Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Концепция моделирования на GPSS.
Язык моделирования дискретных систем GPSS разработан фирмой IВМ в начале 70-х годов XXв. и является одним из самых распространенных в мире специализированных языков программирования.
Язык GPSS - это язык декларативного типа, построенный по принципу объектно-ориентированного языка. Основными элементами этого языка являются транзакты и блоки, которые отображают соответственно динамические и статические объекты моделируемой системы.
Решение каждой задачи оформляется в виде программы *.GPS с последующим объяснением как самой программы, так и результатов моделирования в виде стандартной выходной статистики, которая формируется в файле стандартного отчета *.RPT.
Каждый объект имеет некоторое число свойств, названых в GPSS стандартными числовыми атрибутами (СЧА). Часть СЧА доступна пользователю только для чтения, а на значение других он может влиять, используя соответствующие блоки.
Блоки и транзакты.
В GPSS концепция передачи управления от блока к блоку имеет специфические особенности. Последовательность блоков GPSS-модели показывает направления, в которых перемещаются элементы. Каждый такой элемент называется транзактом.
Транзакты - это динамические элементы GPSS-модели.
Блоки языка GPSS представляют собой подпрограммы, написанные на макроассемблере или на языке Си, и содержат набор параметров (операндов) для обращения к ним. Передача управления от блока к блоку в GPSS-программах реализуется с помощью движения транзактов в модельном времени.
В языке GPSS все транзакты нумеруются по мере их появления в модели.
Каждый транзакт занимает некоторые объем памяти ЭВМ. После того, как он закончит свое движение по блокам модели, его необходимо уничтожать для освобождения памяти, чтобы избежать ее переполнения. Поскольку транслятору не известно, сколько транзактов одновременно будет находиться в модели, то память под транзакты выделяется динамически.
Если транзакт начал свое движение, он передвигается от блока к блоку по пути, указанному блок-схемой (логикой работы модели). В тот момент, когда транзакт входит в блок, вызывается соответствующая этому блоку подпрограмма. Далее транзакт (в общем случае) пытается войти в следующий блок. Его перемещение продолжается до тех пор, пока не выполнится одно из таких возможных условий:
1. Транзакт входит в блок, функцией которого является задержка транзакта на определенное время.
2. Транзакт входит в блок, функцией которого является удаление транзакта из модели.
3. В соответствии с логикой модели транзакт пытается войти следующий блок, но блок не принимает этот транзакт. В этом случае транзакт остается в том блоке, в котором в данное время находится, но позже будет повторять попытки войти в следующий блок.
В GPSS имеется определенное количество типов блоков для задания объектов и операций над ними.
Основные типы событий, происходящих в блокх:
4)изменение маршрута транзакта (сообщения) в модели.
Для того чтобы обеспечить правильную временную последовательность событий в модели системы организованы часы, хранящие значения текущего момента в модели. Все отрезки времени моделируемой системы измеряются целыми числами. Часы в GPSS меняют значение только для того, чтобы указать время наступления ближайшего события.
Блоки. Формат записи:
<метка>_БЛОК_<А>,<В>,<С>,[<D>] ; Комментарии
Комментарий может помещаться в строке, в первой позиции (колонке) которой будет находиться звездочка (*).
Формат записи операторов имеет следующий вид:
[метка]_ОПЕРАТОР_<А>,<В>,<С>,<D>,...; Комментарии
Операторы GPSS подразделяются на
Объекты типа «ресурсы».
Аналогами обслуживающих устройств реальных систем в GPSS являются объекты типа «ресурсы». К объектам этого типа относятся устройства, многоканальные устройства и логические ключи.
Как и в каждом объектно-ориентированном языке в GPSS каждый объект имеет свойства и методы, которые изменяют эти свойства. В GPSS свойства объектов называют стандартными числовыми атрибутами (СЧА).
Устройство (одноканальное устройство, прибор) представляет собой ресурс, который в любой момент времени может быть занят только одним транзактом.
Интерпретатор автоматически вычисляет такие его СЧА, как общее время занятости устройства, число транзактов, который занимали устройство, коэффициент использования устройства, среднее время занятости устройства одним транзактом и т. п.
Многоканальные устройства (МКУ) (несколько параллельных одинаковых устройств) представляют собой объекты типа «ресурсы» для параллельной обработки. Они могут быть использованы несколькими транзактами одновременно.
Пользователь определяет емкость каждого МКУ, который используется в модели, а интерпретатор ведет учет числа устройств, занятых в каждый момент времени.
Интерпретатор также автоматически подсчитывает такие СЧА: число транзактов, которые вошли в МКУ; среднее число каналов, занятых одним транзактом; среднее время нахождения транзакта в устройстве и др.
Некоторые события в системе могут заблокировать или изменить движение транзактов. Для моделирования этих ситуаций введены логические ключи. Транзакт может устанавливать эти ключи в положение «Включено» или «Выключено». Через некоторое время состояние ключа может быть использовано другими транзактами для выбора одного из двух возможных путей движения или ожидания момента изменения состояния ключа. Состояние ключа может быть изменено любым транзактом.
Переменные.
Арифметические переменные позволяют вычислять арифметические выражения, которые состоят из операций над СЧА объектов. В выражениях могут быть использованы функции (библиотечные или пользовательские).
Булевы переменные позволяют пользователю одновременно проверять несколько условий, исходя из состояния объектов или значений СЧА.
Функции.
Используя функции, пользователь может задавать непрерывную или дискретную функциональную зависимость между аргументом функции и ее значением. Функции в GPSS задаются табличным способом с помощью операторов описания функций.
Ячейки и матрицы сохраняемых величин.
Ячейки сохраняемых величин и матрицы используются для хранения некоторой пользовательской числовой информации, запись в эти объекты выполняют транзакты. Записанную в этих объектах информацию может считывать любой транзакт. Таким образом, эти объекты являются глобальными и доступны из любой части модели.
Очереди.
В любой системе движение потока транзактов может быть задержано из-за недоступности ресурсов (например, необходимые устройства или МКУ уже заняты). В этом случае задержанные транзакты становятся в очередь - еще один тип объектов GPSS. Учет этих очередей составляет одну из основных функций интерпретатора.
Пользователь может специально определить точки модели, в которых необходимо собирать статистику об очередях, то есть установить регистраторы очереди. Тогда интерпретатор будет автоматически собирать статистику об очередях (длину очереди, среднее время нахождения в очереди и т.п.). Вся эта информация является СЧА и доступна пользователю в процессе моделирования.
Интерпретатором автоматически поддерживается дисциплина обслуживания очереди FIFO («первым пришел - первым обслужился»),. Если у пользователя возникает необходимость организовать очередь из транзактов с другой дисциплиной обслуживания (например, LIFO ), то для этого используются списки пользователей. Эти списки также помогают осуществлять синхронизацию движения разных транзактов по модели.
Таблицы.
Объект «таблица» предназначен для сбора статистики о случайных величинах, заданных пользователем. Таблица состоит из частотных классов, в которые заносится число попаданий конкретной величины (некоторого СЧА). Для каждой таблицы вычисляется математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение.