Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Июня 2013 в 12:25, курсовая работа
В последние годы основные достижения в различных областях науки и техники неразрывно связаны с процессом совершенствования ЭВМ. Сфера эксплуатации ЭВМ — бурно развивающаяся отрасль человеческой практики, стимулирующая развитие новых теоретических и прикладных направлений. Ресурсы современной информационно-вычислительной техники дают возможность ставить и решать математические задачи такой сложности, которые в недавнем прошлом казались нереализуемыми, например моделирование больших систем.
Введение 4
1 Постановка задачи 6
2 Составление структурной схемы системы. Анализ задачи 7
2.1 Анализ задачи 7
2.2 Составление блок-диаграммы GPSS 8
2.3 Оформление модели в GPSS 10
3 Текст программы на языке GPSS 12
4 Стандартный отчет GPSS о работе системы 13
5 Выводы о работе модели 15
6 Эксперименты с моделью 16
6.1 Эксперимент первый 16
6.2 Эксперимент второй 18
Заключение 21
Список использованных источников 22
По окончании работы модели система автоматически создает отчет. Статистическая информация выводится только о тех объектах, которые присутствуют в модели. В общем же случае стандартный отчет содержит кроме общей характеристики модели следующие сведения:
Необходимость в выводе текущих и будущих событий определяет операнд D команды START. Если он не равен нулю, списки выводятся.
Вывод отчета может быть заблокирован. Для этого в поле операнда B команды START необходимо записать NP. Создание стандартных отчетов можно также отключить, сняв флажок Create Standard Report (создавать стандартные отчеты) на странице Reports (отчеты) журнала настроек модели.
Каждому отчету присваивается имя. Это имя по умолчанию составляется из имени файла модели, порядкового номера процесса моделирования, созданного из этого файла, и номера отчета данного процесса моделирования. Нумерация отчета начинается с единицы. У файлов с отчетами имеется расширение .gpr. При удалении некоторых отчетов их порядковые номера в сеансе работы будут непоследовательными.
В верхней строке окна Report указывается Start Time (начальное время), End Time (Время окончания), Blocks (Число блоков), Facilities (Число каналов обслуживания), Storages (Число накопителей).
Ниже перечисляются блоки модели и количество входов в них требований. При этом каждый блок имеет свой числовой номер.
Еще ниже указываются результаты моделирования каналов обслуживания: Entries (Число входов), Util. (Коэффициент использования), Ave. Time (Среднее время обслуживания), Avail. (Доступность), Owner (Возможное число входов) и так далее. А результаты моделирования очереди содержат следующее: Max (Максимальное содержание), Cont. (Текущее содержание), Entry (Число входов), Entry(0) (Число нулевых входов), Ave. Cont. (Среднее число входов), Ave. Time (Среднее время) и так далее.
На рисунке 3 представлен отчет о работе программы.
GPSS World Simulation Report - Untitled Model 1.7.1
Wednesday, April 21, 2010 21:56:47
START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
0.000 60000.000 24 3 0
NAME VALUE
BUFF1 10002.000
BUFF2 10000.000
CANAL_AB 10003.000
CANAL_BA 10001.000
MET1 17.000
MET2 22.000
SPUTNIK 10004.000
LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
1 GENERATE 7498 0 0
2 TEST 7498 0 0
3 QUEUE 5998 1 0
4 SEIZE 5997 0 0
5 DEPART 5997 0 0
6 ADVANCE 5997 1 0
7 RELEASE 5996 0 0
8 TERMINATE 5996 0 0
9 GENERATE 10038 0 0
10 TEST 10038 0 0
11 QUEUE 6000 0 0
12 SEIZE 6000 0 0
13 DEPART 6000 0 0
14 ADVANCE 6000 1 0
15 RELEASE 5999 0 0
16 TERMINATE 5999 0 0
MET1 17 GATE 5538 0 0
18 SEIZE 3525 0 0
19 ADVANCE 3525 1 0
20 RELEASE 3524 0 0
21 TERMINATE 3524 0 0
MET2 22 TERMINATE 2013 0 0
23 GENERATE 1 0 0
24 TERMINATE 1 0 0
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY
CANAL_BA 6000 1.000 9.999 1 17535 0 0 0 0
CANAL_AB 5997 0.999 10.000 1 17534 0 0 0 1
SPUTNIK 3525 0.585 9.954 1 17537 0 0 0 0
QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY
BUFF2 1 0 6000 1 0.688 6.881 6.882 0
BUFF1 1 1 5998 67 0.577 5.773 5.838 0
Рисунок 3 – Стандартный отчет GPSS
5 Выводы о работе модели
При анализе работы системы
обработки информации, было выявлено,
что во время работы модели, длительностью
в 60000 мс, на канал АВ поступило 7498 транзактов,
из них 1 транзакт находится в очереди,
1 транзакт находятся на обработке
на; на канал ВА поступило 10038транзактов,из
них 1 транзакт в стадии обработки;
5538 требований пришло в момент заполненности
буферных регистров и было перенаправлено
на обслуживание на спутниковую линию,
из которых один в данный момент обслуживается,
2013 транзактов были удалёны из-за перегруженности
системы; среднее время вторичной обработки,
на первой ЭВМ 32,999; коэффициент использования
канала ВА – 1, Канала АВ – 0,999,спутника
– 0,585; среднее время занятия устройства
одним транзактом канала ВА – 9,999, канала
АВ – 10,спутника – 9,954; в конце моделирования
все три канала являются доступными; максимальное
содержимое очереди в течение периода
моделирования и в канале АВ и ВА – 1; текущее
содержимое очереди в конце процесса моделирования
канала АВ – 1,ВА-0; общее количество входов
транзактов в очередь в течение времени
моделирования АВ-5998,ВА-6000; общее количество
входов транзактов в очередь с нулевым
временем ожидания канала АВ-67, канала
ВА-1; среднее значение содержимого очереди
в течение времени моделирования канала
АВ-5,773,канала ВА-6,881; среднее время пребывания
одного транзакта в очереди без учета
«нулевых» входов в очередь канала АВ
- 6,882, канала ВА -5,838.
6
Эксперименты с моделью
По данным стандартного отчета можно сделать вывод, что оба канала работают с перегрузками, в то время как спутниковый канал загружен всего на 58.5% Следовательно, можно добиться более эффективной работы модели, перенаправив некоторое количество требований на спутниковый канал. Кроме того, учитывая возможность потерь на спутниковом канале, можно добавить к нему буфер для хранения сообщений.
Сообщения на спутниковый канал будут перенаправляться с основных каналов при условии, что эти каналы заняты. Структурная схема показана на рисунке 4. Текст программы для данного эксперимента показан на рисунке 5.
Рисунок 4 – Структурная схема модели
GENERATE 8,3
TEST L Q$buff1,1,met1
QUEUE buff1
SEIZE canal_ab
DEPART buff1
ADVANCE 10
RELEASE canal_ab
TERMINATE
GENERATE 6,2
TEST L Q$buff2,1,met1
QUEUE buff2
SEIZE canal_ba
DEPART buff2
ADVANCE 10
RELEASE canal_ba
TERMINATE
met1 TEST L Q$buff_sp,4,met2
QUEUE buff_sp
SEIZE sputnik
DEPART buff_sp
ADVANCE 10,5
RELEASE sputnik
TERMINATE
met2 TERMINATE
GENERATE 60000
TERMINATE 1
Рисунок 5 – Текст программы
6.1.2 Стандартный отчет по работе системы
GPSS World Simulation Report - Untitled Model 1.1.1
Thursday, April 22, 2010 21:51:06
