МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНСТИТУТ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Кафедра информатики и вычислительной техники
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Моделирование»
Тема: «Создание имитационной модели»
2010
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ИНСТИТУТ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Кафедра информатики и вычислительной техники
Задание на курсовой проект
по дисциплине «Моделирование»
Вариант 19
Система автоматизированного проектирования состоит из ЭВМ и трёх терминалов. Каждый проектировщик формирует задание на расчет в интерактивном режиме. Набор строки занимает 10±5 с. Получение ответа на строку требует 3 с работы ЭВМ и 5 с работы терминала. После набора 10 строк задание считается сформированным и поступает на решение, при этом в течение 10±3 с ЭВМ прекращает выработку ответов на вводимые строки. Вывод результата требует 8 с работы терминала. Анализ результата занимает у проектировщика 30 с, после чего цикл повторяется.
Смоделировать работу системы в течении 6 часов. Определить время простоя проектировщика из-за занятости ЭВМ и коэффициент загрузки ЭВМ.
2010
Содержание
Введение
1. Функциональная схема модели
2. Блок-диаграмма модели
3. Программа модели
4. Отчет о результатах моделирования
5. Вывод
Заключение
Список литературы
Введение
Моделирование − это способ исследования реального процесса или объекта с помощью его заменителя (модели). Модель должна отражать те свойства объекта или процесса, которые важны для исследования.
Моделирование на ЭВМ представляет собой создание программы, описывающей поведение модели и позволяющей увидеть результаты исследования.
Одним из наиболее эффективных и распространенных языков моделирования сложных дискретных систем является язык GPSS. Он может быть использован для моделирования систем, формализуемых в виде систем массового обслуживания (СМО). В качестве объектов языка используются аналоги таких стандартных компонентов СМО, как заявки, обслуживающие приборы, очереди и т.п. На ПК типа IBM/PC язык GPSS реализован в рамках пакета прикладных программ «GPSS PC» и «GPSS World».
Данный курсовой проект выполнен с помощью программы GPSS World 4.3.5.0
1. Функциональная схема модели
На функциональной схеме представлены основные блоки модели и маршруты транзактов между ними. Модель содержит следующие устройства: 3 оператора, 3 терминала и одну ЭВМ. Порядок взаимодействия оператора и терминала с соответствующим номером, также пары «оператор-терминал» с ЭВМ аналогичен для всех трёх терминалов.
2. Блок-диаграмма модели
NT − номер транзакта, соответствует номеру оператора и терминала
PR − приоритет транзакта (разный для строки и для задачи)
OBS − время обслуживания
DOBS − модификатор времени обслуживания
K1 − логический переключатель, разрешающий прохождение транзакта для оператора 1 (K2, K3 – для оператора 2, 3 соответственно)
OP1 − оператор 1 (OP2, OP3 − операторы 2, 3 соответственно)
T1 − терминал 1 (T2, T3 − терминалы 2, 3 соответственно)
E1 − ЭВМ
SB1 − счётчик строк, набранных оператором 1 (SB2, SB3 − то же для операторов 2, 3 соответственно)
3. Программа модели
GENERATE 1,,,1
ASSIGNNT,0; номер проектировщика или терминала
SPLIT 2,MET2,NT; размножили с индивидуальными номерами
; начало для оператора 1
MET1SPLIT 1,MET11; начало формирования строки
LOGICRK1; K1=0 - к набору новой строки не готов
GATELSK1; ожидание готовности оператора
TRANSFER ,MET1
MET11SEIZE OP1; наборстрокиоператором
ADVANCE 10,5
RELEASEOP1
ASSIGNOBS,3; время ответа от ЭВМ
ASSIGNDOBS,0; отклонение времени ответа
TRANSFER ,EVM; отсылка строки на ЭВМ
