Автор: Пользователь скрыл имя, 01 Апреля 2012 в 22:14, курсовая работа
В студенческом машинном зале расположены две мини-ЭВМ и одно устройство подготовки данных (УПД). Студенты приходят с интервалом в 8±2 мин и треть из них хотят сначала использовать УПД и ЭВМ, а остальные - только ЭВМ. Допустимое количество пользователей в машинном зале составляет 6 человек, включая работающих на УПД и ЭВМ. Работа на УПД занимает 8±1 мин, а на ЭВМ – 17 мин. Кроме того, 20% студентов, работавших на ЭВМ 1-й раз, однократно возвращаются для повторного использования УПД и ЭВМ.
Разработать по концептуальной модели (при её описании обосновать рис.1 построением «предысходной» схемы без переноса точек a,b,c) программную модель системы с использованием ЯИМ GPSS/H. Экспериментально определить загрузку УПД, ЭВМ, машинного зала и коэффициент отказа в обслуживании. Найти отношение средних количеств мест, занятых в очередях машинного зала работавшими только на ЭВМ и работавшими с использованием УПД.
1. ОПИСАТЕЛЬНО-СОДЕРЖАТЕЛЬНАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ И ЦЕЛИ МОДЕЛИРОВАНИЯ 3
2. КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ 4
2.1. «Предысходная» концептуальная схема модели 4
2.1.1. Описание используемых ФЭК в соответствии с «предысходной» концептуальной схемой 4
2.2. Исходная концептуальная схема модели 6
2.2.1. Описание используемых ФЭК в соответствии с исходной концептуальной схемой 6
3. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММЫ GPSS-МОДЕЛИ И ЦИФРОВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ 8
3.1. Описание используемых ФЭЯ в соответствии с концептуальной схемой 9
4. ПОЛУЧЕНИЕ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЦИФРОВЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ 11
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ЛИСТИНГ ПРОГРАММЫ ПРИ ТМОД=108 15
ФЭК 9 «Разветвление по условию P=1» реализуется ФЭЯ TEST E P1,0,ME4, который направляет транзакт, по метке ME4 в случае неравенства параметра P нулю.
ФЭК 10 «Разветвление по заданной вероятности 0.2-0.8» реализуется ФЭЯ TRANSFER .2,, ME3, которой с вероятностью 0.2 направляет транзакт по метке ME3.
ФЭК 11 «Присвоить значение параметру заявки» реализуется ФЭЯ ASSIGN 1,1,PH, который присваивает 1 значению параметра транзакта.
ФЭК 12 «Выход» реализуется с помощью блока TERMINATE.
ФЭК 13 «Выход» реализуется с помощью блока TERMINATE.
ФЭК 14 «Выход» реализуется с помощью блока TERMINATE.
ФЭК 15 «Разветвление по заданной вероятности 0.2-0.8» реализуется TRANSFER .2,,ME5, которой с вероятностью 0.2 направляет транзакт по метке ME5.
Результаты работы программы при различных Tмод и начальных значениях ГСЧ приведены т таблице 1.
