUT3

SBOY3 SEIZE COMP3       ;занятие компьютера №3 на случай сбойной ситуации

 MARK 1                 ;сохранение времени в параметре 1

 ADVANCE 15,2           ;задержка на 13 – 23 мкс

 RELEASE COMP3          ;освобождение компьютера №3

 SAVEVALUE 3+,C$1       ;прибавление к ячейке 3 текущего значения модельных

                       ;часов

 SAVEVALUE 3-,P$1       ;вычитание из ячейки 3 значения параметра 1

 TRANSFER .1,OUT3,SBOY3 ;передача транзактов с вер. 0.1 на метку SBOY3

                       ;иначе на OUT3                

OUT3 LEAVE BUFC3  ;выход из буфера третьего компьютера

TRANSFER ,LAST  ;безусловный переход на метку LAST

LBUF4 ENTER BUFC4  ;вход в буфер четвёртого компьютера

 SEIZE COMP4  ;занятие четвёртого компьютера

 ADVANCE 15,2   ;задержка на 13 – 17 мкс

 RELEASE COMP4  ;освобождение компьютера №4

 TRANSFER .1,OUT4,SBOY4 ;переход с вероятностью 0.1 на метку SBOY4, иначе на

                       ;OUT4

SBOY4 SEIZE COMP4       ;занятие компьютера №4 на случай сбойной ситуации

 MARK 1                 ;сохранение времени в параметре 1

 ADVANCE 15,2           ;задержка на 13 – 23 мкс

 RELEASE COMP4          ;освобождение компьютера №4

 SAVEVALUE 4+,C$1       ;прибавление к ячейке 4 текущего значения модельных

 SAVEVALUE 4-,P$1       ;вычитание из ячейки 4 значения параметра 1

 TRANSFER .1,OUT4,SBOY4 ;передача транзактов с вер. 0.1 на метку SBOY4

                       ;иначе на OUT4

OUT4 LEAVE BUFC4  ;выход из буфера четвёртого компьютера

LAST TERMINATE  ;удаление транзактов из системы

 GENERATE 5000  ;генерирует транзакты каждые 5000 мкс (5 мс)

 TERMINATE 1  ;удаление транзактов из системы и уменьшение ССМ на 1

 START 1   ;установка нач. значения счётчика моделирования (1)  

