Практическая часть.
Математические и информационные модели защиты информации

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Блок GATHER осуществляет накопление сообщений (транзактов), принадлежащих одному и тому же набору (ансамблю), с последующей попыткой одновременной передачи их к следующему блоку. Действие блока GATHER аналогично действию блока ASSEMBLE. Отличие состоит в том, что после накопления в блоке числа транзактов, указанного в поле, они все передаются в следующий блок. Блок GATHER не уничтожает вошедших… Читать ещё >

Практическая часть. Математические и информационные модели защиты информации (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Записать и запустить на выполнение программу для решения примера 1.

Пример 1. Входной поток требований поступает в накопитель с допустимой емкостью, равной 5 единицам, равномерно в течение 4±1 мин. Если требования после накопителя застают 1-е устройство заполненным, то они поступают на обработку во 2-е устройство. Время обработки для 1-го устройства равно 13±1 мин., для второго — 11±1 мин. Смоделировать процесс обработки требований в течение 3 часов (180 мин.).

В данном примере поступающие в систему требования сначала буферизуются в накопителе емкостью в 5 единиц, а потом пытаются попасть на обработку в 1-е устройство. Если первое устройство оказывается заполненным, т. е. в нем осуществляется обслуживание, то очередное требование поступает на обслуживание во второе устройство.

Решение примера 1 приводится как программа 1.

nak STORAGE 5; Накопитель емкостью в 5 единиц.

GENERATE 4,1.

GATE SNF nak, FACIL2; Анализ состояния накопителя.

ENTER nak.

QUEUE 1.

SEIZE 1; 1-е устройство.

DEPART 1.

LEAVE nak.

ADVANCE 13,1.

RELEASE I.

TERMINATE.

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

ADVANCE 11,1.

RELEASE 2.

TERMINATE.

GENERATE.

TERMINATE 1.

START 1.

Программа 1.

Задание к примеру 1. Изучить и объяснить файл стандартного отчета для программы 1.

Изменить среднее время поступления транзактов в систему в соответствии с данным рядом чисел: 2, 3, 5, 6, 7, 9, 13, 15, 21 (мин.).

Изменить среднее время обработки первого устройства при среднем времени поступления требований в систему, равном 4 мин.: 7, 9, 11, 15. В то же время среднее время обработки второго устройства оставить неизменным. Изменить также среднее время обработки второго устройства при неизменном времени обработки первого устройства: 7, 9, 11, 15. Изучить и объяснить файл стандартного отчета.

Добавить в программу блоки, регистрирующие статистику очередей перед каждым устройством. Изучить и объяснить файл стандартного отчета.

Изменить для блока GATE логическое условие с SNF на SF. Подобрать средние времена обработки первого и второго устройства так, чтобы выходная статистика по устройствам оставалась неизменной, т. е. как и для условия SNF.

Записать и запустить на выполнение программу для решения примера 2.

Пример использования блока GATE с логическим оператором, связанным с устройствами.

Пример 2. Входной поток требований поступает в систему с двумя обслуживающими устройствами равномерно в течение 51 мин. Если требования застают первое устройство занятым, то они поступают на обработку во второе устройство. Время обработки для первого устройства равно 91 мин., для второго — 131 мин. Смоделировать процесс обработки требований в течение 3 часов (180 мин.).

Подобная ситуация характерна для систем, когда каждое входящее в систему требование в первую очередь отправляется на более быстродействующее устройство обслуживания. Если же это устройство занято, то приходится использовать устройство менее быстродействующее.

Решение примера 2 приводится как программа 2.

GENERATE 5,1GATE NU 1, FACIL2SEIZE 1; 1-е устройствоADVANCE 9,1RELEASE 1TERMINATE *****************************************************************.

ADVANCE 13,1.

RELEASE 2.

TERMINATE.

GENERATE 180.

TERMINATE 1.

START 1.

Программа 2.

Для этой программы рассмотрим формат записи блока GATE с логическим оператором — оператором NU, связанным с устройством:

GATE NU 1, FACIL2.

В поле задан логический оператор NU, который указывает на то, что устройство, заданное в поле (у нас устройство под номером 1), свободно. Если логическое условие не выполняется, то транзакт отправляется к блоку, имя которого задано в поле (у нас отправление происходит по метке FACIL2).

В противоположность оператору NU может быть использован оператор U — логический оператор, соответствующий занятому устройству.

Задание к примеру 2. Изучить и объяснить файл стандартного отчета для программы 2.

Ввести в программу блоки, по которым создается статистика по очередям.

Изменить среднее время поступления транзактов в систему в соответствии с данным рядом чисел: 2, 3, 4, 6, 7, 9, 13, 15, 21 (мин.).

Изменить среднее время обработки первого устройства при среднем времени поступления требований в систему, равном 5 мин.: 7, 9, 11, 15. В то же время среднее время обработки второго устройства оставить неизменным. Изменить также среднее время обработки второго устройства при неизменном времени обработки первого устройства: 7, 9, 11, 15. Изучить и объяснить файл стандартного отчета.

Изменить для блока GATE логическое условие с NU на U. Для логического условия U последовательно изменять параметры полей

, блока GATE, получить загрузку обоих устройств или только одного из двух. Изучить и объяснить файл стандартного отчета.

Записать и запустить на выполнение программу для решения примера 3.

Примеры по моделированию систем с использованием блока TEST. Применение операторов VARIABLE, INITIAL.

Пример 3. Смоделировать процесс обслуживания равномерного потока требований с интервалом 51 мин. двумя приборами: обслуживание на первом приборе длится 91 мин., на втором — 131 мин. Причем в течение первых 100 мин. обслуживание производить на первом приборе, а по истечении 100 мин. — на втором приборе.

Пример 4. Смоделировать процесс обслуживания равномерного потока требований с интервалом 51 мин. двумя приборами: обслуживание на первом приборе длится 91 мин., на втором — 131 мин. Причем в течение первых 100 мин. обслуживание производить на втором приборе, а по истечении 100 мин. — на первом приборе.

Условия примеров различаются в последовательности начального обслуживания требований, которое связано с процессом функционирования системы.

Программы решения примеров 3 и 4 представлены как программы 3 и 4.

ATR1 VARIABLE SQR (10 000).

GENERATE 5,1.

TEST LE C1, V$ATR1,FACIL2.

SEIZE 1; 1-е устройство.

ADVANCE 9,1.

RELEASE 1.

TRANSFER, EXIT.

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

ADVANCE 13,1.

RELEASE 2.

EXIT TERMINATE 1.

********************************************************.

START 100.

Программа 3.

ATR1 VARIABLE SQR (10 000).

********************************************************.

GENERATE 5,1.

TEST GE C1, V$ATR1,FACIL2.

SEIZE 1; 1-е устройство.

ADVANCE 9,1.

RELEASE 1.

TRANSFER, EXIT.

********************************************************.

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

ADVANCE 13,1.

RELEASE 2.

EXIT TERMINATE 1.

********************************************************.

START 100.

Программа 4.

В программах применены новые объекты GPSS World — переменные типа арифметических. Оператор описания арифметической переменной не входит в основное тело программы, он содержит следующие три поля:

поле метки, содержащее имя переменной (в программах — ATR1), которое используется при обращении к этой переменной;поле операции, содержит слово VARIABLE;

поле операндов, в котором задается выражение, используемое для вычисления значения переменной (в программах — SQR (10 000), что означает).

Формат описания арифметической переменной для программ 3,4:

ATR1 VARIABLE SQR (10 000)

Поле метки отделяется от поля операции (VARIABLE) как минимум одним пробелом, поле операндов (задаваемое выражение) отделяется от поля операции также пробелом. Пробелы между символами недопустимы. Первый пробел записи считается концом выражения. При любом обращении к переменной в любом месте программы должно употребляться выражение V$ATR1. Символ V обозначает тип объекта GPSS World —переменную. Знак $ употребляется для связи объекта как переменной с конкретным обозначением (например, ATR1).

Формат записи блока TEST:

TEST ,,

Блок TEST определяет номер следующего блока для вошедшего в него транзакта (сообщения) в зависимости от того, выполняется требуемое условие или нет. Блок управляет потоком транзактов, проверяя выполнение алгебраических отношений между значениями, заданных в полях

и. Во вспомогательном поле операции записывается один из шести условных операторов:

LE — меньше или равно (как в программе 3). Отношение истинное, если значение аргумента поля меньше или равно значению аргумента поля ;

GE — больше или равно (как в программе 4). Отношение истинное, если значение аргумента поля

больше или равно значению аргумента поля ;

E — равно. Отношение истинное, если значения обоих аргументов полей и равны;

L — меньше. Отношение истинное, если значение аргумента поля

меньше значения аргумента поля ;

NE — не равно. Отношение истинное, если значения аргументов полей и не равны.

Если отношение аргументов (числовых атрибутов), заданных в полях

и, истинно, транзакт переходит к следующему по номеру блоку (который расположен за блоком TEST). Если отношение ложно, транзакт переходит к блоку, номер или имя которого задан полем (в программах по метке блока устройства FACIL2). В поле задается номер или имя блока для входящего транзакта, если отношение величин, заданных в полях и , ложно. В программах 3 и 4 в поле задан стандартный числовой атрибут С1 — условное относительное время моделирования. В поле задана переменная через имя ATR1 (V$ATR1), которая численно равна 100.

В программе 3 пока значение условного относительного времени не достигнет 100, транзакты от блока TEST будут переходить к следующему по номеру блоку (к блоку SEIZE под номером 30). Как только величина С1 станет больше 100, транзакты будут переходить к блоку, имя которого определено в поле, т. е. к блоку с меткой FACIL2 и с номером 100 — SEIZE. Пока С1100, транзакты на обслуживание отправляются в 1-е устройство. Как только С1 станет больше 100, транзакты начинают отправляться на обслуживание в 2-е устройство.

В программе 4 транзакты после блока TEST будут направляться к следующему по номеру блоку — блоку SEIZE под номером 30, когда значение условного относительного времени С1 будет больше числа 100, которое определено через арифметическую переменную под именем ATR1. Если же значение С1 меньше или равно величины 100, то транзакты отправляются по метке к блоку, заданный в поле. Начало отсчета относительного времени моделирования начинается с нуля, поэтому сначала транзакты будут отправляться к блоку, заданному в поле, т. е. к блоку SEIZE под номером 100.

В поле блока TEST может быть задана ячейка сохраняемых величин, которая определяется с помощью оператора INITIAL. Использование оператора INITIAL дано в программе 5, которая решает ту же задачу, что и программа 3.

initial x13,100; В ячейку под номером 13 записывается число 100.

*********************************************************.

GENERATE 5,1.

TEST LE C1, x13,FACIL2; Сравнение С1 и ячейки х13.

SEIZE 1; 1-е устройство.

ADVANCE 9,1.

RELEASE 1.

TRANSFER, EXIT.

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

ADVANCE 13,1.

RELEASE 2.

EXIT TERMINATE 1.

START 100.

Программа 5.

Формат записи оператора INITIAL:

INITIAL ,

Оператор INITIAL записывается вне тела основной программы и может не нумераваться. Оператор INITIAL позволяет задавать начальные значения ячеек, элементов матриц и логических переключателей.

В приводимой программе в поле

оператора INITIAL задается ячейка под номером 13 (Х13), в которую записывается число 100. В поле задается определяемая величина. Операнд может быть целым или именем. В программе ссылка на ячейку под заданным номером 13 производится как Х13 (в поле блока TEST). Фактически в поле блока TEST задано число 100.

Задание к примерам 3, 4: В программе 3 ввести переменные, по которым задать средние времена обработки — натуральные числа от 3 до 19 для первого устройства и от 19 до 3 для второго устройства, соответственно. В исходных программах поменять условия сравнения в поле блока TEST на «меньше», «не равно». При этом произвести замену среднего времени обработки в первом устройстве — задать числа от 3 до 15. В программах 3, 4, 5 ввести блоки для регистрации данных об очередях перед устройствами.

С помощью блоков TEST, GATE написать программу по обработке требований в системе, состоящей из пяти устройств, и предусмотреть обработку либо только в четных по номеру устройствах, либо в нечетных. Длительность функционирования системы задать в течение 3 часов, длительность обработки в каждом из устройств 91 мин., интервал генерации требований 71 мин. Изучить и объяснить получаемые результаты моделирования.

Записать и запустить на выполнение программу для решения примера 5.

Примеры использования арифметических переменных. Арифметические переменные (переменные с фиксированной точкой) и арифметические переменные с плавающей точкой описываются соответственно операторами VARIABLE и FVARIABLE. Только при описании переменных с плавающей точкой (FVARIABLE) допускается применение дробных констант, округление результатов происходит после вычисления заданного выражения.

Пример 5. Вычислить и сохранить следующие величины:

с помощью операторов FVARIABLE, VARIABLE и блоков SAVEVALUE, сравнить результаты вычислений по файлу стандартного отчета.

Пример решения примера приводится в программе 6.

ASL FVARIABLE (SQR (49)+½+3/2).

AS2 VARIABLE (SQR (49)+½+3/2).

AS3 FVARIABLE (LOG (15)+SQR (8)).

AS4 VARIABLE (LOG (15)+SQR (8)).

GENERATE 5.

SAVEVALUE MMML, V$ASL.

SAVEVALUE MMM2, V$AS2.

SAVEVALUE MMM3, V$AS3.

SAVEVALUE MMM4, V$AS4.

TERMINATE 1.

START 1.

Программа Б.

Задание к примеру 5. Вычисленные значения с помощью операторов VARIABLE и FVARIABLE проверить на стандартном калькуляторе, сравнить и объяснить полученные результаты.

Написать программу по обслуживанию требований в трех устройствах, в которые поступающие в систему требования распределяются с помощью блоков TEST и GATE. Временные данные по обработке требований и их генераций принять равными по меткам арифметических переменных и произвести ссылки на них в соответствующих блоках (самое малое вычисленное число использовать как время генерации транзактов, остальные — как времена обработки).

Контрольные вопросы

1. Привести пример использования блока GATE с логическим оператором, связанным с устройствами.
2. Привести примеры по моделированию систем с использованием блока TEST.
3. Каким образом применяются операторы VARIABLE, INITIAL?
4. Какие переменные типа арифметических существуют в системе моделирования GPSS World? С помощью каких операторов они описываются?
5. Привести пример формата записи оператора INITIAL и пояснить его.

Содержание отчета и его форма

1. Форма отчета письменная.
2. Выполнить примеры 1−5 (задания к примерам выполняются по требованию преподавателя).
3. Продемонстрировать данную работу на ПК.
4. Ответить на контрольные вопросы.

1. Боев В. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World. — Санкт-Петербург:BHV-Санкт-Петербург, 2004 г. — 368 стр.
2. Вентцель Е. С. Исследование операций.- М.: Сов. радио, 1972.
3. Гнеденко Б. В., Коваленко И. Н.
Введение
в теорию массового обслуживания. М.: Высш. шк., 1987.
4. Кузин Л. Т. Основы кибернетики: В 2 т.- М.: Энергия, 1979.
5. Разработка САПР. Кн. 9. Имитационное моделирование: Практ. пособие / В. М. Черненький: Под ред. А. В. Петрова. М.: Высш. шк., 1990.
6. Советов Б. Я. Моделирование систем. Практикум: Учебное пособие для вузов/ Б. Я. Советов, С. А. Яковлев. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Высш. шк., 2003. — 295 с.:ил.
7. Шрайбер Г. Дж. Моделирование на GPSS.- М.: Высш. шк., 1980.

Лабораторная работа № 6. «Недоступность устройств. Блоки FUNAVAIL, FAVAIL. Недоступность многоканальных устройств. Блоки SUNAVAIL, SAVAIL. Накопление и синхронизация сообщений. Блоки GATHER, MATCH. Логические ключи. Блоки LOGIC, GATE.»

Цель работы: изучить возможности системы GPSS World для моделирования ситуаций с помощью блоков FUNAVAIL и FAVAIL, SUNAVAIL и SAVAIL. Изучить блок GATHER для сбора сообщений одного семейства (ансамбля). Изучить ситуации с коммутируемыми объектами с помощью блоков LOGIC и GATE

План выполнения работы:

1) зарегистрируйтесь в системе,
2) выполните практическую часть лабораторной работы,
3) выйдите из системы, сохранив листинги программы и отчета.
1. Теоретическая часть

Изучение состояний недоступности устройств обслуживания. Блоки FUNAVAIL, FAVAIL.

Блоки FUNAVAIL, FAVAIL предусмотрены для адекватного отображения состояния недоступности в статистике использования устройства обслуживания требований, заявок и т. п. Блок FUNAVAIL делает недоступным устройство до тех пор, пока не вступит в действие блок FAVAIL. Эти блоки действуют совместно. Для блока FUNAVAIL предусмотрены специальные режимы работы, задание которых приводит к следующим действиям над транзактами (сообщениями и т. п.), связанными с недоступным устройством:

— управляющему транзакту, котороый занимал и генерировал прерывание на устройстве в тот момент, когда оно стало недоступным, может быть разрешено продолжение использования этого устройства;
— прерванные транзакты, которые были прерваны другими транзактами при использовании этого устройства, могут продолжать претендовать на устройство в течение периода недоступности; могут быть сняты из рассмотрения на использование устройства и направлены к вспомогательному блоку или могут претендовать на устройство только по окончании периода недоступности;
— над задержанными транзактами, которые ожидали устройство для его занятия или прерывания в момент, когда оно стало недоступным, совершаются те же действия, что и над прерванными транзактами.
2. Практическая часть

Записать и запустить на выполнение программу для решения примера 1.

Пример 1. Поток требований, поступающий в систему каждые 5 мин., сначала направляется в первое устройство обслуживания. Каждые 55 мин. на время 15 мин. первое устройство становится недоступным. При этом каждые 11 мин. на время 9 мин. делается попытка прервать поток требований, поступающих в первое устройство. В случае недоступности первого устройства требования направляются на обслуживание во второе, третье и четвертое устройства. Длительность обслуживания первого устройства составляет 4 мин., остальных — 11 мин. Смоделировать работу системы по обслуживанию 100 требований.