Коэффициент загрузки УПД:
Коэффициент загрузки ЭВМ:
Коэффициент загрузки машинного зала:
Коэффициент отказа в обслуживании:
Отношение средней длины очереди Н3 к средней длине очереди Н2:
Таблица 1. Протокол экспериментов
Нач. знач. ГСЧ |
Показатели |
Тмод, мс. | |||||
102 |
103 |
104 |
105 |
106 |
107 | ||
|
1*105 |
0,278 |
0,418 |
0,426 |
0,419 |
0,414 |
0,415 | |
0,863 |
0,986 |
0,999 |
1,000 |
1,000 |
1,000 | ||
0,496 |
0,879 |
0,901 |
0,901 |
0,900 |
0,900 | ||
- |
0,211 |
0,216 |
0,214 |
0,215 |
0,216 | ||
1,705 |
0,849 |
0,835 |
0,870 |
0,882 |
0,879 | ||
2*105 |
0,382 |
0,428 |
0,420 |
0,421 |
0,416 |
0,416 | |
0,779 |
0,978 |
0,998 |
1,000 |
1,000 |
1,000 | ||
0,380 |
0,872 |
0,917 |
0,924 |
0,925 |
0,926 | ||
- |
0,225 |
0,210 |
0,216 |
0,215 |
0,216 | ||
2,977 |
0,797 |
0,895 |
0,871 |
0,892 |
0,889 | ||
3*105 |
0,353 |
0,417 |
0,438 |
0,420 |
0,415 |
0,415 | |
0,886 |
0,989 |
0,999 |
1,000 |
1,000 |
1,000 | ||
0,565 |
0,889 |
0,922 |
0,924 |
0,925 |
0,925 | ||
- |
0,214 |
0,230 |
0,214 |
0,214 |
0,216 | ||
1,622 |
0,961 |
0,797 |
0,887 |
0,894 |
0,890 | ||
4*105 |
0,488 |
0,379 |
0,415 |
0,418 |
0,418 |
0,415 | |
0,847 |
0,985 |
0,998 |
1,000 |
1,000 |
1,000 | ||
0,490 |
0,859 |
0,893 |
0,898 |
0,899 |
0,899 | ||
- |
0,207 |
0,225 |
0,218 |
0,217 |
0,216 | ||
0,386 |
0,921 |
0,847 |
0,857 |
0,869 |
0,879 | ||
|
Продолжение Таблицы 1. Протокол экспериментов | |||||||
5*105 |
0,326 |
0,435 |
0,427 |
0,418 |
0,416 |
0,416 | |
0,791 |
0,979 |
0,998 |
1,000 |
1,000 |
1,000 | ||
0,384 |
0,860 |
0,925 |
0,926 |
0,926 |
0,926 | ||
- |
0,210 |
0,227 |
0,218 |
0,217 |
0,215 | ||
3,499 |
0,757 |
0,830 |
0,876 |
0,888 |
0,891 | ||
6*105 |
0,384 |
0,350 |
0,386 |
0,411 |
0,416 |
0,415 | |
0,781 |
0,978 |
0,998 |
1,000 |
1,000 |
1,000 | ||
0,401 |
0,844 |
0,919 |
0,922 |
0,924 |
0,924 | ||
- |
0,120 |
0,203 |
0,212 |
0,215 |
0,216 | ||
3,069 |
1,649 |
1,055 |
0,913 |
0,887 |
0,889 | ||
7*105 |
0,308 |
0,368 |
0,426 |
0,418 |
0,414 |
0,415 | |
0,865 |
0,987 |
0,999 |
1,000 |
1,000 |
1,000 | ||
0,578 |
0,890 |
0,917 |
0,920 |
0,920 |
0,920 | ||
0,125 |
0,183 |
0,214 |
0,218 |
0,217 |
0,216 | ||
1,417 |
1,110 |
0,876 |
0,873 |
0,890 |
0,885 | ||
8*105 |
0,566 |
0,453 |
0,434 |
0,413 |
0,416 |
0,416 | |
0,886 |
0,989 |
0,999 |
1,000 |
1,000 |
1,000 | ||
0,591 |
0,887 |
0,921 |
0,923 |
0,924 |
0,924 | ||
- |
0,180 |
0,222 |
0,213 |
0,216 |
0,216 | ||
0,510 |
0,864 |
0,824 |
0,894 |
0,886 |
0,886 | ||
9*105 |
0,400 |
0,412 |
0,439 |
0,418 |
0,416 |
0,416 | |
0,827 |
0,983 |
0,998 |
1,000 |
1,000 |
1,000 | ||
0,510 |
0,879 |
0,919 |
0,922 |
0,922 |
0,922 | ||
- |
0,229 |
0,228 |
0,218 |
0,216 |
0,216 | ||
0,798 |
0,775 |
0,786 |
0,869 |
0,889 |
0,887 | ||
10*105 |
0,393 |
0,453 |
0,431 |
0,416 |
0,415 |
0,416 | |
0,855 |
0,985 |
0,999 |
1,000 |
1,000 |
1,000 | ||
0,476 |
0,858 |
0,903 |
0,903 |
0,902 |
0,902 | ||
- |
0,203 |
0,226 |
0,215 |
0,216 |
0,216 | ||
0,357 |
0,856 |
0,783 |
0,880 |
0,881 |
0,878 | ||
За установившиеся показатели примем значения, полученные при ТМОД = 108 мс.
