книги / Моделирование систем. Практикум

—прерванные транзакты, которые были прерваны другими транзактами при использовании этого устройства, могут продол­ жать претендовать на устройство в течение периода недоступно­ сти; могут быть сняты из рассмотрения на использование устрой­ ства и направлены к вспомогательному блоку или претендовать на устройство только по окончании периода недоступности;

—над задержанными транзактами, которые ожидали устрой­ ство для его занятия или прерывания в момент, когда оно стало не­ доступным, совершаются те же действия, что и над прерванными транзактами.

Пример 3.18. Поток заявок, поступающий в Q -схему каждые 5 мин, сначала направляется в 1-й канал (устройство) обслуживания. Каждые 55 мин на 15 мин 1-й канал становится недоступным. При этом каждые 11 мин на 9 мин осуществляется попытка прервать поток заявок, посту­ пающих в 1-й канал. В случае недоступности 1-го канала заявки направ­ ляются на обслуживание во 2, 3 и 4-й каналы. Длительность обслужива­ ния для 1-го канала составляет 4 мин, для остальных каналов — 11 мин. Смоделировать работу Q -схемы по обслуживанию 100 заявок.

Программа решения примера 3.18 EXAM20.GPS приведена на рис. 3.40. Попытка прерывания 1-го канала блоком PREEMPT позволяет за­ действовать все рабочие поля блока FUNAVAIL. Один блок FUNAVAIL осуществляет распределение заявок по каналам (устройствам).

Формат записи блока FUNAVAIL имеет следующий вид:

210 FUNAVAIL 1,RE,FACIL2„RE,FACIL3,RE,FACIL4

В поле <А> задается имя или номер устройства (в программе номер 1), которое должно стать недоступным. В поле <В> задаются режимы ра­ боты с транзактами (заявками, сообщениями), использующими устрой­ ство в момент, когда оно становится недоступным:

—режим RE (режим удаления REMOVE) означает, что занимавший устройство транзакг больше не может претендовать на устройство. Уда­ ленный транзакт попытается войти в альтернативный блок, заданный в поле <С>. В программе использован режим RE (ге в поле <В>);

—режим СО (режим продолжения CONTINUE) позволяет транзакту использовать устройство в период недоступности;

—если режим не задан (режим по умолчанию), то это означает, что транзакт, использующий устройство, прерывается до тех пор, пока уст­ ройство вновь не станет доступным.

Вполе <С> задается номер или имя блока, к которому направляется транзакт, использующий устройство в момент, когда оно становится не­ доступным (в программе транзакт отправляется в блоке меткой FACIL2).

Вполе <D> задается номер параметра управляющего транзакта (в программе не задан). Информацию по полю <D> можно использовать для вычисления времени, которое управляющий транзакт должен про­ вести в списке будущих событий, когда устройство становится недоступ­ ным.

Поле <Е> можно использовать в следующих режимах:

—режим RE (режим удаления) указывает на то, что прерванные транзакты (например, блоком PREEMPT) больше не могут претендовать на устройство. Эти транзакты пытаются войти в альтернативный блок, заданный в поле <F>. В программе задан режим удаления (в поле <F> за­ дан операнд ге);

—режим СО (режим продолжения) допускает использование уст­ ройства всеми транзактами во время периода недоступности. Транзакты занимают устройство в порядке их приоритета;

—если режим не задан (режим по умолчанию — пустое поле), то прерванный транзакт покидает список прерывания устройства, и не до­ пускается использование устройства во время периода недоступности.

Вполе <F> задается номер или имя альтернативного блока, к которо­ му направляется прерванный транзакт. Поле <F> используется, если в

поле <Е> задан режим удаления. В программе в поле <F> задан блок с меткой FACIL3.

82

Ри с . 3.41. Программа EXAM21.GPS

Впрограмму решения EXAM21.GPS примера 3.19 (рис. 3.41) входят блоки недоступности устройств (FUNAVAIL, FAVAIL) и проверки на не­ доступность (GATE в режиме FNV).

Формат записи блока FUNAVAIL имеет вид

710 FUNAVAIL 1

В поле <А> блока FUNAVAIL задается номер канала (номер 1), кото­ рый должен стать недоступным. В данном случае остальные поля не за­ действованы.

Формат записи блока FAVAIL имеет вид

730 FAVAIL 1

В поле <А> блока FAVAIL задается номер канала, который должен стать доступным (в программе канал под номером 1).

Пустые поля блоков TERMINATE под номерами 630 и 750 позволяют не влиять на регистрацию счетчика завершений, который связан с обслу­ живанием заявок в 1-м канале. Кроме того, все задержанные транзакты перед 1 -м каналом отправляются во 2-й канал и там обслуживаются.