 END    ;конец программы

 5.2 Листинг результатов моделирования

GPSSR/PC  V1.1  17-APR-2006   13:03     PAGE 1

 C:\UP\GPSS\KATENA.LST=C:\UP\GPSS\KATENA.GPS

LINE BLOCK

1   REALLOCATE XAC, 500

2  BUFS EQU 1

3  BUFC1 EQU 2

4  BUFC2 EQU 3

5  BUFC3 EQU 4

6  BUFC4 EQU 5

7  COMP1 EQU 6

8  COMP2 EQU 7

9  COMP3 EQU 8

10  COMP4 EQU 9

11  BUFC1 STORAGE 7

12  BUFC2 STORAGE 7

13   SIMULATE

14 1  GENERATE 10

15 2  ASSIGN 1,0

16 3  ENTER BUFS

17 4  TRANSFER .5,LBUF1,LBUF2

18 5 LBUF1 QUEUE 1

19 6  ENTER BUFC1

20 7  DEPART 1

21 8  LEAVE BUFS

22 9  SEIZE COMP1

23 10  ADVANCE 18,5

24 11  RELEASE COMP1

25 12  TRANSFER .05,OUT1,SBOY1

26 13 SBOY1 SEIZE COMP1

27 14  MARK 1

28 15  ADVANCE 18,5

29 16  RELEASE COMP1

30 17  SAVEVALUE 1+,C$1

31 18  SAVEVALUE 1-,P$1

32 19  TRANSFER .05,OUT1,SBOY1

33 20 OUT1 LEAVE BUFC1

34 21  TRANSFER .5,LBUF3,LBUF4

35 22 LBUF2 QUEUE 2

36 23  ENTER BUFC2

37 24  DEPART 2

38 25  LEAVE BUFS

39 26  SEIZE COMP2

40 27  ADVANCE 18,5

41 28  RELEASE COMP2

42 29  TRANSFER .05,OUT2,SBOY2

43 30 SBOY2 SEIZE COMP2

44 31  MARK 1

45 32  ADVANCE 18,5

46 33  RELEASE COMP2

47 34  SAVEVALUE 2+,C$1

48 35  SAVEVALUE 2-,P$1

49 36  TRANSFER .05,OUT2,SBOY2

50 37 OUT2 LEAVE BUFC2

51 38  TRANSFER .5,LBUF3,LBUF4

52 39 LBUF3 ENTER BUFC3

53 40  SEIZE COMP3

54 41  ADVANCE 15,2

55 42  RELEASE COMP3

 GPSSR/PC  V1.1  17-APR-2006   13:03     PAGE 2

 C:\UP\GPSS\KATENA.LST=C:\UP\GPSS\KATENA.GPS

LINE BLOCK

56 43  TRANSFER .1,OUT3,SBOY3

57 44 SBOY3 SEIZE COMP3

58 45  MARK 1

59 46  ADVANCE 15,2

60 47  RELEASE COMP3

61 48  SAVEVALUE 3+,C$1

62 49  SAVEVALUE 3-,P$1

63 50  TRANSFER .1,OUT3,SBOY3

64 51 OUT3 LEAVE BUFC3

65 52  TRANSFER ,LAST

66 53 LBUF4 ENTER BUFC4

67 54  SEIZE COMP4

68 55  ADVANCE 15,2

69 56  RELEASE COMP4

70 57  TRANSFER .1,OUT4,SBOY4

71 58 SBOY4 SEIZE COMP4

72 59  MARK 1

73 60  ADVANCE 15,2

74 61  RELEASE COMP4

75 62  SAVEVALUE 4+,C$1

76 63  SAVEVALUE 4-,P$1

77 64  TRANSFER .1,OUT4,SBOY4

78 65 OUT4 LEAVE BUFC4

79 66 LAST TERMINATE

80 67  GENERATE 5000

81 68  TERMINATE 1

82   START 1

         SYMBOL  VALUE        SYMBOL  VALUE

         ======     =====          ======     =====

         BUFC1                2          BUFC2               3

         BUFC3                4          BUFC4               5

         BUFS                   1         COMP1              6

         COMP2                7         COMP3              8

         COMP4                9         LAST               66

         LBUF1                 5         LBUF2             22

         LBUF3               39         LBUF4             53

         OUT1                 20         OUT2               37

         OUT3                 51         OUT4               65

         SBOY1              13         SBOY2             30

         SBOY3              44         SBOY4             58

 GPSSR/PC  V1.1  17-APR-2006  13:03   PAGE 4

 C:\UP\GPSS\KATENA.LST=C:\UP\GPSS\KATENA.GPS

  RELATIVE CLOCK         5000   ABSOLUTE CLOCK         5000

  BLOCK   COUNTS

  BLOCK   CURRENT    TOTAL    BLOCK   CURRENT  TOTAL    BLOCK   CURRENT  TOTAL

           1              1                   500             2             0                  499              3              0                 499

           4              0                   499             5             0                  245              6              0                 245

           7              0                   245             8             1                  245              9              0                 244

         10              1                   244           11             0                  243            12              0                 243

    13          0                    16           14               0                     16           15              0                  16

    16          0                    16           17               0                     16           18              0                  16

    19          0                    16           20               0                   243           21              0                243

    22          0                  254           23               0                   254           24              0                254

    25          6                  254           26               0                   248           27              1                248

    28          0                  247           29               0                   247           30              0                  20

    31          0                   20            32               0                     20           33              0                  20

    34          0                   20            35               0                     20           36              0                  20

    37          0                 247            38               0                   247           39              0                263

    40          0                 263            41               1                   263           42              0                262

    43          0                 262            44               0                     29           45              0                  29

    46          0                   29            47               0                     29           48              0                  29

    49          0                   29            50               0                     29           51              0                 262

    52          0                 262            53               4                   227           54              0                 223

    55          1                 223            56               0                   222           57              0                 222

    58          0                   30            59               0                     30           60              0                   30

    61          0                   30            62               0                     30           63              0                   30

    64          0                   30            65               0                   222           66              0                 484

    67          1                     2            68               0                       1

  FACILITY       AVERAGE       NUMBER         AVERAGE      SEIZING           PREEMPTING

                        UTILIZATION    ENTRIES        TIME/TRAN     TRANS.NO.      TRANS.NO.