Решение примера 1 приводится как программа 1.

GENERATE 5; Генерирование потока требований.

FACIL1 SEIZE 1; Устройство № 1 с меткой FACIL1.

ADVANCE 4.

RELEASE 1.

exit1 TERMINATE 1.

**************************************************************.

GENERATE 55; Генерирование потока команд по недоступности.

FUNAVAIL 1, re, FACIL2, re, FACIL3, re, FACIL4; Недоступность 1-*го устройства.

ADVANCE 15.

FAVAIL 1; Снятие недоступности.

TERMINATE.

**************************************************************.

FACIL2 SEIZE 2; Устройство № 2 с меткой FACIL2.

ADVANCE 11.

RELEASE 2.

TRANSFER, exit1.

**************************************************************.

FACIL3 SEIZE 3; Устройство № 3 с меткой FACIL3.

ADVANCE 11.

RELEASE 3.

TRANSFER, exit1.

**************************************************************.

FACIL4 SEIZE 4; Устройство № 4 с меткой FACIL4.

ADVANCE 11.

RELEASE 4.

TRANSFER, exit1.

**************************************************************.

GENERATE 11; Генерирование потока прерываний.

PREEMPT 1.

ADVANCE 9.

RETURN 1.

TERMINATE.

**************************************************************.

START 100; Задание числа счетчика завершений.

Программа 1.

Блоки, связанные с устройствами, FUNAVAIL и FAVAIL, PREEMPT и RETURN действуют попарно. Попытка прерывания первого устройства блоком PREEMPT позволяет задействовать все рабочие поля блока FUNAVAIL. Один блок FUNAVAIL осуществляет распределение требований по устройствам.

Формат записи блока FUNAVAIL:

FUNAVAIL 1, re, FACIL2,, re, FACIL3, re, FACIL4

В поле задается имя или номер устройства (в программе номер 1), которое должно стать недоступным. В поле задаются режимы работы с транзактами (требованиями, сообщениями), использующими устройство в момент, когда оно становится недоступным:

режим RE (режим удаления — remove) означает, что занимавший устройство транзакт, больше не может претендовать на устройство. Удаленный транзакт попытается войти в альтернативный блок, заданный в поле. В программе использован режим RE (re в поле);

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 устройство вновь не станет доступным.

В поле задается номер или имя блока, к которому направляется транзакт, использующий устройство в момент, когда оно становится недоступным (в программе транзакт отправляется в блок с меткой FACIL2).

В поле задается номер параметра управляющего транзакта (в программе не задан). Информация по полю может быть использована для вычисления времени, которое управляющий транзакт должен провести в списке будущих событий, когда устройство становится недоступным.

Поле может быть использовано в следующих допустимых 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. В программе задан режим удаления (в поле задан операнд «re»);

режим СО (режим продолжения) допускает использование устройства 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 допускается использование устройства во время периода недоступности.

В поле задается номер или имя альтернативного блока, к которому направляется прерванный транзакт. Поле используется, если в поле задан режим удаления. В программе в поле задан блок с меткой FACIL3.

Когда устройство становится недоступным поле определяет действия с транзактами, пытающимися занять устройство или сгенерировать на нем прерывание (например, блоком PREEMPT) в момент, когда это устройство становится недоступным. Допускаются следующие режимы поля :

режим RE (режим удаления) указывает на то, что задержанные транзакты больше не должны претендовать на устройство. Эти транзакты не должны пытаться войти в блоки RETURN или RELEASE. Они удаляются из списков задержки с тем, чтобы в дальнейшем попытаться войти в альтернативный блок, заданный полем. В программе используется режим удаления (в поле задан операнд «re»);

режим СО (режим продолжения) предполагает, что всем транзактам будет разрешено использовать устройство во время периода его недоступности. Транзакты занимают устройство в порядке их приоритета;

если режим не задан (режим по умолчанию), то это означает, что задержанные транзакты покидают список задержки или список ожидания устройства и не могут больше претендовать на устройство во время периода недоступности.

Поле задает номер или имя блока, к которому направляются задержанные транзакты в режиме RE поля. В программе в поле задан блок с меткой FACIL4.

Блок PREEMPT используется в простом режиме прерывания.

Распределение транзактов по устройствам может быть изменено, если для одного из устройств применить блок TERMINATE с пустым полем

Формат записи блока FAVAIL:

FAVAIL 1

В поле блока FAVAIL задается номер или имя устройство, с которого снимается недоступность. В программе в поле задано число 1 — номер первого устройства. Блок FAVAIL делает доступным заданное устройство после периода недоступности.

