Моделирование систем с использованием блоков PREEMPT, RETURN

Блок PREEMPT имеет следующий формат:

PREEMPT <A>,[<B>],[<C>],[<D>],[<E>]

Графическое изображение блока:

Блок PREEMPT позволяет сообщению, в зависимости от условий, заданных в операндах блока, занять устройство. Блок PREEMPT может задержать сообщение на входе.

Поле А определяет номер или имя устройства, на котором генерируется прерывание. Операнд может быть именем, положительным целым, СЧА или СЧА*<параметр>.

Поле В задает приоритетный режим (PR) или режим прерывания, если операнд опущен.

Поле С задает номер или имя блока, куда должно попытаться войти прерванное сообщение в этот же момент условного времени.

Прерванное сообщение теряет управление устройством, но претендует на право его использования, если только не задан аргумент поля Е.

 Поле D задает номер параметра, связанного с прерванным сообщением. 

 Поле Е задает один из следующих режимов:

- режим удаления (RE); Задание этого режима означает, что прерванное сообщение более не претендует на пользование устройством. Прерванное сообщение пытается войти в блок, заданный полем С.

- если режим RE не задан, т.е. поле Е - пусто, то прерванное сообщение будет вновь пытаться занять устройство.

Блок RETURN имеет следующий формат:

RETURN <A>

Графическое изображение блока:

Блок RETURN предназначен для освобождения ранее захваченного устройства.

В поле А задается номер устройства, с которого снимается прерывание

Задания к лабораторному занятию

Базовый уровень

Упражнение 1. Изменим условие задачи о работе вычислительного центра. Пусть в вычислительной системе два компьютера (интенсивность обработки заданий одинаковая), все остальные условия остаются без изменений.

В среде GPSS программа, моделирующая работу вычислительной системы, выглядит следующим образом:

                  

Обратите внимание, в программе появилась дополнительная строка NAK STORAGE 2.

И блоки SEIZE – RELEASE заменены соответственно на блоки ENTER – LEAVE, моделирующие работу с многоканальным устройством.

В результате выполнения программы моделирования работы вычислительной системы с двумя компьютерами GPSS выдаст отчет с информацией об использовании МКУ:

STORAGE – имя МКУ

CAP. – емкость МКУ, заданную оператором STORAGE

REM. – количество единиц свободной емкости в конце периода моделирования

MIN. – минимальное количество емкости за используемый период

MAX. - максимальное количество емкости за используемый период

ENTRIES – количество входов в МКУ за период моделирования

AVL . – состояние готовности МКУ в конце периода моделирования (1 – МКУ готов, 0 – нет)

AVE . C . – среднее значение занятой емкости за период моделирования

UTIL. – средний коэффициент использования всех устройств МКУ

RETRY – количество транзактов, ожидающих специальных условий, зависящих от состояния МКУ

DELAY – определяет количество транзактов, ожидающих занятия или освобождения устройства МКУ

Упражнение 2. Сравните отчеты по результатам моделирования работы вычислительной системы с одним компьютером и с двумя. Какие показатели изменились и как? Какой вариант организации работы вычислительной системы более предпочтителен?

Упражнение 3. Простейший пример применения многоканальных и одноканальных устройств совместно:

Пусть заявки первого типа поступают на обслуживание в систему с интервалом 100±50 секунд. Они проходят вначале через 5 канальное устройство nac, где обслуживаются в течение 450± 100 сек. А затем они проходят через одноканальное устройство 3, где обслуживаются в течение 90± 20 сек и покидают модель.

 Пусть также заявки второго типа поступают на обслуживание в систему с интервалом 1000±100 секунд. Они проходят через 5 канальное устройство nac, где обслуживаются в течение 500± 200 сек, занимая по 2 канала. Затем они покидают модель. Промоделировать обслуживание 1000 заявок. Текст такой модели, мог бы иметь, например, следующий вид:

Результаты моделирования могут выглядеть, например, следующим образом:

 

         GPSS World Simulation Report - Untitled Model 1.3.1

 

               Saturday, July 26, 2008 20:45:33 

 

      START TIME      END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES

           0.000    100249.641 19   1     1

 

         NAME                  VALUE 

     NAC                    10000.000

     NAC1                   10001.000

 