START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
0.000 60000.000 26 3 0
NAME VALUE
BUFF1 10002.000
BUFF2 10000.000
BUFF_SP 10004.000
CANAL_AB 10003.000
CANAL_BA 10001.000
MET1 17.000
MET2 24.000
SPUTNIK 10005.000
LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
1 GENERATE 7503 0 0
2 TEST 7503 0 0
3 QUEUE 5998 1 0
4 SEIZE 5997 0 0
5 DEPART 5997 0 0
6 ADVANCE 5997 1 0
7 RELEASE 5996 0 0
8 TERMINATE 5996 0 0
9 GENERATE 10016 0 0
10 TEST 10016 0 0
11 QUEUE 6000 0 0
12 SEIZE 6000 0 0
13 DEPART 6000 0 0
14 ADVANCE 6000 1 0
15 RELEASE 5999 0 0
16 TERMINATE 5999 0 0
MET1 17 TEST 5521 0 0
18 QUEUE 5505 1 0
19 SEIZE 5504 0 0
20 DEPART 5504 0 0
21 ADVANCE 5504 1 0
22 RELEASE 5503 0 0
23 TERMINATE 5503 0 0
MET2 24 TERMINATE 16 0 0
25 GENERATE 1 0 0
26 TERMINATE 1 0 0
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY
CANAL_BA 6000 1.000 9.999 1 17518 0 0 0 0
CANAL_AB 5997 0.999 10.000 1 17517 0 0 0 1
SPUTNIK 5504 0.911 9.931 1 17515 0 0 0 1
QUEUE MAX CONT. ENTRY ENTRY(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY
BUFF2 1 0 6000 1 0.690 6.897 6.899 0
BUFF1 1 1 5998 60 0.571 5.716 5.774 0
BUFF_SP 4 1 5505 1137 0.843 9.185 11.576 0
FEC XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
17517 0 60000.963 17517 6 7
17522 0 60001.412 17522 0 9
17521 0 60004.240 17521 0 1
17518 0 60007.111 17518 14 15
17515 0 60012.617 17515 21 22
17523 0 120000.000 17523 0 25
Выводы о работе системы: система отработала 60000мс, отказ в обслуживании получили 16 транзактов, вероятность отказа обслуживания очень маленькая, что существенно отличается от исходной модели. Таким образом, мы добились более эффективной работы системы, засчет перенаправления некоторого количества требований на спутниковый канал, добавив к нему буфер для хранения сообщений.
Также для устранения перегрузок и повышения эффективности и надежности модели, следует попробовать ввести второй спутниковый канал, идентичный первому. Текст программы для данного эксперимента показан на рисунке 5.4.
GENERATE 8,3
GATE NU canal_ab,met1
SEIZE canal_ab
ADVANCE 10
RELEASE canal_ab
TERMINATE
GENERATE 6,2
GATE NU canal_ab,met1
SEIZE canal_ba
ADVANCE 10
RELEASE canal_ba
TERMINATE
met1 TRANSFER 0.5,met2,met3
met2 TEST L Q$buff_sp1,2,met4
QUEUE buff_sp1
SEIZE sputnik1
DEPART buff_sp1
ADVANCE 10,5
RELEASE sputnik1
TERMINATE
met3 TEST L Q$buff_sp2,2,met4
QUEUE buff_sp2
SEIZE sputnik2
DEPART buff_sp2
ADVANCE 10,5
RELEASE sputnik2
TERMINATE
met4 TERMINATE
GENERATE 60000
TERMINATE 1
Рисунок 6 – Текст программы
6.2.1 Стандартный отчет по работе системы
GPSS World Simulation Report - Untitled Model 1.3.1
Thursday, April 22, 2010 22:39:52
START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
0.000 60000.000 30 4 0
NAME VALUE
BUFF_SP1 10002.000
BUFF_SP2 10004.000
CANAL_AB 10000.000
CANAL_BA 10001.000
MET1 13.000
MET2 14.000
MET3 21.000
MET4 28.000
SPUTNIK1 10003.000
SPUTNIK2 10005.000
LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
1 GENERATE 7483 0 0
2 GATE 7483 0 0
3 SEIZE 4070 0 0
4 ADVANCE 4070 1 0
5 RELEASE 4069 0 0
6 TERMINATE 4069 0 0
7 GENERATE 9994 0 0
8 GATE 9994 0 0
9 SEIZE 3228 0 0
10 ADVANCE 3228 1 0
11 RELEASE 3227 0 0
12 TERMINATE 3227 0 0
MET1 13 TRANSFER 10179 0 0
MET2 14 TEST 5021 0 0
15 QUEUE 4700 0 0
16 SEIZE 4700 0 0
17 DEPART 4700 0 0
18 ADVANCE 4700 0 0
19 RELEASE 4700 0 0
20 TERMINATE 4700 0 0