книги / Моделирование систем. Практикум

15 ± 2 мин, а второй — со временем 17 ± 2 мин. Провести моделирование процесса обслуживания поступающих заявок в Q -схем е и построить рас­ пределение времени пребывания заявок в очереди при обслуживании 100 заявок.

Пример 3 28 по своему содержанию полностью совпадает с предыду­ щим примером 3.27. Вопрос о получении распределения времени пребы­ вания заявок в очереди решается с помощью оператора QTABLE. Про­ грамма решения примера 3.28 EXAM31.GPS представлена на рис. 3.62 В данном примере оператор QTABLE действует совместно с блоком TABULATE. Формат записи оператора QTABLE отличается от формата оператора TABLE только заданием поля <А>.

Формат записи первого оператора QTABLE имеет вид*

ТТАВЗ QTABLE 17,5,20,29

В поле метки оператора задано имя ТТАВЗ, по которому происходит обращение к оператору QTABLE; в поле <А> — число 17 — номер очере­ ди, которая формируется блоком QUEUE под номером 30 (QUEUE 17); в поле <В> — ширина первого частотного интервала 5, в поле <С> — ши­ рина частотного интервала 20, в поле <D> — число частотных интервалов (это число равно 29, экспериментально подобранное и являющееся ми­ нимальным для данных условий моделирования) Операнд поля <D> не может превышать 8191.

Формат записи второго оператора QTABLE:

ТТАВ4 QTABLE L E N 2,6,20,31

В поле метки задается имя оператора QTABALE — ТТАВ4; в поле <А> — имя очереди — LEN2 (в программе очередь с именем LEN2 фор-

111

135 TABU LA TE TTAB4

200 EXIT TERM IN ATE 1

*********************************************^*****^^^^^^^^^

STA R T 100

END

мируется блоком SEIZE под номером 90), в поле <В> — верхняя граница первого частотного класса (в программе число 20), в поле <С> — ширина частотного интервала кроме первого (в программе число 20), в поле <D> — число частотных интервалов (в программе число 31, эксперимен­ тально подобранное для примера) Операнд поля <D> не может превы­ шать число 8191

В программе EXAM29.GPS ссылка на операторы QTABLE осуществ­ ляется блоками TABULATE под номерами 75 и 135 Блоки TABULATE инициализируют формирование таблицы очередей с помощью оператора описания Q-таблицы QTABLE.

Использование в модели операторов TABLE или QTABLE совместно с блоками TABULATE позволяет получить информацию о таблицах, в ко­ торые заносятся частотные распределения для построения гистограмм

Оператор QTABLE может формировать статистику об очередях и без блока TABULATE Более подробно о самостоятельном применении опе­ ратора QTABLE будет рассмотрено ниже

Результаты моделирования Q -схемы для примера 3 27 по программе EXAM30.GPS представлены на рис 3 63 под именем EXAM30.RPT.

Поле TABLE определяет имя таблицы (первая таблица с именем ТТАВ1, вторая таблица — ТТАВ2) Поле MEAN определяет среднее взве­ шенное значение табулируемого аргумента (СЧА QT1 Qt$Len2 — время пребывания в очереди под номером 1 и под именем LEN2 соответствен­ но) таблицы (для первой таблицы 139 89, для второй таблицы 146 17)

112

Поле STD.DEV определяет взвешенное среднеквадратичное отклонение (для первой таблицы 8 i 18, для второй — 85 32) Взвешенное среднеквад­ ратичное отклонение (S.D.) вычисляется по формуле

где SOS — сумма квадратов значений аргументов; COUNT — чис­ ло входов в таблицу; SUM — квадрат суммы значений аргументов таблицы.

Поле RETRY определяет количество транзактов, ожидающих выпол­ нения специальных условий, зависящих от состояния таблицы (в приме­ ре специальных условий нет); поле RANGE — верхний и нижний преде­ лы частотных классов (ширина частотного интервала). Для первой табли­ цы ширина первого интервала равна 5, а для последующих интервалов 30. Для второй таблицы ширина первого интервала равна 6, а для остальных 30. Поле FREQUENCY определяет суммарную величину, которая форми­ руется при попадании табулируемого аргумента (времени пребывания в очереди) в указанные границы, заданные полем RANGE. Поле CUM. % определяет величину частоты в процентах к общему количеству значе­ ний табулируемого аргумента.

Для табулированного аргумента таблиц (времени пребывания в оче­ реди) последний частотный интервал должен превышать или быть рав­ ным величине поля AVE.TIME, относящегося к статистике очередей (QUEUE). Пометки PAGE1 и PAGE2 соответствуют данным, условно раз­ мещенным на первой и на второй страницах.

Результаты моделирования Q -схемы для примера 3.28 по программе EXAM31.GPS представлены на рис. 3.64 под именем EXAM31.RPT.