MET12SEIZET1; ответ терминала на строку
ADVANCE 5
RELEASE T1
SAVEVALUESB1+,1; счётчик строк
TESTNEX$SB1,10,MET13; проверка готовности задания
LOGICSK1; разрешение набора строки
MET13ASSEMBLE 10; накапливание 10 строк
SAVEVALUESB1,0; обнуление счётчика строк
PRIORITY 1; приоритет задачи выше, чем у строки
ASSIGN OBS,10
ASSIGN DOBS,3
TRANSFER ,EVM; отсылка задачи на ЭВМ
MET14SEIZET1; выдача результата терминалом
ADVANCE 8
RELEASET1
SEIZEOP1; анализ результата оператором
ADVANCE 30
RELEASE OP1
LOGICSK1; разрешение набора строки
TERMINATE; конец обработки задачи
; начало обработки на ЭВМ
EVMPREEMPTE1,PR,,OBS; обработка на ЭВМ строки или задачи
ADVANCE P$OBS,P$DOBS
RETURN E1
TESTEPR,0,OBR10; возврат строк (задачи идут к OBR10)
TESTEP$NT,1,OBR02
TRANSFER ,MET12; возврат строки терминалу 1
OBR02TESTEP$NT,2,OBR03
TRANSFER ,MET22; возврат строки терминалу 2
OBR03TRANSFER,MET32; возврат строки терминалу 3
OBR10TESTEP$NT,1,OBR12; возврат решённых задач
TRANSFER ,MET14; возврат решения терминалу 1
OBR12TESTEP$NT,2,OBR13
TRANSFER ,MET24; возврат решения терминалу 2
OBR13TRANSFER ,MET34; возврат решения терминалу 3
; конец обработки на ЭВМ
MET2TESTEP$NT,2,MET3; пропустить 2-й транзакт, 3-й - на MET3
; начало для оператора 2
MET20SPLIT 1,MET21; начало формирования строк
LOGICRK2; K2=0 - к набору новой строки не готов
GATELSK2; ожидание готовности оператора
TRANSFER ,MET20
MET21SEIZE OP2; наборстрокиоператором
ADVANCE 10,5
RELEASEOP2
ASSIGNOBS,3; время ответа от ЭВМ
ASSIGNDOBS,0; отклонение времени ответа
TRANSFER ,EVM; отсылка строки на ЭВМ
MET22SEIZET2; ответ терминала на строку
ADVANCE 5
RELEASE T2
SAVEVALUESB2+,1; счётчик строк
TESTNEX$SB2,10,MET23; проверка готовности задания
LOGICSK2; разрешение набора строки
MET23ASSEMBLE 10; накапливание 10 строк
SAVEVALUESB2,0; обнуление счётчика строк
PRIORITY 1; приоритет задачи выше, чем у строки
ASSIGN OBS,10
ASSIGN DOBS,3
TRANSFER ,EVM; отсылка задачи на ЭВМ
MET24SEIZET2; выдача результата терминалом
ADVANCE 8
RELEASET2
SEIZEOP2; анализ результата оператором
ADVANCE 30
RELEASE OP2
LOGICSK2; разрешение набора строки
TERMINATE; конец обработки задачи; начало для оператора 3
MET3SPLIT 1,MET31; начало формирования строк
LOGICRK3; K3=0 - к набору новой строки не готов
GATELSK3; ожидание готовности оператора
TRANSFER ,MET3
MET31SEIZE OP3; наборстрокиоператором
ADVANCE 10,5
RELEASEOP3
ASSIGNOBS,3; время ответа от ЭВМ
ASSIGNDOBS,0; отклонение времени ответа
TRANSFER ,EVM; отсылка строки на ЭВМ
MET32SEIZET3; ответ терминала на строку
ADVANCE 5
RELEASE T3
SAVEVALUESB3+,1; счётчик строк
TESTNEX$SB3,10,MET33; проверка готовности задания
LOGICSK3; разрешение набора строки
MET33ASSEMBLE 10; накапливание 10 строк
SAVEVALUESB3,0; обнуление счётчика строк
PRIORITY 1; приоритет задачи выше, чем у строки
ASSIGN OBS,10
ASSIGN DOBS,3
TRANSFER ,EVM; отсылка задачи на ЭВМ
MET34SEIZET3; выдача результата терминалом
ADVANCE 8
RELEASET3
SEIZEOP3; анализ результата оператором
ADVANCE 30
RELEASE OP3
LOGICSK3; разрешение набора строки
TERMINATE; конец обработки задачи
GENERATE 21600; 6 часов
TERMINATE 1
START 1
4. Отчет о результатах моделирования
Ниже приведён фрагмент отчёта о результатах моделирования. Из него видно, что была смоделирована работа системы в течение 21600 секунд (по условию), что соответствует 6 часам. В первой таблице отмечено количество вхождений транзактов в каждый блок модели.
Требуемые данные о работе проектировщиков и ЭВМ можно получить из второй таблицы (FACILITY). Видно, что 1-й оператор был занят в течение 0.531 времени моделирования, 2-й − в течение 0.539, 3-й − в течении 0.538 , а ЭВМ работала 0.500 времени моделирования.