Чаще блок FUNAVAIL используется только для осуществления недоступности устройства.

Записать и запустить на выполнение программу для решения примера 2.

Пример 2. Смоделировать систему, в которой поток входящих требований начинает обслуживаться в одном устройстве и переводится на обслуживание в другое устройство, если первое становится недоступным на какое-то время. Генерация требований происходит по равномерному закону со временем 52 мин. Устройства осуществляют обработку требований также по равномерному закону со временем 93 мин. Одно из устройств становится недоступным через каждые 332 мин. на время 132 мин. Определить загрузку каждого из устройств и количество обработанных требований вторым устройством, если в первом устройстве должны быть обслужены 100 требований.

Решение примера 2 приводится как программа 2.

GENERATE 5,2.

GATE FNV 1, FACIL2; Проверка 1-го устройства на недоступность.

FACIL1 SEIZE 1; Устройство № 1.

ADVANCE 9,3.

RELEASE 1.

TERMINATE 1.

FACIL2 SEIZE 2; Устройство № 2.

ADVANCE 9,3.

RELEASE 2.

TERMINATE.

GENERATE 33,2; Генерация команд недоступности.

FUNAVAIL 1.

ADVANCE 13,2.

FAVAIL 1.

TERMINATE.

START 100; Задание числа счетчика завершений.

Программа 2.

Программа 2 содержит блоки недоступности устройств (FUNAVAIL, FAVAIL) и проверки на недоступность (GATE в режиме FNV).

Формат записи блока FUNAVAIL:

FUNAVAIL 1

В поле блока FUNAVAIL задается номер устройства (номер 1), которое должно стать недоступным. В данном случае остальные поля не задействованы.

Формат записи блока FAVAIL:

FAVAIL 1

В поле

блока FAVAIL задается номер устройства, которое должно стать доступным (в программе устройство под номером 1).

Формат записи блока GATE:

GATE FNV 1, FACIL2

В поле блока GATE зарезервирован логический операнд FNV — устройство, заданное в поле (устройство под номером 1), не доступно. Блок GATE может работать в режиме FV — устройство, заданное в поле доступно. Если логический оператор (FNV или FV) имеет значение «истина», то транзакт пытается перейти к следующему по номеру блоку (в программе к блоку SEIZE). Если логический оператор имеет значение «ложь», то транзакты будут пытаться перейти к блоку, метка которого задана в поле (метка FACIL2). Выбор следующего блока производится один раз в момент входа транзакта в блок GATE.

Пустые поля блоков TERMINATE позволяет не влиять на регистрацию счетчика завершений, который связан с обслуживанием требований в первом устройстве. Кроме того, все задержанные транзакты перед первым устройством отправляются во второе устройства и все они там обслуживаются.

Задание к примеру 1:

Произвести в программе 1 изменения по недоступности устройства: сделать недоступным 2-е устройство, затем 3-е, затем 4-е. Соответственно изменить перераспределение транзактов блоком FUNAVAIL. При каждом новом распределении транзактов задавать следующие интервалы времени поступления транзактов в систему: 7, 9, 11, 15, 17, 19 мин. Проанализировать и объяснить файл стандартного отчета по каждой новой программе.

В программе 2 создать режим моделирования в течение заданного промежутка времени: 3 часа, 5 часов. Проанализировать сколько транзактов за указанное время будет обслужено системой. Для программы 2 изменить логический оператор FNV на FV, сравнить и объяснить результаты моделирования по файлу стандартного отчета.

Записать и запустить на выполнение программу для решения примера 3.

Для моделирования параллельной работы устройств в системе GPSS World вводится понятие многоканального устройства. Такое…

Решение примера 3 приводится как программа 3.

nak STORAGE 3; Накопитель емкостью в 3 единицы.

*************************************************************.

GENERATE 5,1,100.

GATE SNV nak, FACIL2; Анализ доступности накопителя.

ENTER nak.

FACIL1 SEIZE 1; 1-е устройство с меткой FACIL1.

LEAVE nak.

ADVANCE 13,1.

RELEASE 1.

TRANSFER, EXIT.

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

ADVANCE 9,1.

RELEASE 2.

EXIT TERMINATE 1.

GENERATE 29,1.

SUNAVAIL NAK.

ADVANCE 17.

SAVAIL NAK.

TERMINATE.

START 100.

Программа 3.

В данном примере поступающие в систему требования сначала буферизуются в накопителе емкостью в 3 единицы. Потом, в зависимости доступности или недоступности накопителя, требования направляются в одно из устройств с помощью блока GATE.

