Моделирование системы передачи данных из пункта А в пункт С

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование

?и модели. При этом моделирующий алгоритм должен отвечать следующим основным требованиям:

  • обладать универсальностью относительно структуры, алгоритмов функционирования и параметров системы;
  • обеспечивать одновременную и независимую работу необходимого числа элементов схемы;
  • укладываться в приемлемые затраты ресурсов ЭВМ для реализации машинного эксперимента;
  • проводить разбиение на автономные логические части.

 

. Разработка моделирующего алгоритма и машинная реализация

моделирование массовое обслуживание

На втором этапе моделирования системы математическая модель воплощается в конкретную машинную модель Мм. Второй этап моделирования представляет собой практическую деятельность, направленную на реализацию идей и математических схем в виде машинной модели, ориентированной на использование конкретных программно-технических средств (в данной курсовой работе - это GPSS и средства ПЭВМ).

Удобной формой представления логической структуры моделей процессов функционирования систем и машинных программ является схема [3].

Разработку моделирующего алгоритма удобно производить в 2 этапа:

  1. разработка обобщенного (укрупненного) алгоритма;
  2. разработка детального алгоритма.

Укрупненный алгоритм показывает наглядно принцип функционирования модели, скрывая детали конкретной реализации и взаимодействия отдельных блоков схемы, что помогает увидеть общее направление работы модели.

Детальный алгоритм более глубоко отражает функционирование блоков схемы, в нем более подробно описываются способы реализации каждого блока схемы.

На рисунке 4 изображена обобщенная схема моделирующего алгоритма.

 

Рисунок 4 - Обобщенная схема моделирующего алгоритма процесса функционирования СПД

Так как, в рассматриваемом примере моделирования для реализации был выбран язык GPSS, то необходимо разработать блок-диаграмму модели, по сути представляющую собой логическую схему, адаптированную к особенностям использования для машинной реализации модели GPSS. В блок - диаграмме модели процесса функционирования СПД для структурных элементов модели, показанных на рисунке 3 введены следующие обозначения:

для накопителей Н1, Н2 - соответственно BUF1 и BUF2;

для канала обслуживания К1, К2 - CPU1 и CPU2;

Такая блок-диаграмма, сохраняя в основном структуру модели, использует графические аналоги соответствующих операторов GPSS [3]. Это существенно упрощает этап алгоритмизации модели и ее программирования, так как дальнейшие действия сводятся к формальной перекомпоновке пространственной блок диаграммы GPSS в линейную форму GPSS-программы.

Блок-диаграмма модели процесса функционирования сборочного цеха приведена на рисунке 5.

 

Рисунок 5 - Блок-диаграмма модели процесса функционирования СПД

4. Математическое описание системы

 

Данная система представляет собой одноканальную СМО с неограниченной по длине очередью.

Так как время поступления деталей распределено равномерно (т.е. 105), то можно найти среднеарифметическое время поступления одного пакета:

 

,

 

где - время поступления пакета в пункт А.

Интенсивность потока поступления пакетов рассчитывается по формуле:

 

(1),

(2),

 

Отсюда

Интенсивность потока обслуживаний для данной системы определяется по формуле:

 

(3),

(4),

 

где , - время передачи пакетов.

Отсюда ,

Финальные вероятности состояний существуют только при загрузке системы:

 

(5),

(6),

 

где и - вероятности занятости буферов пунктов А и В.

Отсюда и .

При ? 1 очередь возрастает неограниченно.

Среднее число пакетов в накопителях определяется по формуле:

 

(7).

 

Применяя формулу (7) для каждого потока изделий получим следующие результаты:

,

.

 

. Текст GPSS - программы

 

Листинг программы представлен ниже, где также даны соответствующие комментарии.

 

BUF1STORAGE 500; память BUF1STORAGE 500; память BUF210, 5BUF1,1; занять ячейку памятиCPU1; занять устройствоBUF1,1; освободить ячейку памяти10; обработкаCPU1; освободить устройствоBUF2,1; занять ячейку памятиCPU2; занять устройствоBUF2,1; освободить ячейку памяти12; обработкаCPU2; освободить устройство1; удалить пакет из системы500; всего 500 пакетов

 

. Проведение моделирования и анализ результатов

 

Моделирование остановится, когда через систему пройдут 500 пакетов.

Стандартный отчет приведен ниже.

TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES

.000 6026.011 12 2 2VALUE 10000.00010001.00010002.00010003.000LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY

GENERATE 604 0 0

ENTER 604 9 0

SEIZE 595 0 0

LEAVE 595 0 0

ADVANCE 595 1 0

RELEASE 594 0 0

ENTER 594 93 0

SEIZE 501 1 0

LEAVE 500 0 0

ADVANCE 500 0 0

RELEASE 500 0 0

TERMINATE 500 0 0ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER 595 0.986 9.987 1 595 0 0 501 0.996 11.976 1 501 0 0DELAY

9

93CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. 500 491 0 12 604 1 4.820 0.010 500 406 0 94 594 1 43.876 0.088 DELAY

0

0XN PRI M1 ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE

0 4996.433 501 8 9XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE

0 6029.367 605 0 1

0 6033.554 595 5 6

 

Из этого отчета можно просмотреть статистику по устройствам и по очередям.

Статистика по устройствам:

имя устройства - CPU1;

количество пакетов, вошедших в устройство - 595;

текущая занятость устройства - 1;

коэффициент занятости - 0.986;

среднее время обслуживания одного комплекта - 9.987;

имя устройства - CPU2;

количество пакетов, вошедших в устройство - 501;

текущая занятость устройства - 1;

коэффициент занятости - 0.996;

сре