Время простоя проектировщиков определим так: Тпр=6*(1-Траб)
1-й: 2,814 ч
2-й: 2,776 ч
3-й: 2,772 ч
Коэффициент загрузки ЭВМ: 0,5
GPSS World Simulation Report - Kursovoj.36.5
Thursday, February 04, 2010 09:24:05
START TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
0.000 21600.000 110 7 0
LABEL LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
1 GENERATE 1 0 0
2 ASSIGN 1 0 0
3 SPLIT 1 0 0
MET1 4 SPLIT 893 0 0
5 LOGIC 893 1 0
6 GATE 892 0 0
7 TRANSFER 892 0 0
MET11 8 SEIZE 893 0 0
9 ADVANCE 893 0 0
10 RELEASE 893 0 0
11 ASSIGN 893 0 0
12 ASSIGN 893 0 0
13 TRANSFER 893 1 0
MET12 14 SEIZE 892 0 0
15 ADVANCE 892 0 0
16 RELEASE 892 0 0
17 SAVEVALUE 892 0 0
18 TEST 892 0 0
19 LOGIC 803 0 0
MET13 20 ASSEMBLE 892 1 0
21 SAVEVALUE 89 0 0
22 PRIORITY 89 0 0
23 ASSIGN 89 0 0
24 ASSIGN 89 0 0
25 TRANSFER 89 0 0
MET14 26 SEIZE 89 0 0
27 ADVANCE 89 0 0
28 RELEASE 89 0 0
29 SEIZE 89 0 0
30 ADVANCE 89 0 0
31 RELEASE 89 0 0
32 LOGIC 89 0 0
33 TERMINATE 89 0 0
EVM 34 PREEMPT 2954 0 0
35 ADVANCE 2954 1 0
36 RETURN 2953 0 0
37 TEST 2953 0 0
38 TEST 2686 0 0
39 TRANSFER 892 0 0
OBR02 40 TEST 1794 0 0
41 TRANSFER 894 0 0
OBR03 42 TRANSFER 900 0 0
OBR10 43 TEST 267 0 0
44 TRANSFER 89 0 0
OBR12 45 TEST 178 0 0
46 TRANSFER 89 0 0
OBR13 47 TRANSFER 89 0 0
MET2 48 TEST 2 0 0
MET20 49 SPLIT 895 0 0
50 LOGIC 895 1 0
51 GATE 894 0 0
52 TRANSFER 894 0 0
MET21 53 SEIZE 895 0 0
54 ADVANCE 895 1 0
55 RELEASE 894 0 0
56 ASSIGN 894 0 0
57 ASSIGN 894 0 0
58 TRANSFER 894 0 0
MET22 59 SEIZE 894 0 0
60 ADVANCE 894 0 0
61 RELEASE 894 0 0
62 SAVEVALUE 894 0 0
63 TEST 894 0 0
64 LOGIC 805 0 0
MET23 65 ASSEMBLE 894 1 0
66 SAVEVALUE 89 0 0
67 PRIORITY 89 0 0
68 ASSIGN 89 0 0
69 ASSIGN 89 0 0
70 TRANSFER 89 0 0
MET24 71 SEIZE 89 0 0
72 ADVANCE 89 0 0
73 RELEASE 89 0 0
74 SEIZE 89 0 0
75 ADVANCE 89 0 0
76 RELEASE 89 0 0
77 LOGIC 89 0 0
78 TERMINATE 89 0 0
MET3 79 SPLIT 900 0 0
80 LOGIC 900 1 0
81 GATE 899 0 0
82 TRANSFER 899 0 0
MET31 83 SEIZE 900 0 0
84 ADVANCE 900 0 0
85 RELEASE 900 0 0
86 ASSIGN 900 0 0
87 ASSIGN 900 0 0
88 TRANSFER 900 0 0
MET32 89 SEIZE 900 0 0
90 ADVANCE 900 0 0
91 RELEASE 900 0 0
92 SAVEVALUE 900 0 0
93 TEST 900 0 0
94 LOGIC 810 0 0
MET33 95 ASSEMBLE 900 0 0
96 SAVEVALUE 90 0 0
97 PRIORITY 90 0 0
98 ASSIGN 90 0 0
99 ASSIGN 90 0 0
100 TRANSFER 90 0 0
MET34 101 SEIZE 89 0 0
102 ADVANCE 89 0 0
103 RELEASE 89 0 0
104 SEIZE 89 0 0
105 ADVANCE 89 0 0
106 RELEASE 89 0 0
107 LOGIC 89 0 0
108 TERMINATE 89 0 0
109 GENERATE 1 0 0
110 TERMINATE 1 0 0
FACILITY ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY DELAY
OP1 982 0.531 11.673 1 0 0 0 0 0
OP2 984 0.539 11.824 1 2692 0 0 0 0
OP3 989 0.538 11.748 1 0 0 0 0 0
E1 2954 0.500 3.654 1 2665 0 0 0 1
T2 983 0.240 5.272 1 0 0 0 0 0
T1 981 0.239 5.272 1 0 0 0 0 0
T3 989 0.241 5.270 1 0 0 0 0 0
5. Вывод
Результаты моделирования данной системы показывают, что при значительном простое проектировщиков ЭВМ загружена лишь наполовину, а терминалы простаивают более ¾ времени. Следовательно, повышения производительности можно добиться тремя способами:
1)Увеличением производительности ЭВМ. Производительность повысится за счёт сокращения времени простоя проектировщиков.