Формат записи блока SUNAVAIL:

SUNAVAIL NAK.

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

Формат записи блока SAVAIL:

SAVAIL NAK.

Блок SAVAIL переводит накопитель под именем NAK из состояния недоступности в состояние доступности. В поле.

блока SAVAIL задается имя накопителя, которое переводится в состояние доступности.

Блоки SUNAVAIL и SAVAIL работают совместно.

В данной программе перевод из состояния недоступности в состояние доступности происходит через 17 мин. (в поле блока ADVANCE под номером 520 задано время задержки, равное 17 мин.). В то же время состояние недоступности наступает каждые 291 мин. Команды на недоступность генерируются блоком GENERATE.

Формат записи блока GATE в режиме SNV:

GATE SNV nak, FACIL2.

В операционном поле блока GATE задан логический операнд SNV — многоканальное устройство (накопитель) не доступно. В поле.

определено имя накопителя (в программе nak), состояние которого проверяется. В поле задается альтернативный блок (в программе FACIL2), если логический операнд поля имеет значение «ложь». Если альтернативный блок задан, то блок GATE работает в режиме безусловного 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. Если же операнд имеет значение «ложь», то транзакт пытается войти в альтернативный блок, заданный полем (в программе блок с меткой FACIL2).

Перераспределение требований по устройствам может быть изменено блоком GATE с другим условием в операционном поле .

Приведем программу под номером 4 для решения примера 3, в котором задается условие доступности накопителя. Для этого случая в поле блока GATE установлен логический операнд SV. Изменение режима работы блока GATE отразится на статистике устройств и накопителя.

nak STORAGE 3; Накопитель емкостью в 3 единицы.

***************************************************************.

GENERATE 5,1,100.

GATE SV nak, FACIL2; Анализ доступности накопителя.

ENTER nak.

FACIL1 SEIZE 1; 1-е устройство с меткой FACIL1.

LEAVE nak.

ADVANCE 13,1.

RELEASE 1.

TRANSFER, EXIT.

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

ADVANCE 9,1.

RELEASE 2.

EXIT TERMINATE 1.

GENERATE 29,1; Команды недоступности.

SUNAVAIL NAK.

ADVANCE 17.

SAVAIL NAK.

TERMINATE.

START 100.

Программа 4.

Задание к программам 3 и 4. Видоизменить программы так, чтобы моделирование осуществлялось в течение 5 часов.

В исходных программах изменить емкость накопителя: 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.

В исходных программах команды недоступности генерировать по средним значениям из интервала от 15 до 50 мин.

Запрограммировать ситуацию: если 1-е устройство не доступно, то транзакты должны покидать систему. Система функционирует 5 часов.

Изучить и объяснить файлы стандартных отчетов.

Записать и запустить на выполнение программу для решения примера 4.

Моделирование накопления транзактов, синхронизации движения по модели транзактов, управление потоком транзактов в зависимости от состояния логического ключа.

Блок GATHER осуществляет накопление сообщений (транзактов), принадлежащих одному и тому же набору (ансамблю), с последующей попыткой одновременной передачи их к следующему блоку. Действие блока GATHER аналогично действию блока ASSEMBLE. Отличие состоит в том, что после накопления в блоке числа транзактов, указанного в поле , они все передаются в следующий блок. Блок GATHER не уничтожает вошедших в него транзактов.

Блок MATCH предназначен для синхронизации продвижения двух транзактов одного ансамбля (семейства), движущихся по разным путям модели. Для синхронизации необходимы два блока MATCH, находящиеся в соответствующих местах моделирующей программы и называемые сопряженными.

Для представления в модели коммутируемых объектов используют логические ключи, моделируемые блоками LOGIC и GATE. Блок LOGIC устанавливает положение ключа, которое может быть проверено любым сообщением (транзактом) в любой части модели. Блок LOGIC используется для «включения», «выключения» или инвертирования состояния ключа. Блок GATE, в зависимости от состояния логического ключа, осуществляет управление потоком транзактов.

Пример 4. Смоделировать следующий процесс прохождения 100 деталей на производственном участке. На участок сборки подшипников поступают обоймы, и шарики с интервалом времени 254 единицы. На контроль обоймы затрачивается 41 единицы времени; контроль шариков производится последовательно со временем 21 единица времени на шарик. Операция сборки требует одновременного поступления обоймы и всех шариков и производится со временем 42 единицы. В одной обойме должно быть 8 шариков. Все процессы подчиняются равномерному закону.

Единица времени задается пользователем. Система GPSS World осуществляет моделирование в относительных единицах, поэтому в файле стандартного отчета указываемые единицы времени можно рассматривать как те, которые задаются пользователем (минуты, секунды и т. д.).

