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:
- разработка обобщенного (укрупненного) алгоритма;
- 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