Моделирование систем и сетей связи на GPSS

нятия определенных решений.

     Статистические объекты  GPSS/PC  служат  для сбора и обработки

статистических данных о функционировании модели.  К  ним  относятся

 1очереди  0и  1таблицы 0.

     Каждая очередь обеспечивает сбор и обработку данных о транзак-

тах, задержанных в какой-либо точке модели,  например перед однока-

нальным устройством.  Таблицы используются для получения выборочных

распределений некоторых случайных величин,  например времени пребы-

вания транзакта в модели.

     К вычислительным  объектам GPSS/PC относятся  1переменные  0(ариф-

метические и булевские) и  1функции 0.  Они используются для вычисления

некоторых величин, заданных арифметическими или логическими выраже-

ниями либо табличными зависимостями.

     Запоминающие объекты GPSS/PC обеспечивают хранение в памяти ПК

отдельных величин,  используемых в модели,  а также массивов  таких

величин. К ним относятся так называемые  1сохраняемые величины  0и  1мат-

 1рицы сохраняемых величин.

     К объектам  группирующего класса относятся  1списки пользователя

и  1группы.  0Списки пользователя используются для организации очередей

с  дисциплинами,  отличными  от  дисциплины "раньше пришел - раньше

обслужен". Группы в данном издании рассматриваться не будут.

     Каждому объекту  того  или иного класса соответствуют  1числовые

 1атрибуты 0, описывающие его состояние в данный момент модельного вре-

мени.  Кроме того,  имеется ряд так называемых  1системных атрибутов,

относящихся не к отдельным объектам,  а к модели в целом.  Значения

атрибутов всех объектов модели по окончании моделирования выводятся

в стандартный отчет GPSS/PC. Большая часть атрибутов доступна прог-

раммисту  и составляет так называемые  1стандартные числовые атрибуты

 1(СЧА),  0которые могут использоваться в качестве операндов операторов

исходной программы. Все СЧА в GPSS/PC являются целыми числами.

     Каждый объект GPSS/PC имеет  1имя  0и  1номер 0. Имена объектам даются

в различных операторах исходной программы, а соответствующие им но-

мера транслятор присваивает автоматически. Имя объекта представляет

собой начинающуюся с буквы последовательность букв латинского алфа-

вита, цифр и символа "подчеркивание". При необходимости имени любо-

го объекта, кроме имени блока, можно поставить в соответствие любой

номер с помощью оператора описания EQU, имеющего следующий формат:

                         1имя 0    EQU     1номер

Блокам присваиваются  их порядковые номера в исходной программе (не

путать с номерами строк!).

                              - 7 -

     Для  1ссылки   0на какой-либо стандартный числовой атрибут некото-

рого объекта соответствующий операнд оператора  исходной  программы

записывается одним из следующих способов:

        Ш1

                               1СЧА 0$ 1имя 0                      ;

        Ш1.5

                               1СЧАj 0                         ,

где  1СЧА  0- системное обозначение (название) конкретного стандартного

числового атрибута данного объекта;   1имя  0- имя объекта;   1j  0-  номер

объекта; $ - символ-разделитель.

      1Прогон  0текущей модели, т.е. собственно моделирование, выполня-

ется с помощью специальной управляющей программы,  которую называют

симулятором (от английского SIMULATE - моделировать,  имитировать).

Работа GPSS-модели под управлением симулятора заключается в переме-

щении транзактов от одних блоков к другим,  аналогично тому,  как в

моделируемой СМО перемещаются заявки, соответствующие транзактам.

     В начальный момент времени в GPSS-модели нет ни  одного  тран-

закта.  В  процессе  моделирования симулятор генерирует транзакты в

определенные моменты времени в соответствии с теми логическими пот-

ребностями,  которые возникают в моделируемой системе.  Подобным же

образом транзакты покидают модель в определенные моменты времени  в

зависимости от специфики моделируемой системы. В общем случае в мо-

дели одновременно существует большое  число  транзактов,  однако  в

каждый момент времени симулятор осуществляет продвижение только ка-

кого-либо одного транзакта.

     Если транзакт начал свое движение,  он перемещается от блока к

блоку по пути, предписанному блок-схемой. В тот момент, когда тран-

закт входит в некоторый блок, на исполнение вызывается подпрограмма

симулятора,  соответствующая типу этого блока,  а после ее выполне-

ния, при котором реализуется функция данного блока, транзакт "пыта-

ется" войти в следующий блок. Такое продвижение транзакта продолжа-

ется до тех пор, пока не произойдет одно из следующих возможных со-

бытий:

     1) транзакт входит в блок, функцией которого является удаление

транзакта из модели;

     2) транзакт входит в блок, функцией которого является задержка

транзакта на некоторое определенное в модели время;

     3) транзакт "пытается" войти в  следующий  блок,  однако  блок

"отказывается"  принять его.  В этом случае транзакт остается в том

блоке,  где находился, и позднее будет повторять свою попытку войти

в следующий блок.  Когда условия в модели изменятся,  такая попытка

может оказаться успешной, и транзакт сможет продолжить свое переме-

щение по блок-схеме.

