Одноканальная СМО с детерминированным потоком заявок и равномерно распределенной длительностью обслуживания (D/U/1)

Размещено на http://www.allbest.ru

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

Лабораторная работа №1

по курсу «Моделирование систем»

на тему «Одноканальная СМО с детерминированным потоком заявок и равномерно распределенной длительностью обслуживания (D/U/1)»

Выполнил:

Студент гр. ИСТ-41

Резников К

Проверил:

доцент каф. ИСТ

Ивженко С.П.

Саратов, 2013



Задание

Положим, что система содержит один обслуживающий прибор (рис.6.6). В СМО поступает детерминированный поток заявок с интервалом 10 секунд. Заявки выбираются на обслуживание из накопителя неограниченной ёмкости в порядке поступления, то есть по правилу «первым пришел - первым обслужен» (дисциплина обслуживания FIFO - First In First Out).

Длительность обслуживания заявок в приборе - величина случайная,

распределенная по равномерному закону в интервале от 4 до 12 секунд

(8±4 секунды) со средним значением 8 секунд.

Листинг программы

*******************************************************************

GENERATE 10; формирование детерминированного потока заявок

QUEUE 1; отметка момента поступления заявки в очередь 1

SEIZE uzel; занятия прибора с именем uzel

DEPART 1; отметка момента покидания заявкой очереди 1

ADVANCE 8,4; задержка на время 8±4 единицы времени

RELEASE uzel; освобождение прибора с именем uzel

TERMINATE 1; удаление заявки из модели

*******************************************************************

START 100000

*******************************************************************

Отчет

По завершении моделирования результаты формируются

автоматически в виде стандартного отчета, представленного на рисунке 1.

Рис.1. Стандартный отчет Модели 1

Анализ отчета

Стандартный отчет рассматриваемой модели содержит следующую информацию:

1. Заголовок с именем GPSS-модели:

GPSS World Simulation Report - Untitled Model 1.1.1

2. Дату и время проведения имитационного моделирования (эксперимента):

Wednesday, February 19, 2014 22:12:29

3. Время старта и завершения моделирования, количество блоков

(операторов), одноканальных устройств (приборов) и многоканальных

устройств (памятей) в GPSS-модели:

START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES

0.000 1000005.010 7 1 0

4. Перечень заданных в модели символических имен (блоков, устройств, памятей) и присвоенные им числовые значения (начиная с 10000):

NAME VALUE

UZEL 10000.000

5. Перечень (BLOCK TYPE) пронумерованных (LOC) блоков c присвоенными им в модели метками (LABEL):

LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY

1 GENERATE 100000 0 0

2 QUEUE 100000 0 0

3 SEIZE 100000 0 0

4 DEPART 100000 0 0

5 ADVANCE 100000 0 0

6 RELEASE 100000 0 0

7 TERMINATE 100000 0 0

Кроме того, для каждого блока указывается:

ENTRY COUNT - количество транзактов, вошедших в данный блок за время моделирования;

CURRENT COUNT - количество транзактов, в данном блоке на момент

завершения моделирования;

RETRY - количество транзактов, ожидающих выполнения некоторого

специфического условия.

6. Результаты моделирования и дополнительная информация по

устройствам:

FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY

UZEL 100000 0.801 8.008 1 0 0 0 0 0

Здесь:

FACILITY - символическое имя или номер устройства;

ENTRIES - количество транзактов, вошедших в данное устройство за время моделирования;

UTIL. - коэффициент использования (загрузка) устройства;

AVE.TIME - среднее время занятия устройства одним транзактом (средняя длительность обслуживания заявок);

AVAIL. - состояние устройства на момент завершения моделирования: 1 -

устройство доступно (не занято), 0 - устройство недоступно (занято);

OWNER - номер транзакта, находящегося в устройстве на момент завершения моделирования;

PEND - количество транзактов, ожидающих выполнения с прерыванием других транзактов;

INTER - количество прерванных транзактов на момент завершения моделирования (в списке прерываний);

RETRY - количество транзактов, ожидающих выполнения некоторого специфического условия;

DELAY - количество транзактов, ожидающих занятия устройства.