 LABEL         LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY

               1 GENERATE     1008        0  0

               2 QUEUE        1008        0  0

               3 ENTER        1008        0  0

               4 DEPART       1008        0  0

               5 ADVANCE      1008        5  0

               6 LEAVE        1003        0  0

               7 QUEUE        1003        2  0

               8 SEIZE        1001        1  0

               9 DEPART       1000        0  0

              10    ADVANCE      1000        0  0

              11 RELEASE      1000        0  0

              12 TERMINATE    1000        0  0

              13 GENERATE      101        0  0

              14 QUEUE         101       53  0

              15 ENTER          48        0  0

              16 DEPART         48        0  0

              17 ADVANCE        48        0  0

              18 LEAVE          48        0  0

              19 TERMINATE      48        0  0

 

FACILITY    ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY

 3            1001 0.899 90.014 1 1103 0 0 0 2

 

QUEUE         MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

 3              6 3 1003 132 1.922 192.076 221.186 0

 NAC           51 0 1008 26 18.775 1867.280 1916.719 0

 NAC1         106 106 202 0 36.816 18271.466 18271.466 0

 

STORAGE       CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

 NAC            5 0 0 5 1104 1 4.972 0.994 0 53

 

CEC XN PRI     M1 ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE

1103 0  99559.739 1103 8 9

 

FEC XN PRI    BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE

1111 0 100267.030 1111 0 1

1104 0 100271.944 1104 5 6

1106 0 100273.148 1106 5 6

1109 0 100440.757 1109 5 6

1107 0 100582.197 1107 5 6

1110 0 100643.369 1110 5 6

1108 0 100899.989 1108 0 13

 

Однако, если ввести последовательно команды

Nac storage 7

Clear

Start 1000

 

То получим следующую выходную статистику, в которой емкость многоканального устройства будет уже 7, а очереди к устройствам окажутся заметно меньше.

 

         GPSS World Simulation Report - Untitled Model 1.3.2

 

               Saturday, July 26, 2008 20:47:33 

 

      START TIME      END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES

           0.000       101882.427 19   1     1

 

         NAME                  VALUE 

     NAC                    10000.000

     NAC1                   10001.000

 

 LABEL         LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY

               1 GENERATE     1006        0  0

               2 QUEUE        1006        0  0

               3 ENTER        1006        0  0

               4 DEPART       1006        0  0

               5 ADVANCE      1006        6  0

               6 LEAVE        1000        0  0

               7 QUEUE        1000        0  0

               8 SEIZE        1000        0  0

               9 DEPART       1000        0  0

              10 ADVANCE      1000        0  0

              11 RELEASE      1000        0  0

              12 TERMINATE    1000        0  0

              13 GENERATE      101        0  0

              14 QUEUE         101        0  0

              15 ENTER         101        0  0

              16 DEPART        101        0  0

              17    ADVANCE       101        0  0

              18 LEAVE         101        0  0

              19 TERMINATE     101        0  0

 

FACILITY    ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY

 3            1000 0.884 90.056 1   0 0 0 0 0

 

QUEUE         MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

 3              4 0 1000 252 0.570 58.023 77.571 0

 NAC            2 0 1006 875 0.057 5.743 44.100 0

 NAC1           2 0 202 178 0.016 8.304 69.896 0

 

 

STORAGE       CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

 NAC            7    1 0 7 1208 1 5.418 0.774 0 0

 

FEC XN PRI    BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE

1105 0 101945.426 1105 5 6

1102 0 101970.637 1102 5 6

1109 0 101993.030 1109 0 1

1104 0 102042.379 1104 5 6

1106 0 102197.803 1106 5 6

1108 0 102221.671 1108 5 6

1107 0 102279.501 1107 5 6

1103 0 102338.769 1103 0 13

Повышенный уровень

Упражнение 4 . В СМО поступают заявки по равномерному закону в интервале (3,7) минут. Для каждой заявки создается одна копия. Заявка и копия проходят параллельную обработку в двух каналах обслуживания с одинаковой интенсивностью обслуживания (4,8) мин. После обработки заявка и копия собираются в один пакет и выводятся из системы. Смоделировать работу системы по обработке 100 пакетов.

Блок SPLIT создает одну копию транзакта и направляет ее по метке CHH 1 на блок SEIZE 2. При этом через блок SPLIT проходит транзакт-родитель на следующий по номеру блок. В блоке ASSEMBLE собираются два транзакта, а выходит из него только один. За полный цикл моделирования в блоке ASSEMBLE собираются 200 транзактов, а выходит из него только 100 транзактов. Формально блок ASSEMBLE уничтожает 100 транзактов.

