смотреть на рефераты похожие на "Моделирование на GPSS"
ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ НА GPSS/PC
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .................................................... 1
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О GPSS/PC ................................. 2
2. ОСНОВНЫЕ БЛОКИ GPSS/PC И СВЯЗАННЫЕ С НИМИ ОБЪЕКТЫ ........ 6
2.1. Блоки, связанные с транзактами .................... 6
2.2. Блоки, связанные с аппаратными объектами .......... 13
2.3. Блоки для сбора статистических данных ............. 15
2.4. Блоки, изменяющие маршруты транзактов ............. 18
2.5. Блоки, работающие с памятью ....................... 21
2.6. Блоки для работы со списками пользователя ......... 23
3. УПРАВЛЯЮШИЕ ОПЕРАТОРЫ GPSS/PC ............................ 25
4. НЕКОТОРЫЕ ПРИЕМЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ GPSS-МОДЕЛЕЙ ............ 42
4.1. Косвенная адресация ............................... 42
4.2. Обработка одновременных событий ................... 44
5. КОМАНДЫ GPSS/PC И ТЕХНОЛОГИЯ РАБОТЫ С ПАКЕТОМ ............ 47
5.1. Загрузка интегрированной среды .................... 47
5.2. Ввод новой модели ................................. 47
5.3. Редактирование текста модели ...................... 48
5.4. Запись и считывание модели с диска ................ 49
5.5. Прогон модели и наблюдение за моделированием ...... 49
5.6. Получение и интерпретация стандартного отчета ..... 53
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................... 58
ВВЕДЕНИЕ
Процессы функционирования различных систем и сетей связи могут быть представлены той или иной совокупностью систем массового обслуживания (СМО) - стохастических, динамических, дискретно-непре- рывных математических моделей. Исследование характеристик таких мо- делей может проводиться либо аналитическими методами, либо путем имитационного моделирования [1-6].
Имитационная модель отображает стохастический процесс смены дискретных состояний СМО в непрерывном времени в форме моделирующе- го алгоритма. При его реализации на ЭВМ производится накопление статистических данных по тем атрибутам модели, характеристики кото- рых являются предметом исследований. По окончании моделирования на- копленная статистика обрабатывается, и результаты моделирования по- лучаются в виде выборочных распределений исследуемых величин или их выборочных моментов. Таким образом, при имитационном моделировании систем массового обслуживания речь всегда идет о статистическом имитационном моделировании [5;6].
Сложные функции моделирующего алгоритма могут быть реализованы средствами универсальных языков программирования (Паскаль, Си), что предоставляет неограниченные возможности в разработке, отладке и использовании модели. Однако подобная гибкость приобретается ценой больших усилий, затрачиваемых на разработку и программирование весьма сложных моделирующих алгоритмов, оперирующих со списковыми структурами данных. Альтернативой этому является использование спе- циализированных языков имитационного моделирования [5-7].
Специализированные языки имеют средства описания структуры и процесса функционирования моделируемой системы, что значительно об- легчает и упрощает программирование имитационных моделей, поскольку основные функциии моделирующего алгоритма при этом реализуются ав- томатически. Программы имитационных моделей на специализированных языках моделирования близки к описаниям моделируемых систем на естественном языке, что позволяет конструировать сложные имитацион- ные модели пользователям, не являющимся профессиональными програм- мистами.
Одним из наиболее эффективных и распространенных языков моде- лирования сложных дискретных систем является в настоящее время язык
GPSS [1;4;7]. Он может быть с наибольшим успехом использован для моделирования систем, формализуемых в виде систем массового обслу- живания. В качестве объектов языка используются аналоги таких стан- дартных компонентов СМО, как заявки, обслуживающие приборы, очереди и т.п. Достаточный набор подобных компонентов позволяет конструиро- вать сложные имитационные модели, сохраняя привычную терминологию
СМО.
На персональных компьютерах (ПК) типа IBM/PC язык GPSS реали- зован в рамках пакета прикладных программ GPSS/PC [8]. Основной мо- дуль пакета представляет собой интегрированную среду, включающую помимо транслятора со входного языка средства ввода и редактирова- ния текста модели, ее отладки и наблюдения за процессом моделирова- ния, графические средства отображения атрибутов модели, а также средства накопления результатов моделирования в базе данных и их статистической обработки. Кроме основного модуля в состав пакета входит модуль создания стандартного отчета GPSS/PC, а также ряд до- полнительных модулей и файлов.
В данном издании, состоящем из двух частей, излагаются основы моделирования систем и сетей связи с использованием пакета GPSS/PC.
В первой части рассматриваются основные понятия и средства GPSS/PC, приемы конструирования GPSS-моделей и технология работы с пакетом.
Изложение материала сопровождается небольшими учебными примерами.
Относительно подробное рассмотрение языка GPSS/PC вызвано отсутствием в литературе учебного материала по данной версии языка.