        6           0.92                260                 17.60                          6              

        7           0.98                268                 18.35                        25              

        8           0.88                292                 15.07                           1              

        9           0.76                253                 15.00                         22              

  STORAGE CAPACITY  AVERAGE    AVERAGE  ENTRIES   AVERAGE  CURRENT  MAXIMUM

                                           CONTENT    UTILIZ.                               TIME/TR  CONTENT  CONTENT

     1      32767                 1.00            0.00                  499            18.96                   0                  11

     2              7                 3.00            0.51                  245             72.30                  2                    7

     3              7                 5.00            0.77                  254           105.50                  7                    7

     4      32767                 3.00            0.00                  263             60.93                  1                  10

     5      32767                 1.00            0.00                  227             36.79                  5                    8

  QUEUE MAXIMUM AVERAGE     TOTAL    ZERO   PERC.     AVERAGE $AVERAGE  TABLE  CURRENT

                 CONTENT  CONTENT  ENTRIES  ENTRIES   ZERO  TIME/TR      TIME/TR     NUMBR CONTENT

     1                     5             0.46             245             186     75.92           9.46             39.29                                    0

     2                   10             1.43             254              143    56.30          28.11            64.33                                    0

  CONTENTS   OF   (NONZERO)   FULLWORD  SAVEVALUES

  XF   LOC                    VALUE             LOC               VALUE              LOC      VALUE     LOC      VALUE

            1                                291                2                          380                 3                433        4                446

6. Заключение

В процессе имитационного эксперимента в массиве параметров накапливаются статистические данные о процессах в СМО, по которым вычисляются выходные параметры моделируемой системы.

В заключении приведём анализы файлов отчёта, содержащих всю необходимую информацию о результатах моделирования и статистические данные о работе всех узлов схемы.

1. Сначала определим необходимые для нормальной работы объёмы буферов. Находим их из данных максимального содержимого памяти (MAXIMUM CONTENT) для входного буфера системы (STORAGE, 1) и компьютеров второго сегмента конвейера соответственно (STORAGE, 4 и 5) в листинге, стр.14.

Буфер системы должен иметь объём не менее: 11 у.е. памяти*;

Буфер третьего компьютера должен иметь объём не менее:  10 у.е. памяти;

Буфер четвёртого компьютера должен иметь объём не менее: 8у.е. памяти.

*1 у.е. памяти в нашем случае равна объёму одного транзакта.

2. Основные данные о работе очередей (см. QUEUE, стр.15):

Очередь к буферу первого компьютера:

  •  максимальное содержимое (MAXIMUM CONTENT):  5 транзактов;
  •  среднее содержимое (AVERAGE CONTENT):   0.46 транзакта;
  •  среднее время пребывания в очереди (AVERAGE TIME/TR): 9.46 мкс;

Аналогично для очереди к буферу второго компьютера:

  •  максимальное содержимое:  10 транзактов;
  •  среднее содержимое:   1.43 транзакта;
  •  среднее время пребывания в очереди: 28.11 мкс.

3. Потери времени на восстановление сбойных ситуаций находим как произведение разности числа входов заявок на обслуживание прибором (NUMBER ENTRIES) и числа входов заявок в ОА типа память (ENTRIES) на среднее время интервала обслуживания (AVERAGE TIME/TRAN). Потери в среднем составляют (см. стр.14):

Для компьютера №1: (260-245)*17.60 =  264 мкс;

Для компьютера №2: (268-254)*18.35 = 256.9 мкс;

Для компьютера №3: (292-263)*15.07 = 437.03 мкс;

Для компьютера №4: (253-227)*15.00 = 390 мкс.

 

Но полученные таким образом данные о потерях на восстановление сбойных ситуаций являются не точными. Так, например, при вычислении времени мы используем среднее время интервала обслуживания, не беря в учет то, что у каждой заявки свое время интервала обслуживания.

 Именно для получения точных  данных о потерях мы проводим второй имитационный эксперимент (стр. 16-17), из выходного листинга которого определяем, что потери времени на восстановление сбойных ситуаций соответственно равны:

Для компьютера №1:  291 мкс;

Для компьютера №2:  380 мкс;

Для компьютера №3:  433 мкс;

Для компьютера №4:  446 мкс.

Во втором имитационном эксперименте для оценки временных потерей, обусловленных сбойными ситуациями, мы выполняли следующее.

В случае возникновения сбойной ситуации мы сохраняли в первом параметре текущее время моделирования (MARK 1), а по окончании пересылки находили разность между временем, сохраненным в параметре и текущем временем. А затем полученные разности накапливали в ячейках 1, 2, 3 и 4.