Коэффициент загрузки УПД:
Коэффициент загрузки ЭВМ:
Коэффициент загрузки машинного зала:
Коэффициент отказа в обслуживании:
Отношение средней длины очереди Н3 к средней длине очереди Н2:
Во время курсового
проектирования была разработана модель
системы двухмашинного
Из анализа полученных данных можно сделать выводы, что 21.5% желающих воспользоваться машинным залом не имеют такой возможности. Исходя из коэффициентов загрузки устройств, видно, что две мини-ЭВМ загружены полностью, в то время как УПД больше половины времени простаивает. Следовательно, необходимо рассмотреть возможность внедрения еще нескольких ЭВМ для увеличения пропускной способности машинного зала.
Выполнение данной работы позволило закрепить навыки программирования на языке GPSS/H.
Полученные знания и навыки проектирования систем передачи данных и разработки программ на языке имитационного моделирования (ЯИМ) позволят в дальнейшем сократить сроки разработки и тестирования моделей систем по сравнению с использованием ЯВУ.
STUDENT GPSS/H RELEASE 3.0c-C10 (EP195)
18 Apr 2011 06:22:10 FILE: C:\Users\38E2~1\Desktop\GPSSH\
LINE# STMT# IF DO BLOCK# *LOC OPERATION A,B,C,D,E,F,G
1 1 SIMULATE ;Начало моделирования
2 2 H1 STORAGE 6 ;Накопитель Н1(ФЭК3) ограниченной емкость L = 6
3 3 OU2 STORAGE 2 ;2-х канальное обслуживающее устройство ОУ2(ФЭК6)
4 4 RMULT 4E5 ;Начального значения ГСЧ
5 5 1 GENERATE 8,2 ;Вход(ФЭК1). Поток заявок с равномерным распределением интервалов t(вх) = 8+-2.
6 6 2 TRANSFER BOTH,,ME1 ;Разветвление по запрету(ФЭК2). Направить заявку при запрете Н1 на Выход(ФЭК12).
7 7 3 ENTER H1 ;Поступление заявки в накопителей Н1(ФЭК3), если он не полон.
8 8 4 TRANSFER .33,,ME2 ;Разветвление по заданной вероятности(ФЭК4). Направить заявку с вероятностью 1/3 в накопитель Н2(ФЭК7).
9 9 5 TRANSFER .2,,ME3 ;Разветвление по заданной вероятности(ФЭК10). Направить заявку с вероятностью 0.2 в накопитель Н2(ФЭК7).
10 10 6 QUEUE H3 ;Накопитель неограниченной емкости Н3(ФЭК5). Заявка ожидает освобождения ОУ2(ФЭК6).
11 11 7 ENTER OU2 ;Поступление заявки в 2-х канальное ОУ2(ФЭК6), если один из каналов свободен.
12 12 8 DEPART H3 ;Удаление заявки из накопителя Н3(ФЭК5).
13 13 9 ADVANCE 17,0 ;Задержка, вложенная в ОУ2(ФЭК6), равная времени обработки заявки (17 мин.).
14 14 10 LEAVE OU2 ;Выход обслуженной заявки из 2-х канального ОУ2(ФЭК6), через время обработки (17 мин.).
15 15 11 LEAVE H1 ;Выход обслуженной заявки из накопителя Н1(ФЭК3).
16 16 12 ME6 TERMINATE ;Выход(ФЭК14). Выход заявки, обслуженной 1 раз на ЭВМ
17 17 13 ME2 QUEUE H2 ;Накопитель неограниченной емкости Н2(ФЭК7). Заявка ожидает освобождения ОУ1(ФЭК8).