Результаты моделирования примера 3.18 по программе EXAM20.GPS приведены в файле стандартного отчета с именем EXAM20.RPT на рис. 3.42. Интерес представляет распределение транзактов по устройствам (каналам), три из которых являются как бы резервными на случай, если 1-е (основное) устройство становится недоступным и в нем производится в то же время прерывание потока транзактов. В примере время генерации и обслуживания транзактов подобраны так, чтобы все устройства были задействованы. Следует отметить, что распределение транзактов по кана­ лам существенно зависит от соотношения времени недоступности, пре­ рывания и обслуживания.

84

Результаты моделирования примера 3.19 по программе EXAM21.GPS приведены в файле стандартного отчета с именем EXAM21.RPT на рис. 3.43. В соответствии с условием, все время, когда одно устройство недос­ тупно, транзакты отправляются блоком GATE на 2-е устройство. И так продолжается до тех пор, пока 1 -е устройство не обслужит 100 транзактов. При этом ограничений на обслуживание транзактов 2-м устройством нет.

85

Для этого не используется поле <А> блока TERMINATE (под номером 630). Также не используется и поле <А> блока TERMINATE, который уничтожает транзакты недоступности (блок под номером 750). Считыва­ ние счетчика завершений (определенный оператором START 100) проис­ ходит в блоке TERMINATE под номером 500.

Как видно из отчета EXAM20.RPT, все четыре канала (устройства) за­ действованы. Распределение транзактов по каналам следующее: 1-й ка­ нал обслужил 15, 2-й канал — 44, 3-й канал — 27, 4-й канал — 14 тран­ зактов.

В поле DELAY 1-го канала (устройства) находится число 461, которое указывает на количество транзактов, ожидающих занятия устройства, и транзактов, ожидающих освобождения устройства в режиме недоступно­ сти или прерывания.

Из отчета EXAM21.RPT (см. рис. 3.43) видно, что 1-й канал обслужил 100 транзактов (блок RELEASE под номером 400), а 2-й канал — 166 (блок под номером 620). Поле DELAY для 1-го канала содержит 11 транзактов, ожидающих освобождения устройства, а для 2-го кана­ ла — 27. Суммарное число 38 находится в поле CURRENT_COUNT. Блок GATE отправляет транзакты во 2-й канал (устройство), когда в рабочем поле <Х> не выполняется условие истинности. Поле ENTRIES для 1-го

86

канала содержит число 146, которое указывает, сколько раз канал был за­ нят или становился недоступным за весь период моделирования. В блок SEIZE под номером 200 (1-й канал) вошел 101 транзакт, т. е. 146 — 101 = 45. Таким образом, 1-й канал 45 раз становился недоступ­ ным. Количество транзактов, генерирующих недоступность 1-го канала, также равно 45 (блоки под номерами от 700 до 750).

3.1.6. Недоступность многоканальных устройств. Блоки SUNAVAIL, SAVAIL

Для моделирования параллельной работы устройств (каналов) в системе G P S S /P C вводится понятие многоканального устройст­ ва, характеризующегося определенной емкостью накопителя по­ ступающей информации на обработку. Доступность и недоступ­ ность накопителя в системе G P S S /P C осуществляется блоками SUNAVAIL и SAVAIL. Блок SUNAVAIL переводит накопитель в состояние недоступности, а блок SAVAIL — из состояния недос­ тупности в состояние доступности.

Пример 3.20. Видоизменим условия примера 3.13. Пусть заявки по­ ступают в накопитель Q -схемы с допустимой емкостью, равной 3 едини­ цам, равномерно в течение 5 ± 1 мин. Если заявки застают накопитель в состоянии недоступности, то они направляются в 1-е устройство (канал), в противном случае поступают на обработку во 2-е устройство. Время об­ работки для 1-го устройства равно 13 ± 1 мин, а для 2-го — 9+ 1 мин. Смоделировать процесс обработки 100 заявок, если состояние недоступ­ ности накопителя происходит через каждые 29 ± 1 мин в течение 17 мин.

Программа решения примера 3.20 EXAM22.GPS приведена на рис. 3.44. В данном примере поступающие в Q-схему заявки сначала буферируются в накопителе емкостью в 3 единицы. Затем, в зависимости доступ­ ности или недоступности накопителя, они направляются в один из кана­ лов (устройств) с помощью блока GATE.

Формат записи блока SUNAVAIL имеет вид

510 SUNAVAIL NAK

В поле <А> блока задается имя накопителя (оператора STORAGE). В программе накопитель под именем NAK становится недоступным.

Формат записи блока SAVAIL имеет вид:

530 SAVAIL NAK

Блок SAVAIL переводит накопитель под именем NAK из состояния недоступности в состояние доступности. В поле <А> блока SAVAIL зада­ ется имя накопителя, которое переводится в состояние доступности.