В файле стандартного отчета EXAM31.RPT для программы, в которой предусмотрен сбор статистики о распределении времени пребывания транзактов в очереди с помощью оператора QTABLE и блока TABULATE, выводимая информация имеет тот же вид и значения полей, что и для слу­ чая использования оператора TABLE. Поле QTABLE определяет имя

114

Ри с . 3.64. Стандартный отчет EXAM31

0-таблицы (для примера это ТГАВЗ и ТТАВ4) Данные поля QTABLE можно использовать как для построения гистограмм пребывания транзактов в очереди, так и для определения и построения выборочной эмпи­ рической функции распределения времени пребывания транзактов в очереди

Примеры построения гистограмм и функций распределения рассмотрены при выполнении лабораторных и курсовых работ в следующих главах.

3.3. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ДЛЯ ГРУППИРУЮЩЕЙ КАТЕГОРИИ ЯЗЫКА МОДЕЛИРОВАНИЯ GPSS/PC.

СПИСКИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ. ГРУППЫ

Интерпретатором GPSS/PC транзакты (сообщения) заносятся в списки, в которых они хранятся в зависимости от типа списка. Имеется пять типов списков.

В списке текущих событий находятся сообщения, соответст­ вующие событиям, время наступления которых меньше или равно текущему модельному времени.

Список будущих событий содержит сообщения, соответствую­ щие событиям, время наступления которых больше текущего вре­ мени. События должны произойти в будущем.

Список прерываний содержит те отдельные сообщения, обслу­ живание которых соответствующими устройствами было прерва­ но, а также те, которые вызвали прерывание.

Список синхронизируемых сообщений содержит сообщения, на­ ходящиеся в данный момент в состоянии сравнения.

Список пользователя содержит сообщения, удаленные пользо­ вателем из списка текущих событий и помещенные в список поль­ зователя как временно неактивные. Со списком пользователя свя­ заны блоки LINK и UNLINK.

В GPSS/PC предусмотрен специальный тип объектов — груп­ пы. Группы обеспечивают пользователя средствами разделения сообщений и других объектов на определенные категории. При­ надлежность к группе и возможность обращения к членам группы не зависят от состояния составляющих группу сообщений. С груп­ пами связаны пять типов блоков: JOIN, REMOVE, EXAMINE, SCAN, ALTER.

116

3.3.1. Блок LINK, UNLINK

Перевод сообщений из списка текущих событий в список пользователя осуществляется блоком LINK, удаление сообщений из списка пользователя — блоком UNLINK.

Пример 3.29. Заявки поступают в Q-схему через 20 ± 2 мин и направ­ ляются во 2-й канал обслуживания в течение 70 мин. По прошествии 70 мин заявки направляются на обслуживание в 1 -й канал. Каждый из ка­ налов осуществляет обслуживание в течение 19 ± 7 мин. Предусмотреть вывод заявок в списки пользователя и их возврат на обслуживание в кана­ лы. Причем 1 -й канал обслуживает заявки, 100 из которых полностью об­ служиваются и выводятся из системы, а остальные заявки отправляются на дообслуживание во 2-й канал. В 1 -м канале обслуживание предусмот­ рено по дисциплине FIFO — первым пришел, первым обслужился Смо­ делировать процесс обслуживания заявок и собрать статистику о работе каналов, возникающих очередях, списках пользователя.

Программа решения примера 3 29 приведена на рис. 3.65 под именем EXAM32.GPS. В ней содержатся два блока, распределяющие транзакты по каналам: блок TEST в режиме сравнения «больше» G и блок UNLINK, который удаляет транзакты из списка пользователя сначала в 1-е устрой­ ство, затем во 2-е устройство. Следует отметить, что корректная работа блоков LINK и UNLINK в большой степени зависит от соотношения вре­ мени генерации транзактов и их временной задержки в устройствах. Реа­ лизация достижения момента в 70 мин получается при введении в поле <А> блока TEST числового атрибута С1 — текущего значения модельно-

P И с** 34& Я дедам » EXAM32.GPS

117

го времени. Один блок TERMINATE отсчитывает число завершений, за­ данного оператором START. Другой блок TERMINATE выводит транзакты из системы без уменьшения счетчика числа завершений (поле <А> пусто).

Формат записи блока LINK имеет вид:

50 LINK WAZ1,FIF0,CHAN1

В поле <А> блока LINK задается имя списка пользователя, куда зано­ сятся транзакты (в программе задано имя WAZ1). Поле <В> задает алго­ ритм упорядочивания списка пользователя (в программе применена дис­ циплина FIFO). В поле <В> могут быть использованы операнды: FIFO, LIFO — последним пришел первым обслужен, номер параметра, при­ оритет, время нахождения транзакта в модели M l или С1. В поле <С> за­ дается альтернативный выход (в программе по метке CHAN1 транзакты отправляются в первое устройство под номером 60).