Во второй части рассматриваются примеры GPSS-моделей различных систем и сетей массового обслуживания, используемых для формализа- ции процессов функционирования систем и сетей связи. Приводится также ряд примеров моделирования систем и сетей связи с использова- нием GPSS/PC. Подробно комментируются тексты GPSS-моделей и резуль- таты моделирования.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О GPSS/PC
Исходная программа на языке GPSS/PC, как и программа на любом языке программирования, представляет собой последовательность опе- раторов. Операторы GPSS/PC записываются и вводятся в ПК в следующем формате: номер _строки имя операция операнды ; комментарии
Все операторы исходной программы должны начинаться с номе- ра 0_строки - целого положительного числа от 1 до 9999999. Пос- ле ввода операторов они располагаются в исходной программе в соот- ветствии с нумерацией строк. Обычно нумерация производится с неко- торым шагом, отличным от 1, чтобы иметь возможность добавления опе- раторов в нужное место исходной программы.Некоторые операторы удо- бно вводить, не включая их в исходную программу. Такие операторы вводятся без номера строки.
В настоящем издании при описании формата операторов и в примерах моделей номера строк будут опускаться для лучшей читаемости текста.
Отдельные операторы могут иметь имя для ссылки на эти операторы в других операторах. Если такие ссылки отсутствуют, то этот элемент оператора не является обязательным.
В поле операции записывается ключевое слово (название операто- ра), указывающее конкретную функцию, выполняемую данным оператором.
Это поле оператора является обязательным. У некоторых операторов поле операции включает в себя также вспомогательный операнд.
В полях операндов записывается информация, уточняющая и конк- ретизирующая выполнение функции, определенной в поле операции. Эти поля в зависимости от типа операции содержат до семи операндов, расположенных в определенной последовательности и обозначаемых обычно первыми буквами латинского алфавита от A до G. Некоторые операторы вообще не имеют операндов, а в некоторых операнды могут быть опущены, при этом устанавливаются их стандартные значения (по умолчанию). При записи операндов используется позиционный принцип: пропуск операнда отмечается запятой.
Необязательные комментарии в случае их присутствия отделяются от поля операндов точкой с запятой. Комментарии не могут содержать букв русского алфавита.
Операторы GPSS/PC записываются, начиная с первой позиции, в свободном формате, т.е. отдельные поля разделяются произвольным ко- личеством пробелов. При вводе исходной программы в интегрированной среде GPSS/PC размещение отдельных полей операторов с определенным количеством интервалов между ними производится автоматически.
Каждый оператор GPSS/PC относится к одному из четырех типов: операторы-блоки, операторы определения объектов, управляющие опера- торы и операторы-команды.
Операторы-блоки формируют логику модели. В GPSS/PC имеется около 50 различных видов блоков, каждый из которых выполняет свою конкретную функцию. За каждым из таких блоков стоит соответствующая подпрограмма транслятора, а операнды каждого блока служат парамет- рами этой подпрограммы.
Операторы определения объектов служат для описания пара- метров некоторых объектов GPSS/PC (о самих объектах речь пойдет дальше).
Примерами параметров объектов могут быть количество каналов в мно- гоканальной системе массового обслуживания, количество строк и столбцов матрицы и т.п.
Управляющие операторы служат для управления процессом модели- рования (прогоном модели). Операторы-команды позволяют управлять работой интегрированной среды GPSS/PC. Управляющие операторы и
операторы-команды обычно не включаются в исходную программу, а вводятся непосредственно с клавиатуры ПК в процессе интерактив- ного взаимодействия с интегрированной средой.
После трансляции исходной программы в памяти ПК создается так
называемая текущая модель, являющаяся совокупностью разного типа объектов, каждый из которых представляет собой некоторый набор чисел в памяти ПК, описывающих свойства и текущее состояние объекта.
Объекты GPSS/PC можно разделить на семь классов: динамические, операционные, аппаратные, статистические, вычислитель- ные, запоминающие и группирующие.
Динамические объекты, соответствующие заявкам в системах массового обслуживания, называются в GPSS/PC транзактами. Они
"создаются" и "уничтожаются" так, как это необходимо по логике моде- ли в процессе моделирования. С каждым транзактом может быть связано произвольное число параметров, несущих в себе необходимую информа- цию об этом транзакте. Кроме того, транзакты могут иметь различные приоритеты.
Операционные объекты GPSS/PC, называемые блоками, соответствуют
операторам-блокам исходной программы. Они, как уже говорилось, формируют логику модели, давая транзактам указания: куда идти и что делать дальше. Модель системы на GPSS/PC можно представить совокуп- ностью блоков, объединенных в соответствии с логикой работы реаль- ной системы в так называемую блок-схему. Блок-схема модели
может быть изображена графически, наглядно показывая взаимодействие
блоков в процессе моделирования.
Аппаратные объекты GPSS/PC - это абстрактные элементы, на ко- торые может быть расчленено (декомпозировано) оборудование реальной системы. К ним относятся одноканальные и многоканальные устрой- ства и логические переключатели. Многоканальное устройство иногда называют памятью.
Одноканальные и многоканальные устройства соответствуют обслу- живающим приборам в СМО. Одноканальное устройство, которое для краткости далее будем называть просто устройством, может обслужи- вать одновременно только один транзакт. Многоканальное устройство
Страницы: 1, 2, 3
