Система программного обеспечения GPSS/PC

Система программного обеспечения GPSS/PC предназначена для имитационного моделирования систем массового обслуживания. В системе GPSS/PC языком моделирования явля­ется язык GPSS.

Наиболее распространенным методом описания систем является сос­тавление блок-диаграмм. Блок-диаграмма – это графическое представление операций, происходящих внутри системы. Другими словами, блок-диаграмма описывает взаимодействие событий внутри системы. Линии, соединяющие блоки, указывают маршруты потоков сообщений или описывают последова­тельность выполняемых событий. В случае нескольких вариантов действий от блока отходят несколько линий. Если же к блоку подходят несколько линий, то это означает, что выполняемая операция является общей для двух или более последовательностей блоков. Выбор логических путей мо­жет основываться на статистических или логических условиях, действу­ющих в момент выбора.

В GPSS/PC имеется определенное количество типов блоков для задания объектов и операций над ними. Каждому блоку соответствует графическое изображение на блок-диаграмме. Стрелки между блоками указывают маршруты потоков сообщений.

Далее, чтобы применить язык моделирования GPSS, каждый блок блок-диаграммы заменяется соответствующим оператором GPSS/PC.

Объекты GPSS/PC

Объекты в моделируемой системе предназначены для различных це­лей. Выбор объектов в конкретной моделируемой системе зависит от ха­рактеристик модели и, в некоторых случаях, от специалиста, составля­ющего модель. Совершенно не обязательно, чтобы в одной модели участво­вали все типы объектов. Обязательным является лишь то, что в каждой модели должны быть блоки и сообщения, иначе просчитать ее будет невоз­можно. Какие объекты, помимо сообщений и блоков, будут включены в модель, будет зависеть от того, какие именно используются блоки и операнды блоков (которые могут повлечь появление операторов описания других объектов).

4.3.1.1. Сообщения

Сообщения (транзакты) – это динамические объекты GPSS/PC. Они создаются в определенных точках модели, продвигаются интерпретатором через блоки, а затем уничтожаются. Сообщения являются аналогами единиц-потоков в реальной системе. Они могут представлять собой раз­личные элементы даже в одной системе. Практически все изменения состо­яния моделей происходят в результате входа сообщений в блоки и пос­ледующего выполнения подпрограмм системы моделирования, связанных с соответствующими типами блоков.

Каждое продвижение считается событием, которое должно происходить в конкретный момент времени. Интерпретатор GPSS/PC автоматически определяет моменты наступления событий. В тех случаях, когда событие не может произойти, хотя момент его наступил (например, при попытке занять устройство, когда оно уже занято), сообщение пре­кращает продвижение до снятия блокирующего условия.

Сообщения нумеруются последовательно, начиная с номера 1. Параметры сообщений принимают значения из множества целых чисел. Каждое сообщение имеет один или более параметров. Параметры нумеруются. Сообщение может обращаться только к своим параметрам. Номера пара­метров используются для ссылок на значения, присвоенные параметрам.

Сообщениям может присваиваться приоритет, используемый системой в ходе моделирования.

4.3.1.2. Блоки

После того как система описана, исходя из операций, которые она выполняет, ее нужно описать на языке GPSS/PC, используя блоки, которые выполняют соответствующие операции в модели.

В блоках могут происходить события четырёх основных типов:

1) создание или уничтожение сообщений;

2) изменение числового атрибута объекта;

3) задержка сообщения на определенный период времени;

4) изменение маршрута сообщения в модели.

4.3.1.3. Одноканальные устройства

Аналогами обслуживающих приборов и реальных систем в GPSS/PC являются объекты типа " оборудование". К объектам этого типа относятся одноканальные устройства и многоканальные устройства. Одноканальные устройства (в дальнейшем их будем называть устройствами) представляют собой оборудование, которое в любой момент времени может быть занято только одним сообщением. Интерпретатор записывает информацию о том, какое сообщение в настоящий момент занимает устройство. Если другое сообщение попытается захватить устройство, то это сообщение задержива­ется до тех пор, пока устройство не освободится. Программа автомати­чески подсчитывает общее время занятости устройства. Это значение поз­воляет определить коэффициент использования устройства. Подсчитывается также общее число сообщений, занимавших устройство, что позволяет вы­числить среднее время занятости устройства одним сообщением.

4.3.1.4. Многоканальные устройства

В GPSS/PC многоканальные устройства представляют объекты типа " оборудование" для параллельной обработки, они могут быть использованы несколькими сообщениями одновременно. Многоканальные устройства используются для представления физического оборудования, например, зрительного зала театра, стоянки автомобилей и, в некоторых случаях, основной памяти в системах для обработки данных. Пользователь определяет емкость каждого многоканального устройства, используемого в модели, а интерпретатор ведет учет числа единиц многоканальных устройств, занятых в каждый момент времени. Если сообщение пытается занять больше единиц многоканального устройства, чем свободно в данный момент, обработка этого сообщения задерживается до того момента, пока в многоканальном устройстве освободится достаточный объем.

Программа автоматически ведет подсчет числа сообщений, входящих в многоканальное устройство. Определяется также среднее число единиц многоканальных устройств, занятых одним сообщением, и среднее время пребывания сообщения в многоканальном устройстве. Эти статистические данные выдаются в конце счета и позволяют определить, насколько эффективно используются в системе объекты параллельной обработки и достаточна ли их емкость.

4.3.1.5. Очереди

В любой системе движение потока сообщений может быть задержа­но из-за недоступности оборудования. Например, требуемые устройства могут быть уже заняты или многоканальные устройства, в которые нужно войти, уже заполнены. В этом случае задержанные сообщения ставятся в " очередь" – еще один тип объектов GPSS/PC. Учет этих очередей составляет одну из основных функций интерпретатора GPSS/PC.

Пользователь может определить специальные точки в модели, в которых нужно собирать статистику об очередях. Тогда интерпретатор GPSS/PC автоматически будет собирать статистику об очередях (длину очереди, среднее время пребывания в очереди и т.д.). Число задержанных сообщений и продолжительность этих задержек определяется только в этих заданных точках. Интерпретатор также автоматически подсчитывает в этих точках общее число сообщений, поступающих в очередь. Интерпретатор подсчитывает среднее время пребывания сообщения в очереди (для каждой очереди), а также максимальное число сообщений в очереди.

4.3.1.6. Модельное время

Чтобы обеспечить правильную временную последова­тельность событий в модели, организованы часы, хранящие значения текущего момента в модели. Все отрезки времени моделируемой системы измеряются целыми значениями. В отличие от обычных часов, измеряю­щих время в определенных единицах, обычно в секундах, часы в GPSS/PC меняют свое значение только для того, чтобы указать время наступления ближайшего события. Например, если текущее значение ча­сов модели равно 2, а очередное событие должно наступить в момент времени 7, то значение часов увеличивается сразу на 5 единиц. Отме­тим, что единицы времени в модели не обязательно должны быть конк­ретными единицами времени, такими как секунда или час. Основной единицей времени в модели можно выбрать любую единицу, которая поз­волит получить необходимую точность моделирования. Важно помнить, единицы времени выбираются исходя из требований пользователя к точ­ности моделирования.

4.3.1.7. Статистика GPSS/PC

Поскольку целью построения любой модели является исследование моделируемой системы, интерпретатор GPSS/PC автоматически собирает стандартную статистику по каждому типу объектов, занятых в модели.

Стандартная статистика используется и при отладке модели, и при оценке самой системы.

⇐ Предыдущая3456789101112Следующая ⇒

Поделиться: