Моделирование на языке GPSS/PC-2

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

  
 
 
 
 
 

Курсовая  работа 

Тема: «Моделирование на языке GPSS/PC-2» 
 
 

Дисциплина:  Моделирование систем 
 
 
 

     Группа: ВУВ 8-05

     Выполнили: Ляпина Елена

                     Маслова  Вера

                     Такиулина  Анастасия

 

     Преподаватель: Колесников Г.С. 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва  – 2009

 

Содержание 
 
 

 

1. Введение 

      Моделирование – это метод исследования сложных систем, основанный на том, что рассматриваемая система заменяется на модель и проводится исследование модели с целью получения информации об изучаемой системе. Под моделью исследуемой системы понимается некоторая другая система, которая ведет себя с точки зрения целей исследования аналогично поведению системы. Обычно модель проще и доступнее для исследования, чем система, что позволяет упростить ее изучение. Среди различных видов моделирования, применяемых для изучения сложных систем, большая роль отводится имитационному моделированию.

      Имитационное моделирование – это метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью с достаточной точностью описывающей реальную систему и с ней проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Такую модель можно «проиграть» во времени как для одного испытания, так и заданного их множества. При этом результаты будут определяться случайным характером процессов. По этим данным можно получить достаточно устойчивую статистику.

      Реализация  имитационных моделей на ЭВМ происходит с помощью общецелевых или специализированных языков моделирования. К общецелевым

языкам  моделирования относится язык GPSS.

      GPSS (англ. General Purpose Simulation System – общецелевая система моделирования) – язык программирования, используемый для имитационного моделирования различных систем, ориентированный на исследование систем массового обслуживания (СМО).

      Программа на языке GPSS состоит из блоков, которые  имитируют различные параметры  «устройств» в модели. Как ожидание, выполнение работы и другие. Блок начинает выполняться при попадании в него транзактов — активных, неделимых элементов модели. К транзактам применяются различные правила описанные в блоках программы. 

2. Постановка задачи

      Система содержит мультиплексный канал и  три ЭВМ. Сигналы поступают на вход канала через 10+3 мсек. В канале они накапливаются и предварительно обрабатываются в течении 9+5 мсек. Затем они поступают на обработку в ту ЭВМ, где входная очередь – наименьшая по длине. Очереди к ЭВМ имеют наибольшую емкость 10 сигналов. Сигнал, заставший все очереди заполненными, уходят из системы необработанными. Время обработки сигналов на ЭВМ равно 30+19 мсек.

      Написать  модель на языке GPSS/PC-2.

      ОПРЕДЕЛИТЬ: Основные характеристики времени реакции  системы. 
 

 

       Схематичное представление  модели 

      Система обслуживания с несколькими приборами и очередями представляет собой систему обслуживания с несколькими каналами, перед которыми образуются отдельные очереди.

 

Блок-схема

 

3. Модель программы на языке GPSS/PC-2 

      ;  GPSS/PC Program File ZADANIE.GPS.  (V 2, # 40550)  12-15-2009 11:55:49

      10 *************************************************************************       

      12 *                                                                       *       

      14 *                Barber Shop Simulation                *       

      16 *                                                                       *       

      18 *************************************************************************       

      20               GENERATE     10,3                ;Create next customer.       

      25               ADVANCE        9,5       

      27               SELECT MIN   1,1,3,,Q       

      29               TEST L              Q1,10,OUT       

      29.1            TEST L             Q2,10,OUT       

      29.2             TEST L             Q3,10,OUT       

      30                QUEUE            P1       

      40                SEIZE                P1       

      50                DEPART           P1       

      60                ADVANCE     30,19       

      70               RELEASE         P1       

      75 OUT     TERMINATE           

      80                TERMINATE    1        

 

4. Основные сведения о блоках, используемых для создания GPSS-модели. 

4.1. Блок GENERATE

      GENERATE - это блок, через который транзакты входят в модель. В одной модели может быть несколько различных таких блоков.

      GENERATE А,B,C,D,E

      Операнды:

      А –  Средний интервал времени прибытия (среднее время между последовательными приходами транзактов в блоке GENERATE);

      B – Половина поля допуска равномерно распределенного интервала. Понимамать как А+В;

      C – Смещение интервалов (момент времени, в который в блоке должен появиться первый транзакт);

      D – Ограничитель (граничное значение общего числа транзактов, которые могут войти в модель через данный блок в течение времени моделирования. Когда это число достигнуто, данный блок GENERATE перестает быть активным);

      E – Уровень приоритета (уровень или класс приоритета каждого из транзактов, входящих в модель через данный блок).