Решение примера приводится как программа 5.

GENERATE 25,4,100SPLIT 8, CHAN2CHAN1 SEIZE 1ADVANCE 4,1RELEASE 1TRANSFER, COMMCHAN2 SEIZE 2ADVANCE 2,1RELEASE 2GATHER 8COMM ASSEMBLE 9.

CHAN3 SEIZE 3.

ADVANCE 4,2.

RELEASE 3.

EXIT TERMINATE 1.

START 100.

Программа 5.

Формат записи блока GATHER:

gather

В поле задается число транзактов, принадлежащих к одному семейству, которое надо накопить (в программе 8 транзактов). Операнд поля может быть именем, положительным целым (как в программе число 8), СЧА, СЧА с параметром (СЧА$). При входе транзакта в блок GATHER, интерпретатор GPSS World просматривает семейство, к которому он принадлежит, и проверяет, находится ли в данном блоке GATHER другой транзакт из того же семейства. Если в блок GATHER не вошло заданное число транзактов, транзакты, находящиеся в блоке, остаются в состоянии синхронизации.

В программе после поступления в блок GATHER 8 транзактов (8 шариков) они все выходят из блока и поступают в следующий по номеру блок — блок ASSEMBLE. Блок ASSEMBLE по своему функциональному назначению собирает 9 транзактов и отправляет в следующий по номеру блок один транзакт. С помощью блока ASSEMBLE моделируется процесс сборки подшипника — 8 шариков и одна обойма.

Записать и запустить на выполнение программу для решения примера 5.

Изучение блока MATCH.

Пример 5. Детали на участок поступают с интервалом времени 30 050 единиц. Обработку производят двое рабочих. После завершения операции обработки, выполняемой первым рабочим со временем 90 единиц и вторым со временем 60 единиц, производится операция сверки, время выполнения которой принимается равной нулю. Затем третий рабочий производит сборку изделия из этих деталей со временем 40 единиц. Сборка начинается только после поступления всех деталей. Смоделировать процесс прохождения 100 деталей.

Программа решения примера 5 представлена как программа 6.

GENERATE 300,50SPLIT 1, CHAN2CHAN1 SEIZE 1ADVANCE 90SSS1 MATCH SSS2 RELEASE 1.

TRANSFER, COMM.

CHAN2 SEIZE 2.

ADVANCE 60.

SSS2 MATCH SSS1.

RELEASE 2.

COMM ASSEMBLE 2.

SEIZE 3.

ADVANCE 40.

RELEASE 3.

TERMINATE 1.

START 100.

Программа 6.

Из условия примера видно, что специальных мер по реализации прохождения точно 100 деталей не требуется, так как время поступления деталей на обработку заметно больше суммарного времени обработки: 30 050 против 90+60+40=190. В программе в блоке GENERATE не используется поле с установкой числа 100. Синхронизация прохождения транзактов (деталей) по модели осуществляется с помощью двух блоков MATCH. Один блок MATCH установлен как бы в первом устройстве, а другой — во втором. Транзакты (детали) не отправляются в блок ASSEMBLE (на сборку) до тех пор, пока оба устройства (оба рабочих) не закончат требуемую обработку. Так с помощью блока MATCH осуществляется синхронизация продвижения транзактов по модели.

Формат записи блоков MATCH:

sss1 match

sss2 match

В поле блока MATCH (с меткой sss1 в программе PRIM21. GPS) задается имя сопряженного блока MATCH (метка sss2). Синхронизация движения транзактов осуществляется путем подбора пар транзактов из одного ансамбля и задержки этих транзактов до тех пор, пока оба транзакта из одной пары не поступят в заданные точки модели (в программе PRIM21. GPS это выходы устройств — блоки RELEASE, откуда они поступают далее на сборку в блок ASSEMBLE).

Без условия синхронизация (без блоков MATCH) пример 5 можно видоизменить к следующему виду.

Записать и запустить на выполнение программу для решения примера 6.

Пример 6. Детали на участок поступают с интервалом времени 30 050 единиц. Обработку производят двое рабочих. После операции обработки, выполняемой первым рабочим со временем 90 единиц и вторым со временем 60 единиц, детали отправляются на сборку к третьему рабочему. Третий рабочий производит сборку изделия из этих деталей со временем 40 единиц. Смоделировать процесс прохождения 100 деталей.

Программа решения примера 6 представлена как программа 7.

GENERATE 300,50.

SPLIT 1, CHAN2.

CHAN1 SEIZE 1.

ADVANCE 90.