SAVEVALUE 1+, C$1

SAVEVALUE 1 - , P$1

В результате выше сказанного получаем:

1 – время на повторную пересылку из буфера первого компьютера в первый компьютер и т.д.

Библиографический список

  1.  С.В Скворцов, И.А. Телков. Учебное пособие “Языки моделирования в САПР ВС”. Рязань, 1992.

  1.  Шрайбер Т.Жд. Моделирование на GPSS: Пер. с англ. – М.: Машиностроение, 1980

  1.  Разработка САПР. В 10 кн. Кн.9. Имитационное моделирование: Практ. пособие/ В.М. Чёрненький; Под. ред. А.В. Петрова – М.: Высшая школа, 1990

  1.  Описание структур вычислительных систем на языке GPSS: Методические указания к лабораторным работам/ РГРТА. Сост.: С.В. Скворцов, И.А. Телков, В.И. Хрюкин. Рязань, 1999

5. Имитационное моделирование: Методические указания к лабораторным работам/ РГРТА; Сост. В.Н. Фёдоров. Рязань, 2001.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42723. Основы языка С# и знакомство с основными элементами управления C# 430 KB
  В C как и в C C нумерация элементов массива идет с нуля. Естественно что в нашем примере у массива 6 =23 элементов k[00] первый k[12] последний.rry Элемент Вид Описание Length Свойство Количество элементов массива по всем размерностям Rnk Свойство Количество размерностей массива BinrySerch Статический метод Двоичный поиск в отсортированном массиве Cler Статический метод Присваивание элементам массива значений по умолчанию Copy Статический метод Копирование заданного диапазона элементов одного массива в другой массив CopyTo...
42724. Исследование электрических величин двухобмоточного однофазного трансформатора 119 KB
  Исследование электрических величин двухобмоточного однофазного трансформатора. Цель работы: изучить конструкцию однофазного трансформатора описать принцип его действия замерить величины в различных режимах работы в масштабе построить характеристики и векторные диаграммы. б Коэффициент трансформации трансформатора зависит . в В режиме холостого хода с увеличением напряжения коэффициент мощности трансформатора .
42725. Методы классификации основанные на сравнении с эталоном 732 KB
  Поэтому обычно возникает необходимость сократить это число посредством выделения информативных признаков которые предполагаются инвариантными или малочувствительными по отношению к изменениям и искажениям. Результаты измерений признаков отображаются в пространство признаков. В этом случае будут установлены границы областей принятия решений для разделения признаков новых фрагментов подлежащих классификации см. Первая задача заключается в выборе подмножества признаков и их упорядочиванию в заданном множестве измерений.
42726. Строки и регулярные выражения 300 KB
  String Работа с функциями класса StringBuilder Работа с регулярными выражениями. В C есть тип string но класс System. Пример использования: String s= qqq ; int k=s. Пример использования: nmespce test { clss Test { public sttic void Min { String s1= rbour s2= ce s3= zote ; System.
42727. Запільна блок-схема 28.5 KB
  Накресліть схему лінійного алгоритму. Накресліть схему розгалуженого алгоритму. Як конструювати схему алгоритму.
42729. Найти минимальную сумму элементов в строках двумерного массива 58 KB
  Для проверки подлинности работы программы необходимо сверить результаты работы программы и результаты ручного тестирования. Если они сойдутся, то программа выполнена правильно. Для упрощения вычислений заполним массив цифрами
42730. ЛИНЕЙНЫЕ МЕТОДЫ КЛАССИФИКАЦИИ 178.5 KB
  В данной лабораторной работе мы будем рассматривать способ построения линейного решающего правила на основе обучения одного формального нейрона. Модель нейрона Нейрон представляет собой формализованную модель биологического нейрона.4 – Простейший нейрон В общем виде функционирование нейрона подчиняется следующему выражению: где: – вектор входного сигнала – весовой вектор T – порог f – функция активации. Весовой вектор порог и функция активации определяют поведение нейрона то как он реагирует на входные данные.
42731. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ПОТРЕБНОСТИ В КОРМАХ НА ПАСТБИЩНЫЙ ПЕРИОД 70 KB
  Исходя из наличия поголовья сельскохозяйственных животных структуры и организации стада структуры суточных рационов и норм кормления рассчитать потребность в кормах по ферме на пастбищный период в кормовых единицах и физическом весе по видам корма и половозрастным группам. Промежуточными данными должны быть: Поголовье по половозрастным группам; Потребность в кормах в сутки на одну голову кормовые единицы и физический...