Формат записи блока UNLINK:

100 UNLINK G WAZ1,CHAN1,1,13,6,QUE2

В данном случае задействованы все поля блока UNLINK: <А>, <В>, <С>, <D>, <Е>, <F> и вспомогательное поле <Х>. В поле <Х> установлен указатель отношения G — больше. Отношение истинно, если значение параметра, заданного в поле <D>, больше значения, заданного в поле <Е>. Поле <А> задает имя списка пользователя (в программе WAZ1), из которого удаляются транзакты. В поле <В> указывается имя блока, к ко­ торому переходят удаленные транзакты (в программе блок с меткой CHAN1). Поле <С> задает число удаляемых из списка транзактов (в про­ грамме это 1). Операнд поля <С> может быть именем, положительным целым (как в программе число 1), СЧА, ALL — удаление всех транзактов. В поле <D> задан номер параметра (в программе номер 13, который пере­ определен блоком ASSIGN на число 7). Поле <D> может быть именем, целым (как в программе номер параметра), СЧА, BACK, BVj — булевская переменная с заданным номером j. При задании операнда BACK из ука­ занного списка пользователя, начиная с конца списка, удаляются тран­ закты в соответствии с заданием поля <С> (счетчик). Поле <Е> определя­ ет числовой атрибут (в программе задано число 6), который сравнивается со значением параметра транзактов списка пользователя поля <D>. Поле <F> задает имя следующего для входящего в блок UNLINK транзакта (в программе блок с меткой QUE2). При этом перевод транзактов в следую­ щий блок происходит в случаях: когда соответствующий список пользо­ вателя пуст, когда выполняется заданное отношение в поле <Х>.

Возможны варианты работы блока UNLINK в зависимости от того, какие из полей заполнены.

Для сравнения результатов моделирования рассмотрим программу EXAM33.GPS (рис. 3.66), в которой отсутствуют блоки LINK, UNLINK. В соответствии с программой EXAM33.GPS транзакты в начальный период моделирования (пока время меньше 70 мин) и отправляются в очередь 2-го устройства QUE2. Как только отношение в поле <Х> блока TEST бу­ дет истинным (т. е. время моделирования превысит число 70), то транзак-

118

STA RT 100

END

Р и с . 3 66. Программа EXAM33.GPS

ты будут следовать в следующий по номеру блок — в блок QUEUE под но­ мером 40.

Рассмотрим пример применения одного блока LINK.

Пример 3.30. Пусть в условии примера 3.29 транзакты направляются блоком TEST в очередь 2-го устройства, из которой они помещаются в список пользователя. Программа решения примера 3.30 приведена на рис. 3.67 под именем EXAM34.GPS.

SIM U LATE

10 G ENERA TE 20,2

20 ASSIGN 13,7

30 TEST G C1,70,Q UE2

40 QUEUE 1; 1-я очередь

60 C H A N l SEIZE 1; 1-е устройство с меткой C H A N l

70 DEPART 1

80 ADVAN CE 19,7

90 RELEASE 1

150 TERM IN ATE I

200 Q UE2 Q UEUE 2; 2-я очередь с меткой QUE2 205 LINK W A Z l,FIFO

210 SEIZE 2; 2-е устройство

220 DEPART 2

230 AD VAN CE 19,7

240 RELEASE 2

250 TERM IN ATE START 100

END

Р и с . 3.67. ПргорздДО EXAM34.GPS

119

Формат записи блока LINK имеет вид

205LINK W AZLFIFO

Вполе <А> задается имя списка пользователя WAZ1, куда помещают­ ся вошедшие в блок LINK транзакты. Поле <В> определяет дисциплину вошедших в список пользователя транзактов (в программе используется FIFO — вошедший транзакт помещается в конец списка пользователя). Поля <А> и <В> блока LINK являются обязательными.

Рассмотрим сначала файл стандартного отчета для программы EXAM33.GPS, который показан на рис. 3.68 под именем EXAM33.RPT.

Блоком GENERATE было сгенерировано 104 транзакта: 101 транзакт блоком TEST отправлены в очередь 1-го устройства, а три транзакта от­ правлены в очередь 2-го устройства. Среднее время нахождения транзак­ та в 1-й очереди составляет 3.31 мин, а во 2-й очереди — 0 мин (поле AVE.TIME для очередей под номерами 1 и 2). Причем 1-е устройство об­ служило 100 заявок, а 2-е — 3 заявки.

Для сравнения с отчетом EXAM33.RPT рассмотрим файл стандартно­ го отчета EXAM32.RPT (рис. 3.69). Отметим, что число сгенерированных

120