Моделирование процессов обработки информации
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Аннотация
Курсовая работа предназначена для практического усвоения студентами основных разделов дисциплины Моделирование систем, закрепления знаний по математическим методам и программным средствам системного моделирования, развития практических навыков комплексного решения задач исследования и проектирования систем на современных ЭВМ.
Система представляет в общем случае двухканальное двухфазное устройство. Одним из лучших вариантов решения подобных задач является имитационное моделирование, позволяющее, в отличие от математического, более верно оценить систему и получить более точный результат.
В качестве среды имитационного моделирования используется GPSS, как удобная и наглядная система.
Содержание
Введение
Основная часть
.1 Описание моделируемой системы
.2 Структурная схема модели системы и ее описание
.3 Временная диаграмма и ее описание
.4 Q-схема системы и ее описание
.5 Укрупненная схема моделирующего алгоритма и описание ее блоков
.6 Блок-диаграмма
.7 Математическая модель и ее описание
.8 Описание машинной программы решения задачи
.9 Результаты моделирования и их анализ
.10 Сравнение результатов имитационного моделирования и аналитического расчета характеристик
.11 Описание возможных улучшений в работе системы
Заключение
Список литературы
Приложение
Введение
Данная курсовая работа по теме: Моделирование процессов обработки информации имеет следующее задание:
В узел коммутации пакетов данных, состоящий из входного буфера, процессора, двух выходных буферов и двух выходных линий, поступают пакеты данных с двух направлений. Пакеты данных с первого направления поступают во входной буфер, обрабатываются в процессоре, буферизуются в выходном буфере первой линии и передаются по выходной линии. Пакеты данных со второго направления обрабатываются аналогично, но передаются по элементам второй линии. Пакеты поступают через интервалы 157 мс на каждом направлении. Время обработки пакета в процессоре равно 7 мс, время передачи по выходной линии равно 155 мс. Если очередной пакет поступает при наличии трех пакетов в буфере, то оно получает отказ.
Необходимо смоделировать процесс обмена пакетами данных в течение 10с. Определить коэффициент загрузки процессора.
Актуальность подобных задач в нашем мире не вызывает сомнения, поскольку благодаря предварительно смоделированной системе удается гораздо быстрее и дешевле выяснить наиболее сложные и случайные моменты работы реальной системы, вычислить ее временные и иные характеристики.
Целью моделирования является нахождение наиболее эффективного варианта решения какой-либо задачи.
Оптимальным вариантом решения приведенной задачи будет использование имитационного моделирования. Для решения одним из аналитических методов, базирующихся на теории массового обслуживания, ее следует предварительно упростить, что, естественно, скажется на точности и достоверности полученных результатов. Использование языков программирования при решении задачи так же не является оптимальным методом, так как разработчик столкнется с трудностями машинной реализации программы моделирования.
Удобным вариантом реализации имитационного моделирования является среда General Purpose Simulation System (GPSS).
1. Основная часть
.1Описание моделируемой системы
Задача, решаемая в данной курсовой работе, относится к задачам теории систем массового обслуживания (СМО).
Пакеты данных на обработку поступают с двух направлений. Пакеты данных с первого направления поступают во входной буфер, обрабатываются в процессоре, буферируются в выходном буфере первой линий и передаются по выходной линии. Пакеты данных со второго направления обрабатываются аналогично, но передаются по элементам второй линии. Пакеты данных поступают через интервалы 157 мс на каждом направлении. Время обработки сообщения в процессоре равно 7 мс, время передачи по выходной линии равно 155 мс. Если очередной пакет поступает при наличии трех пакетов в буфере, то оно получает отказ.
1.2 Структурная схема модели системы и ее описание
На основании задания, прежде всего, строим структурную схему данной СМО (Рис.1).
Рисунок 1 - Структурная схема процесса функционирования узла коммутации пакетов.
.2Временная диаграмма и ее описание
Более детально процесс функционирования узла коммутации пакетов можно представить на временной диаграмме (Рис. 2).
На диаграмме:
- ось 1 - моменты поступления пакетов в процессор;
- ось 2 - пребывание пакетов в приемном накопителе;
- оси 3 - обработка пакетов в процессоре;
- ось 4 - пребывание пакетов из первого источника в накопителе перед вторичной обработкой;
- ось 5 - пребывание пакетов из второго источника в накопителе перед вторичной обработкой;
- ось 6 - передача пакетов из первого источника по первой выходной линии;
- ось 7 - передача пакетов из второго источника по второй выходной линии;
С помощью временной диаграммы можно выявить все особые состояния системы, которые необходимо будет учесть при построении блок-диаграммы.
Все описанное выше есть, по сути, этап построения концептуальной модели системы. Следующим должен стать этап формализации модели.