7. Результаты моделирования и дополнительная информация по очередям:

QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

1 1 0 100000 69780 0.040 0.405 1.339 0

Здесь:

QUEUE - имя или номер очереди;

MAX - максимальное количество транзактов в очереди за время моделирования;

CONT. - текущее количество транзактов в очереди на момент завершения моделирования;

ENTRY - количество транзактов, прошедших через очередь за время моделирования;

ENTRY(0) - количество транзактов, прошедших через очередь за время моделирования с нулевым временем ожидания;

AVE.CONT. - средняя длина очереди за время моделирования;

AVE.TIME - среднее время нахождения транзакта в очереди (среднее время ожидания заявок);

AVE.(-0) - среднее время нахождения транзакта в очереди без учета транзактов с нулевым временем ожидания;

RETRY - количество транзактов, ожидающих выполнения некоторого специфического условия;

8. Список будущих событий (FEC):

FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE

100001 0 1000010.000 100001 0 1

Здесь:

FEC - Future Events Chain;

XN - номера всех транзактов, находящихся в списке будущих событий (в данном примере это единственный транзакт с номером 100001);

PRI - приоритет транзакта;

BDT - момент времени, когда транзакт должен покинуть блок, а,

следовательно, и список будущих событий;

ASSEM - номер семейства данного транзакта;

CURRENT - номер блока, в котором находился транзакт на момент

завершения моделирования;

NEXT - номер следующего блока, в который будет передан транзакт;

PARAMETER - имя или номер параметра транзакта;

VALUE - значение параметра.

Описание операторов и команд:

GENERATE (ГЕНЕРИРОВАТЬ)

Назначение оператора: генерирование транзактов в соответствии с заданным правилом формирования интервалов между транзактами.

Формат оператора:

GENERATE [A],[B],[C],[D],[E]

Значения операндов:

A - средний интервал времени между генерируемыми транзактами или вероятностное распределение интервала из встроенной библиотеки процедур, заключённое в круглые скобки;; [по умолчанию - ноль];

B - величина полуинтервала равномерно распределенного интервала или модификатор таблично заданной функции; [по умолчанию - ноль];

С - смещение - момент формирования первого транзакта; [по умолчанию - ноль];

D - ограничитель - число генерируемых данным оператором транзактов; [по умолчанию - не ограничено];

Е - уровень приоритета от 0 до 127 (чем больше номер, тем выше приоритет); [по умолчанию - ноль].

Примечание. Несмотря на то, что операнды A и D - необязательные

операнды, в операторе GENERATE обязательно должен использоваться один из них: либо операнд A , либо операнд D.

Примеры:

GENERATE 25; интервал времени между генерируемыми транзактами - величина детерминированная равная 25, количество генерируемых транзактов не ограничено.

GENERATE ,,,25;операнды A, B и C не используются, и их

значения равны нулю по умолчанию; это означает, что в нулевой момент

модельного времени будут сгенерированы ровно 25 транзактов.

GENERATE 25,10; интервал времени между транзактами - величина случайная, равномерно распределенная в интервале (25±10), т.е. от 15 до 35.

Раздел 6. Имитационное моделирование 273

GENERATE 25,FN$Erlang; интервал времени между транзактами - величина случайная, распределенная по закону, заданному в виде табличной функции Erlang.

GENERATE 25,10,100,250,5; интервал времени между транзактами - равномерно распределенная величина в интервале от 15 до 35; момент формирования первого транзакта равен 100 единицам модельного

времени; всего за время моделирования этим оператором будет сгенерировано 250 транзактов, после чего формирование транзактов прекратится; всем сгенерированным транзактам будет присвоен приоритет, равный 5.

GENERATE (Exponential(1,0,50)); интервал времени между транзактами - величина случайная, распределенная по экспоненциальному закону со средним значением 50.

Следует обратить внимание, что в последнем примере имя библиотечной процедуры с параметрами Exponential(1,0,50) заключается в круглые скобки. Параметры процедуры Exponential имеют следующий смысл: первый параметр - номер встроенного генератора равномерно распределённых в интервале (0; 1) случайных чисел (может иметь значения от 1 до 999); второй и третий параметры - соответственно смещение (минимальное значение) и среднее значение (математическое ожидание) случайной величины, распределённой по экспоненциальному закону.

TERMINATE (ЗАВЕРШИТЬ)

Назначение оператора: удаление транзактов из модели.

Формат оператора:

TERMINATE [A]

Значения операндов:

A - указатель уменьшения счетчика завершений (целое положительное число); [по умолчанию - ноль].

Примеры:

TERMINATE 1; транзакт, поступивший в данный блок, удаляется

из модели, и счетчик завершения процесса моделирования, начальное значение которого устанавливается командой START, уменьшается на 1.

TERMINATE; транзакт удаляется из модели, при этом значение счетчика завершения процесса моделирования не изменяется.

ADVANCE (ЗАДЕРЖАТЬ)

Назначение оператора: задержка транзакта на заданное время.

Формат оператора:

ADVANCE [A],[B]

Значения операндов:

A - среднее время задержки или вероятностное распределение из встроенной библиотеки процедур, заключённое в круглые скобки; [по умолчанию - ноль];

274 Раздел 6. Имитационное моделирование

B - величина полуинтервала равномерно распределенного интервала задержки или модификатор таблично заданной функции; [по умолчанию -ноль].