                              - 8 -

     Если возникло одно из описанных выше условий, обработка данно-

го  транзакта прекращается,  и начинается перемещение другого тран-

закта.  Таким образом, выполнение моделирования симулятором продол-

жается постоянно.

     Проходя через блоки модели, каждый транзакт вносит вклад в со-

держимое   1счетчиков блоков 0.  Значения этих счетчиков доступны прог-

раммисту через СЧА блоков: W - текущее содержимое блока и N - общее

количество входов в блок.

     Каждое продвижение транзакта в модели является событием, кото-

рое должно произойти в определенный момент модельного времени.  Для

того,  чтобы поддерживать правильную  временную  последовательность

событий, симулятор имеет  1таймер  0модельного времени, который автома-

тически корректируется в соответствии с логикой,  предписанной  мо-

делью.

     Таймер GPSS/PC имеет следующие особенности:

     1) регистрируются  только целые значения (все временные интер-

валы в модели изображаются целыми числами);

     2) единица модельного времени определяется разработчиком моде-

ли,  который задает все временные интервалы в одних и тех же,  выб-

ранных им единицах;

     3) симулятор не анализирует состояние модели в каждый  следую-

щий момент модельного времени (отстоящий от текущего на единицу мо-

дельного времени),  а продвигает таймер к  моменту  времени,  когда

происходит ближайшее следующее событие.

     Значения таймера доступны программисту через системные СЧА  C1

( 1относительное время 0) и AC1 ( 1абсолютное время 0).

     Центральной задачей, выполняемой симулятором, является опреде-

ление того, какой транзакт надо выбрать следующим для продвижения в

модели, когда его предшественник прекратил свое продвижение. С этой

целью симулятор рассматривает каждый транзакт как элемент некоторо-

го списка.  В относительно простых моделях  используются  лишь  два

основных списка:  1список текущих событий  0и  1список будущих событий 0.

     Список текущих событий включает в себя те транзакты, планируе-

мое  время продвижения которых равно или меньше текущего модельного

времени (к последним относятся  транзакты,  движение  которых  было

заблокировано ранее).  Он организуется в порядке убывания приорите-

тов транзактов,  а в пределах каждого уровня приоритета - в порядке

поступления транзактов.

     Список будущих событий включает в себя транзакты,  планируемое

время  продвижения которых больше текущего времени,  т.е.  события,

связанные с продвижением этих транзактов,  должны произойти в буду-

                              - 9 -

щем.  Этот  список  организуется в порядке возрастания планируемого

времени продвижения транзактов.

     Симулятор GPSS/PC  помещает транзакты в зависимости от условий

в модели в тот или иной список и переносит транзакты  из  списка  в

список,  просматривает списки, выбирая следующий транзакт для обра-

ботки,  корректирует таймер модельного времени после обработки всех

транзактов в списке текущих событий.

       2. ОСНОВНЫЕ БЛОКИ GPSS/PC И СВЯЗАННЫЕ С НИМИ ОБЪЕКТЫ

                2.1. Блоки, связанные с транзактами

     С транзактами  связаны блоки создания,  уничтожения,  задержки

транзактов, изменения их атрибутов и создания копий транзактов.

     Для создания   транзактов,  входящих  в  модель,  служит  блок

GENERATE (генерировать), имеющий следующий формат:

                    1имя 0    GENERATE    A,B,C,D,E

     В поле A задается среднее значение интервала времени между мо-

ментами поступления в модель двух последовательных транзактов. Если

этот интервал постоянен,  то поле B не используется. Если же интер-

вал поступления является случайной величиной,  то в поле B указыва-

ется модификатор среднего значения, который может быть задан в виде

модификатора-интервала или модификатора-функции.

     Модификатор-интервал используется,  когда интервал поступления

транзактов является случайной величиной с равномерным законом расп-

ределения вероятностей. В этом случае в поле B может быть задан лю-

бой  СЧА,  кроме ссылки на функцию,  а диапазон изменения интервала

поступления имеет границы A-B, A+B.

     Например, блок

                        GENERATE    100,40

создает транзакты  через  случайные  интервалы времени,  равномерно

распределенные на отрезке [60;140].

     Модификатор-функция используется, если закон распределения ин-

тервала поступления отличен от равномерного. В этом случае в поле B

должна  быть записана ссылка на функцию (ее СЧА),  описывающую этот

закон,  и случайный интервал поступления  определяется,  как  целая

часть произведения поля A (среднего значения) на вычисленное значе-

ние функции.

     В поле C задается момент поступления в модель первого транзак-

та.  Если это поле пусто или равно 0,  то момент появления  первого

транзакта определяется операндами A и B.

                              - 10 -

     Поле D задает общее число транзактов, которое должно быть соз-

дано блоком GENERATE. Если это поле пусто, то блок генерирует неог-

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12