 Упражнение 5. В СМО поступают заявки по равномерному закону в интервале (3,7) минут. Для каждой заявки создается одна копия. Заявка и копия проходят параллельную обработку в двух каналах обслуживания с одинаковой интенсивностью обслуживания (4,8) мин. После обработки заявка и копия собираются в один пакет, который обслуживается третьим каналом с интенсивностью (5,7) минут. Смоделировать работу системы по обработке 100 пакетов.

Упражнение  6. На обработку по равномерному закону поступают два потока деталей: 1-ый поток со временем 9-11 мин., 2-ой поток – 23-27 минут. Причем второй поток прерывает изготовление деталей 1-го потока. Время обработки деталей первого потока 4-10 минут, второго потока – 14-16 минут. Смоделировать процесс обработки 100 деталей. 

Упражнение 7. Измените условие примера: детали первого потока, обработка которых прервана на время обработки деталей второго потока, выводятся из системы. Промоделируйте обработку 100 деталей. Сравните результаты моделирования системы для случая, когда детали первого потока не выводятся из системы в результате прерывания обработки и когда выводятся. Сделайте выводы.

Содержание отчета и его форма

Отчет к лабораторной работе оформляется в виде текстового документа по форме простого реферата и должен включать:

1. Название лабораторной работы.

2. Цель и содержание лабораторной работы.

3. Краткие выводы по результатам выполнения заданий к лабораторной работе.

4. Формулировку задания для самостоятельной работы и результат его выполнения.

Задания для самостоятельной работы

Базовый уровень

1. Особенности работы с оператором STORAGE .

2. Особенности работы с основными блоками GPSS: ENTER,LEAVE,TRANSFER,TEST, SPLIT,ASSEMBLE,MATCH,PREEMPT,RETURN.  

3. Морские суда прибывают в порт каждые 15-25 часов. В порту имеется 10 причалов. Каждый корабль по длине занимает 3 причала и находится в порту 7-13 часов. Промоделируйте работу порта на протяжении 500 часов. Напишите сегмент GPSS программы. Оцените эффективность работы порта.

4. Выполните следующие задания в среде GPSS с использованием оператора TRANSFER:

4.1. На станцию технического обслуживания, которая состоит из бокса для ремонта и бокса для техосмотра, каждые 15-35 минут поступают автомобили. Из них 73% требуют ремонта, который продолжается 35-55 минут, а 27% проходят техосмотр (9-25 минут). Промоделируйте 40 часов работы станции технического обслуживания.

4.2. Вычислительная система состоит из 3-х компьютеров. С интервалом 3-5 мин в систему поступают задания. Если первый компьютер свободен, то задание поступает на обработку к первому компьютеру (5-7 мин), иначе ко второму (7-11 мин). В случае занятости второго компьютера проверяется, свободен ли третий. Если свободен, то задание обрабатывается с интервалом 8-12 мин. Промоделируйте обработку 100 заданий.

4.3. Измените условие предыдущей задачи: обработка заданий может осуществляться тремя компьютерами равновероятно.

 

Повышенный уровень

5. Выполните следующие задания в среде GPSS с использованием оператора TEST. В программу добавьте условие: если длина очереди BR больше двух, то заявка выводится из системы без обработки. 

6. Выполните в среде GPSS задание с использованием блоков SPLIT, ASSEMBLE, MATCH.

Некоторая фирма производит центробежные насосы, сборка которых осуществляется по заказу покупателей. Заказы поступают в случайные моменты времени равномерно с интервалом 16-22 мин. Когда поступает заказ, делается две его копии. Оригинал заказа используется для получения двигателя со склада и подготовки его для сборки (время выполнения 6-10 мин.). Первый экземпляр копии используется для заказа и адаптации насоса (время 8-12 мин.), а второй экземпляр для начала изготовления плиты основания (время 15 мин.).

Когда насос и плита основания готовы, производится пробная подгонка (время 4-6 мин.). Далее все три компонента собираются вместе (5-7 мин.). Промоделировать сборку 100 центробежных насосов. Единица модельного времени 1 секунда.

 

⇐ Предыдущая16171819202122232425Следующая ⇒

Поделиться: