Моделирование работы узла коммутации сообщений
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Рисунок 4 - Блок-схема.
6. Математическая модель и ее описание
Как известно, для СМО с ожиданием справедливы формулы:
;
- коэффициент загруженности устройства обработки заявок;
моделирование математический системный имитационный
tb - время, которое устройство обработки было занято за время моделирования;
Tc - общее время моделирования.
Время занятости устройства обработки можно рассчитать по формуле:
;
N - количество поступивших заявок в систему;
- интенсивность потока обслуживания.
Количество поступивших заявок можно рассчитать по формуле:
;
- интенсивность потока заявок;
Рассчитаем показатель U для сравнения с данными результатов имитационного моделирования.
По условию: =1/7, а интенсивность поступления заявок из каждого источника одинакова и равна 1/15, следовательно, общая интенсивность потока заявок равна 2/15
7. Описание машинной программы решения задачи
Наиболее удобным средством решения поставленной задачи являются средства имитационного моделирования, поскольку содержат функции, позволяющие легко и удобно создавать модели и отслеживать их состояние с изменением времени и содержания. Для СМО - это язык GPSS, и он отражает характеристики таких объектов СМО как очередь, устройство, что позволяет применить его для решения нашей задачи.
Текст программы приводится в приложении 1.
8. Результаты моделирования и их анализ
Отчет GPSS по программе является результатом ее работы и имеет вид:
GPSS World Simulation Report - FenKyrs.9.1
TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
.000 10000.000 23 1 0
VALUE10001.00021.00010000.0006.00010003.00010002.00013.00017.000
LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
GENERATE 658 0 0
ASSIGN 658 0 0
TRANSFER 658 0 0
GENERATE 672 0 0
ASSIGN 672 0 06 TEST 1330 0 0
QUEUE 1329 1 0
SEIZE 1328 0 0
DEPART 1328 0 0
ADVANCE 1328 1 0
RELEASE 1327 0 0
TEST 1327 0 013 QUEUE 656 0 0
ADVANCE 656 2 0
DEPART 654 0 0
TERMINATE 654 0 017 QUEUE 671 0 0
ADVANCE 671 1 0
DEPART 670 0 0
TERMINATE 670 0 021 TERMINATE 1 0 0
GENERATE 1 0 0
TERMINATE 1 0 0
ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY1328 0.929 6.996 1 1330 0 0 0 1
MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY3 1 1329 286 0.566 4.258 5.426 02 1 671 0 1.002 14.926 14.926 02 2 656 0 0.975 14.856 14.856 0
XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
1327 0 10001.168 1327 14 15 1 1.000
0 10003.551 1332 0 1
0 10005.493 1330 10 11 1 1.000
0 10006.936 1333 0 4
0 10008.676 1329 14 15 1 1.000
0 10014.668 1328 18 19 1 2.000
0 20000.000 1334 0 22
Из отчета следует, что коэффициент загрузки устройства обработки транзактов (который необходимо определить в соответствии с задание к курсовой работе) равен 0.929.
9. Сравнение результатов имитационного моделирования и аналитического расчета характеристик
Исходя из приведенных результатов видно, что коэффициент загруженности процессора узла коммутации, рассчитанный математически (0,933) практически полностью совпадает с результатом, полученным после имитационного моделирования (0.929). Небольшое отклонение от результата математических расчетов можно объяснить тем, что при моделировании интенсивность потока заявок была распределена по нормальному закону, а при математических расчетах она бралась как константа, равная средней интенсивности потока заявок.
10. Возможные улучшения в работе системы
Данная система не нуждается в каких-либо изменениях структуры, так как отказов из-за переполнения входного буфера не происходит, а коэффициент загрузки процессора коммутационного узла составляет порядка 93%, что является очень хорошим показателем утилизации, так как время простоя процессора довольно мало.
Заключение
Данная курсовая работа, посвященная исследованию процессов обработки с помощью и в ЭВМ, имела своей целью моделирование СМО для изучения ее характеристик: коэффициента загрузки ЭВМ, отражающегося в загруженности устройства СМО. Моделирование проводилось с помощью языка моделирования, очень удобного для исследования СМО, GPSS World Student Version 4.3.5.
Результат, полученный в курсовой работе, является относительным, поскольку в реальном мире происходит учет экономических, технологических факторов. Кроме того, результат зависит от применяемых средств расчета, что влияет на отличие от математически рассчитанного. Однако для полноценного моделирования существует необходимость проведения нескольких исследований реальной модели для получения точных результатов виртуального моделирования.
Разработанная программа удовлетворяет требованиям ограниченной программы языка GPSS (для студентов), а потому может быть запущена на любых современных ЭВМ.
Моделирование реальных процессов с помощью ЭВМ является выгодным в стоимости и экономии времени, а потому его актуальность не вызывает сомнений
Список литературы
- Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. - М.:Высш. шк.,1995.
- Вентцель Е.С. Исследование операций. - М.:Радио и связь,1972.
- Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. Практикум. - М.:Высш. шк.,1999.
- Вентцель Е.С. Теория вероятностей. - М.:Наука, 1969.
Приложение 1
Листинг программы на языке GPSS:
SIMULATE,7,1,NAKOPITEL,7,2NEQ$NAK,3,DESTROYEP1,1,TRA2QUEUEOBUF1,5QUEUEOBUF2,5