Примеры:

ADVANCE 50; поступивший транзакт задерживается в данном блоке на 50 единиц времени.

ADVANCE 50,10; время задержки транзакта - величина случайная, равномерно распределенная в интервале от 40 до 60 (50 ± 10).

ADVANCE 50,FN$Erl_1; время задержки транзакта - величина

случайная, распределенная по закону, заданному в виде табличной функции Erl_1, со средним значением 50.

ADVANCE (Exponential(33,10,50)); время задержки - величина случайная, распределенная по экспоненциальному закону (из встроенной

библиотеки процедур) со средним значением 50; номер встроенного генератора равномерно распределённых случайных чисел равен 33;

смещение равно 10, то есть случайная величина, распределённая по экспоненциальному закону, принимает значения, начиная от 10.

SEIZE (ЗАНЯТЬ)

Назначение оператора: занятие транзактом прибора.

Формат оператора:

SEIZE A

Значения операндов:

A - идентификатор (число или имя) занимаемого прибора.

Примеры:

SEIZE 4; транзакт пытается занять прибор с номером 4; если прибор занят другим транзактом, то поступивший транзакт помещается в список задержки этого прибора, где находится до момента освобождения прибора, после чего этот транзакт занимает освободившийся прибор и продолжает свое движение к следующему блоку.

SEIZE Pribor_Disk; транзакт пытается занять прибор с именем Pribor_Disk; далее по аналогии с предыдущим примером.

RELEASE (ОСВОБОДИТЬ)

Назначение оператора: удаление транзакта из прибора (освобождение прибора).

Формат оператора:

RELEASE A

Значения операндов:

A - идентификатор (число или имя) освобождаемого прибора.

Примеры:

RELEASE 4; транзакт освобождает прибор с номером 4.

RELEASE Pribor_Disk; транзакт освобождает прибор с именем

Pribor_Disk.

Раздел 6. Имитационное моделирование 275

QUEUE (СТАТЬ В ОЧЕРЕДЬ)

Назначение оператора: занесение транзакта в очередь (точнее - регистрация статистики очереди, связанная с фиксацией момента поступления транзакта в очередь и увеличением ее длины).

Формат оператора:

QUEUE A,[B]

Значения операндов:

A - идентификатор (число или имя) очереди;

B - количество элементов, на которое должна увеличиться длина очереди; [по умолчанию - один].

Примеры:

QUEUE 3; присоединение транзакта к очереди с номером 3 и увеличение ее длины на 1 (по умолчанию).

QUEUE Jeck,5;присоединение транзакта к очереди с именем Jeck и увеличение ее длины на 5.

DEPART (ПОКИНУТЬ ОЧЕРЕДЬ)

Назначение оператора: удаление транзакта из очереди (точнее - регистрация статистики очереди, связанная с уменьшением ее длины и фиксацией момента удаления транзакта из очереди с целью определения времени ожидания).

Формат оператора:

DEPART A,[B]

Значения операндов:

A - идентификатор (число или имя) очереди;

B - количество элементов, на которое должна уменьшиться длина

очереди; [по умолчанию - один].

Примеры:

DEPART 3; удаление транзакта из очереди с номером 3 и уменьшение ее длины на 1 (по умолчанию).

DEPART Jeck,5;удаление транзакта из очереди с именем Jeck и уменьшение ее длины на 5.

START (НАЧАТЬ)

Назначение: запуск процесса моделирования.

Формат команды:

START A,[B],,[D]

Значения операндов:

A - начальное значение «счетчика завершений»;

B - признак вывода статистики: значение NP (no printout) блокирует

вывод стандартной статистики; необязательный операнд;

D - признак вывода списков: значение 1 включает вывод списков

будущих и текущих событий в стандартный отчет; необязательный

операнд.

Операнд С остался от предыдущих версий GPSS и не используется в

GPSS World.



Вывод

одноканальная модель оператор

В ходе выполнения данной лабораторной работы были изучены:

Операторы блоков GPSS World

GENERATE

QUEUE

SEIZE

DEPART

ADVANCE

RELEASE

TERMINATE

TEST

ENTER

LEAVE

Команды GPSS World

START

STORAGE

Так же была рассмотрена простейшая GPSS-модель, имитирующая работу СМО с однородным потоком заявок и позволяющая получить представление об основных операторах GPSS World.

Для модели было представлено подробное описание моделируемой системы с указанием конкретных значений параметров. Далее был изучен текст GPSS-модели и детально рассмотрен каждый оператор.

Приведен и подробно описан стандартный отчет, формируемый автоматически по завершении моделирования и содержащий результаты моделирования.

Размещено на Allbest.ru