      Операнды  А и В в блоке являются основными (их наличие обязательно), операнды С, D и E - дополнительными. Все эти операнды не обязательно должны быть заданы явно. Но когда операнды заданы в виде констант, то они должны быть неотрицательными целыми числами.

      Использование блока GENERATE в нашей программе:

      20          GENERATE     10,3

      Здесь заданы операнды А и В (10 и 3 соответственно). Такая запись означает, что интервал времени прибытия равен 5 плюс-минус 3. 

4.2. Блок SELECT

      Блок SELECT применяется для нахождения номера первого объекта (из определенного  диапазона объектов), удовлетворяющего заданному условию.

SELECT lo A, B, C, D, E

      где lo – логический оператор;

      A – номер параметра входящего  транзакта, в который помещается  результат подсчета объектов;

      B – номера первого объекта;

      C – номер последнего объекта.

      Если  заданы также поля D и E, то логический оператор lo является оператором сравнения, т.е. имеет вид L, или LE, E, NE и т.д. В поле D тогда задается некоторая величина, а в поле E – СЧА объектов, сравниваемый с величиной поля E.

      Логический оператор здесь может быть задан не только теми обозначениями, но также еще двумя: MIN и MAX.

      27          SELECT MIN   1,1,3,,Q       

      Здесь будет найден номер самой короткой очереди из трех (с первой по третью) и записан в первый параметр транзакта. 

    4.3. Блок QUEUE

      QUEUE – помещает транзакт в конец очереди.

    QUEUE А,В

      Операнды:

      А - номер очереди (числовое или символьное имя очереди);

      В - число добавляемых к очереди  элементов (по умолчанию 1).

      Увеличивает текущее содержимое очереди, указанной  в поле А, на значение в поле В. Если поле В не определено, увеличивает содержимое очереди на единицу. Транзакт может находиться в двух различных очередях одновременно.

      30          QUEUE        P1 

      Это означает присоединить транзакт к очереди P1,увеличив ее длину на единицу.

      P1 – номер очереди, в которую поступает сигнал, и номер ЭВМ, в которой этот сигнал обрабатывается. 

4.5. Блок TEST

      TEST - сравнивает два стандартных  числовых атрибута.

      TEST_r А,В,С

      r - внутренний операнд, принимающий  значения:

      Е - равно; NE - не равно; L - меньше чем; LE - меньше чем или равно;

      G - больше чем; GE - больше чем или  равно; 

      А - стандартный числовой атрибут;

      В - стандартный числовой атрибут;

      С - номер альтернативного блока.

      Значения  стандартных числовых атрибутов, указанных в поле А и В, сравниваются отношением, определяемым операндом г. Если условие выполняется, транзакт вводится в блек. Если условие не выполняется и определено поле С, транзакт переходит в указанный блок, если же С не задано, транзакт задерживается в предыдущем блоке.

      29          TEST L       Q1,10,OUT       

      Если  очередь 1 меньше 10, транзакт входит в  блок TEST, в противном случае транзакт перейдет в блок с меткой OUT. 

    4.6. Блок DEPART

      DEPART - удаляет транзакт из очереди. 

      DEPART А,В

      А - номер (имя) очереди;

      В - число удаляемых из очереди элементов.

      Удаляет текущий транзакт из очереди, указанной в поле А, и уменьшает содержимое очереди на значение поля В. Транзакт может находиться одновременно в двух различных очередях.

      50          DEPART       P1

      Текущий транзакт удаляется из очереди P1, а длина очереди уменьшается на единицу.  

4.7. Блок  SEIZE

      Блок SEIZE обладает следующими свойствами:

      1. Если прибор уже используют, транзакт  не может войти в блок, и  он должен ждать в очереди.

      2. Если прибор не используют, транзакт может войти в блок. В результате произойдет изменение статуса прибора из "незанято" в "занято".

      SEIZE А

      Транзакт  А - имя занимаемого прибора. Имя прибора может быть символическим или числовым.

      40          SEIZE        P1 

      4.8. Блок RELEASE

      Блок  RELEASE - освобождает устройство.