18 18 14 SEIZE OU1 ;Поступление заявки в 1 канальное ОУ1(ФЭК8), если оно свободно.
19 19 15 DEPART H2 ;Удаление заявки из накопителя Н2(ФЭК7).
20 20 16 ADVANCE 8,1 ;Задержка, вложенная в ОУ1(ФЭК8), равная времени обработки заявки (8+-1 мин.).
21 21 17 RELEASE OU1 ;Выход обслуженной заявки из 1 канального ОУ1(ФЭК8), через время обработки (8+-1 мин.).
22 22 18 QUEUE H2 ;Накопитель неограниченной емкости Н2(ФЭК7). Заявка ожидает освобождения ОУ2(ФЭК6).
23 23 19 TEST E P1,0,ME4 ;Разветвление по условию(ФЭК9). Если параметр заявки Р = 1, то переход на метку ME4
24 24 20 TRANSFER .2,,ME5 ;Разветвление по заданной вероятности(ФЭК15). Направить заявку с вероятностью 0.2 в 2х канальное ОУ2(ФЭК6).
25 25 21 ME4 ENTER OU2 ;Поступление заявки в 2-х канальное ОУ2(ФЭК6), если один из каналов свободен.
26 26 22 DEPART H2 ;Удаление заявки из накопителя Н2(ФЭК7)
27 27 23 ADVANCE 17,0 ;Задержка, вложенная в ОУ2(ФЭК6), равная времени обработки заявки (17 мин.).
28 28 24 LEAVE OU2 ;Выход обслуженной заявки из 2-х канального ОУ2(ФЭК6), через время обработки (17 мин.).
29 29 25 LEAVE H1 ;Выход обслуженной заявки из накопителя Н1(ФЭК3).
30 30 26 ME7 TERMINATE ;Выход(ФЭК13). Выход заявки, обслуженной 1 или 2 раза на ЭВМ
31 31 27 ME3 QUEUE H2 ;Накопитель неограниченной емкости Н2(ФЭК7). Заявка ожидает освобождения ОУ2(ФЭК6).
32 32 28 ME5 ENTER OU2 ;Поступление заявки в 2-х канальное ОУ2(ФЭК6), если один из каналов свободен.
33 33 29 DEPART H2 ;Удаление заявки из накопителя Н2(ФЭК7)
34 34 30 ADVANCE 17,0 ;Задержка, вложенная в ОУ2(ФЭК6), равная времени обработки заявки (17 мин.).
35 35 31 LEAVE OU2 ;Выход обслуженной заявки из 2-х канального ОУ2(ФЭК6), через время обработки (17 мин.).
36 36 32 ASSIGN 1,1,PH ;присваивание параметру заявки P значения 1
37 37 33 TRANSFER ,ME2 ;переход по метке, поступление заявки в очередь накопителя Н2
38 38 34 ME1 TERMINATE ;Выход(ФЭК12). Выход не обслуженной заявки
39 39 35 GENERATE 1E8 ;Сегмент таймера
40 40
36 SAVEVALUE 1,1.0*N$ME1/(N$ME1+N$ME6+N$
41 41 37 SAVEVALUE 2,QA$H3/QA$H2,XL
42 42 38 TERMINATE 1
43 43 START 1
44 44 END
ENTITY DICTIONARY (IN ASCENDING ORDER BY ENTITY NUMBER; "*" => VALUE CONFLICT.)