87

**************************************************************

400 EX IT TER M IN A TE 1

**************************************************************

500 G ENER A TE 29,1

510 SU N A V A IL NAK

520 AD VA N C E 17

530 SA VAIL NAK

550 TER M IN A TE STA RT 100

END

Р и с . 3 44 Программа EXAM22.GPS

В данной программе перевод из состояния недоступности в состоя­ ние доступности происходит через 17 мин (в поле <А> блока ADVANCE под номером 520 задано время задержки, равное 17 мин). В то же время состояние недоступности наступает каждые 29 ± 1 мин Команды на не­ доступность генерируются блоком GENERATE под номером 500.

Формат записи блока GATE в режиме SNV имеет вид:

20 GATE SNV NAK, FACIL2

В операционном поле <Х> блока GATE задан логический операнд SNV — многоканальное устройство (накопитель) не доступно. В поле <А> определено имя накопителя (в программе nak), состояние которого проверяется. В поле <В> задается альтернативный блок (в программе FACIL2), если логический операнд поля <Х> имеет значение «ложь». Если альтернативный блок задан, то блок GATE работает в режиме безус­ ловного входа, т. е. транзакт всегда может войти в блок GATE. При этом если логический операнд имеет значение «истина», то транзакт пытается войти в следующий по номеру блок (в программе блок под номером 30). Если же операнд имеет значение «ложь», то транзакт пытается войти в альтернативный блок, заданный полем <В> (в программе блок под номе­ ром 100 и с меткой FACIL2).

Рассмотрим программу с именем EXAM23.GPS (рис. 3.45) для реше­ ния примера 3.20, в которой задается условие доступности накопителя. Для этого случая в поле <Х> блока GATE сменен логический операнд

88

SIM U L A T E

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

*************************************************************

100 FACIL2 SEIZE 2; 2-е устройство с меткой FACIL2

200 AD VAN CE 9,1

300 RELEASE 2

400 EXIT TER M IN A TE 1

************** **********************4tirW«*%***********4***

500 G ENERA TE 29,1

510 SU N A V A IL NAK

520 A D VAN CE 17

530 SAVAIL NAK

550 TERM IN ATE

******************************************************

STA RT 100

END

Р и с 3 45. Программа EX A M 23.G PS

SNV на SV. Изменение режима работы блока GATE отразится на стати­ стике устройств и накопителя.

Пример 3.20 решен при двух режимах блока GATE: режим SNV — не­ доступность накопителя и режим SV — доступность накопителя. Соответ­ ственно указанным режимам приведены две программы EXAM22.GPS и EXAM23.GPS (см. рис. 3.44 и 3.45) и два файла стандартного отчета для них: EXAM22.RPT и EXAM23.RPT (рис. 3.46 и 3.47 соответственно).

Рассмотрим файл стандартного отчета EXAM22.RPT (см. рис. 3.46). В этом случае 1-е устройство обслужило 57 транзакгов, а 2-е — 43 транзакта. Количество сгенерированных транзактов, делающих накопитель не­ доступным, составляет 27 единиц. Количество свободной емкости в кон­ це периода моделирования (поле REMAIN) составляет 3. Минимальное количество используемой емкости накопителя за период моделирования равно 0 (поле MIN). Максимальное количество используемой емкости накопителя за период моделирования равно 3 (поле МАХ). Количество входов в накопитель за период моделирования составляет 57 (поле ENTRIES). Поле AVL, равное 0, указывает на то, что накопитель не досту­ пен (не готов) в конце периода моделирования. Неготовность накопителя обусловлена действием блока SUNAVAIL. Среднее значение занятой ем­ кости накопителя за период моделирования составляет 2.34 (поле AVE.C). Поле UTIL, равное 0.781, определяет часть периода моделирова-

89

ния, в течение которого накопитель использовался. Поле RETRY опреде­ ляет количество транзактов, ожидающих специальных условий, завися­ щих от состояния накопителя (равно 0). Поле DELAY определяет количе­ ство транзактов, ожидающих возможности входа в блок ENTER (поле равно 0).

Сравним файлы стандартного отчета EXAM23.RPT и EXAM22.RPT. Как видно из отчета, EXAMM23.RPT произошло перераспределение транзактов по устройствам: 1-е устройство обслужило 45 транзактов, а 2-е — 55 транзактов. Это изменение обусловлено сменой режима работы блока GATE: режим недоступности SNV заменен режимом доступности накопителя SV. При этом произошли изменения в следующих полях на­ копителя: число входов в накопитель составляет 45 вместо 57 (поле ENTRIES), среднее значение занятой емкости накопителя за период мо­ делирования составляет 2,27 вместо 2,34, коэффициент использования накопителя (поле UTIL) составляет 0,755 вместо 0,781.

90