Facilities: 1=OU1
Queues: 1=H3 2=H2
Storages: 1=H1 2=OU2
Parameters: 1
Halfword Parms: 1
Float Savexes: 1 2
Random Numbers: 1
SYMBOL VALUE EQU DEFNS CONTEXT REFERENCES BY STATEMENT NUMBER
ME1 34 38 Block 6 40 40
ME2 13 17 Block 8 37
ME3 27 31 Block 9
ME4 21 25 Block 23
ME5 28 32 Block 24
ME6 12 16 Block 40
ME7 26 30 Block 40
OU1 1 Facility 18 21
H2 2 Queue 17 19 22 26 31 33 41
H3 1 Queue 10 12 41
H1 1 2 Storage 7 15 29
OU2 2 3 Storage 11 14 25 28 32 35
1 1 Parameter 23
1 1 Halfword Par 36
1 1 Float Svx 40
2 2 Float Svx 41
1 1 Random Nmbr 4
STORAGE REQUIREMENTS (BYTES)
COMPILED CODE: 1072
COMPILED DATA: 92
MISCELLANEOUS: 0
ENTITIES: 566
COMMON: 10000
-----------------------
TOTAL: 11730
GPSS/H MODEL SIZE:
CONTROL STATEMENTS 6
BLOCKS 38
Simulation begins.
RELATIVE CLOCK: 1.0000E+08 ABSOLUTE CLOCK: 1.0000E+08
BLOCK CURRENT TOTAL BLOCK CURRENT TOTAL BLOCK CURRENT TOTAL BLOCK CURRENT TOTAL
1 12500434 11 5254210 ME4 4550180 31 1960314
2 12500434 ME6 5254210 22 4550180 32 1960314
3 9804395 ME2 5195700 23 1 4550180 33 1960314
4 9804395 14 5195700 24 4550179 ME1 2696039
5 6569009 15 5195700 25 4550179 35 1
6 2 5254213 16 5195700 ME7 4550179 36 1
7 5254211 17 5195700 ME3 1314796 37 1
8 5254211 18 5195700 ME5 1960314 38 1
9 1 5254211 19 2 5195700 29 1960314
10 5254210 20 3235386 30 1960314
--AVG-UTIL-DURING--
FACILITY TOTAL AVAIL UNAVL ENTRIES AVERAGE CURRENT PERCENT SEIZING PREEMPTING
TIME TIME TIME TIME/XACT STATUS AVAIL XACT XACT
OU1 0.416 5195700 8.000 AVAIL
--AVG-UTIL-DURING--
STORAGE TOTAL AVAIL UNAVL ENTRIES AVERAGE CURRENT PERCENT CAPACITY AVERAGE CURRENT MAXIMUM
TIME TIME TIME TIME/UNIT STATUS AVAIL CONTENTS CONTENTS CONTENTS
H1 0.899 9804395 55.033 AVAIL 100.0 6 5.396 6 6
OU2 1.000 11764705 17.000 AVAIL 100.0 2 2.000 2 2
QUEUE MAXIMUM AVERAGE TOTAL ZERO PERCENT AVERAGE $AVERAGE QTABLE CURRENT
CONTENTS CONTENTS ENTRIES ENTRIES ZEROS TIME/UNIT TIME/UNIT NUMBER CONTENTS
H3 4 1.393 5254213 1 0.0 26.508 26.508 2
H2 5 1.587 11706196 3792128 32.4 13.558 20.055 2
NON-ZERO FLOATING POINT SAVEVALUES: (NAME : VALUE)
1: 0.2157, 2: 0.8775
RANDOM ANTITHETIC INITIAL CURRENT SAMPLE CHI-SQUARE
STREAM VARIATES POSITION POSITION COUNT UNIFORMITY
1 OFF 400000 37704925 37304925 0.95
STATUS OF COMMON STORAGE
8832 BYTES AVAILABLE
1168 IN USE
1280 USED (MAX)
Simulation terminated. Absolute Clock: 1.0000E+08
Total Block Executions: 170637229
Blocks / second: 1050269
Microseconds / Block: 0.95
Elapsed Time Used (SEC)
PASS1: 0.05
LOAD/CTRL: 0.16
EXECUTION: 162.47
---------------------
TOTAL: 162.68
GPSS/H IS A PROPRIETARY PRODUCT OF, AND IS USED UNDER A LICENSE GRANTED BY, THE WOLVERINE SOFTWARE CORPORATION,
7617 LITTLE RIVER TURNPIKE, ANNANDALE, VIRGINIA 22003-2603, USA.