Моделирование систем и сетей связи на GPSS

тами   точек   функции   представляет   числа   натурального   ряда

(1,2,3,...,n), то  такую дискретную функцию с целью экономии памяти

и машинного времени удобно определить как  1списковую числовую  функ-

 1цию  0(тип L).

     Пусть в модели на рис.  5 заявки,  моделируемые транзактами, с

равной  вероятностью 1/3 должны относиться к одному из трех классов

(типов) 1,2 и 3,  а среднее время задержки обслуживания заявок каж-

дого  типа должно составлять соответственно 70,  80 и 90 единиц мо-

дельного времени. Это может быть обеспечено способом, показанным на

рис. 6.

     В блоке  ASSIGN в параметр TYPE каждого сгенерированного тран-

закта заносится тип заявки, получаемый с помощью дискретной функции

CLASS. Аргументом функции является генератор случайных чисел RN1, а

координаты ее таблицы представляют собой обратную функцию распреде-

ления  дискретной  случайной  величины "класс заявки" с одинаковыми

вероятностями каждого из трех значений случайной величины.

     Поле A  блока  ADVANCE  содержит  ссылку  на списковую функцию

MEAN, аргументом которой служит параметр TYPE входящих в блок тран-

зактов.  В  зависимости  от  значений этого параметра (типа заявки)

среднее время задержки принимает одно из  трех  возможных  значений

функции MEAN: 70, 80 или 90 единиц.

        Ш1

         EXP    FUNCTION    RN1,C24

        0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915

        .7,1.2/.75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3

        .92,2.52/.94,2.81/.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9

        .99,4.6/.995,5.3/.998,6.2/.999,7/.9998,8

         CLASS  FUNCTION    RN1,D3

        .333,1/.667,2/1,3

         MEAN   FUNCTION    P$TYPE,L3

        1,70/2,80/3,90

                GENERATE    100,FN$EXP

                ASSIGN      TYPE,FN$CLASS

                ADVANCE     FN$MEAN,FN$EXP

                TERMINATE   1

        Ш1.5

                              Рис. 6

     Следует отметить,  что в  данном  примере  можно  было  бы  не

использовать  параметр  TYPE  и обойтись одной дискретной функцией,

возвращающей с равной вероятностью одно из трех возможных  значений

среднего времени задержки. Однако использование параметров дает не-

                              - 19 -

которые дополнительные возможности,  которые будут рассмотрены поз-

же.

     Транзакты могут  входить  в  модель  не  только   через   блок

GENERATE,  но  и путем создания копий уже существующих транзактов в

блоке SPLIT (расщепить), имеющем следующий формат:

                        1имя 0    SPLIT    A,B,C

     В поле A задается число создаваемых копий исходного  транзакта

(родителя),  входящего  в  блок SPLIT.  После выхода из блока SPLIT

транзакт-родитель направляется в следующий  блок,  а  все  транзак-

ты-потомки поступают в блок, указанный в поле B. Если поле B пусто,

то все копии поступают в следующий блок.

     Транзакт-родитель и его потомки, выходящие из блока SPLIT, мо-

гут быть пронумерованы в параметре,  имя или номер которого указаны

в  поле  C.  Если у транзакта-родителя значение этого параметра при

входе в блок SPLIT было равно k,  то при выходе из блока оно станет

равным  k+1,  а значения этого параметра у транзактов-потомков ока-

жутся равными k+2, k+3 и т.д.

     Например, блок

                        SPLIT    5,MET1,NUM

создает пять копий исходного транзакта и направляет  их  в  блок  с

именем  MET1.  Транзакт-родитель и потомки нумеруются в параметре с

именем NUM.  Если, например, перед входом в блок значение этого па-

раметра  у транзакта-родителя было равно 0,  то при выходе из блока

оно станет равным 1, а у транзактов-потомков значения параметра NUM

будут равны 2, 3, 4, 5 и 6.

           2.2. Блоки, связанные с аппаратными объектами

     Все примеры моделей, рассматривавшиеся выше, пока еще не явля-

ются моделями систем массового обслуживания, так как в них не учте-

на  основная  особенность СМО:  конкуренция заявок на использование

некоторых ограниченных ресурсов системы.  Все транзакты, входящие в

эти  модели  через  блок GENERATE,  немедленно получают возможность

"обслуживания" в блоке ADVANCE,  который  никогда  не  "отказывает"

транзактам  во входе, сколько бы транзактов в нем не находилось.

     Для моделирования  ограниченных  ресурсов  СМО в модели должны

присутствовать аппаратные объекты: одноканальные или многоканальные

устройства.  1Одноканальные устройства  0создаются в текущей модели при

использовании блоков SEIZE (занять) и RELEASE (освободить), имеющих

следующий формат:

                              - 20 -

.

        Ш1

                         1имя  0   SEIZE      A

        Ш1.5

                         1имя 0    1  0RELEASE    A

     В поле A указывается номер или имя устройства.  Если  транзакт

входит в блок SEIZE,  то устройство, указанное в поле A, становится

занятым и остаётся в этом состоянии до тех пор,  пока этот же тран-

закт  не  пройдёт  соответствующий  блок  RELEASE,  освобождая уст-

ройство. Если устройство, указанное в поле A блока SEIZE, уже заня-

то каким-либо транзактом, то никакой другой транзакт не может войти

в этот блок и остаётся в предыдущем блоке.  Транзакты,  задержанные

(заблокированные) перед блоком SEIZE, остаются в списке текущих со-

бытий и при освобождении устройства обрабатываются с учетом приори-

тетов и очередности поступления.

     Каждое устройство имеет следующие  СЧА:  F  -  состояние  уст-

ройства (0 - свободно,1 - занято); FR - коэффициент использования в

долях 1000; FC - число занятий устройства; FT - целая часть средне-

го времени занятия устройства.

     Воспользуемся блоками SEIZE и RELEASE для моделирования  одно-

канальной СМО с ожиданием (рис.  7).  Теперь блок ADVANCE находится

между блоками SEIZE и RELEASE, моделирующими занятие и освобождение

устройства с именем SYSTEM, и поэтому в нем может находиться только

один транзакт. Транзакты, выходящие из блока GENERATE в моменты за-

нятости устройства, не смогут войти в блок SEIZE и будут оставаться

в блоке GENERATE, образуя очередь в списке текущих событий.

        Ш1

         EXP    FUNCTION    RN1,C24

        0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915

        .7,1.2/.75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3

        .92,2.52/.94,2.81/.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9

        .99,4.6/.995,5.3/.998,6.2/.999,7/.9998,8

                GENERATE    100,FN$EXP

                SEIZE       SYSTEM

                ADVANCE     80,FN$EXP

                RELEASE     SYSTEM

                TERMINATE   1

        Ш1.5

                              Рис. 7

     Для моделирования   1захвата  (прерывания)   0одноканального  уст-

ройства вместо  блоков  SEIZE и RELEASE используются соответственно

блоки PREEMPT (захватить) и RETURN (вернуть).  Блок  PREEMPT  имеет

следующий формат:

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

     В поле  A  указывается  имя или номер устройства,  подлежащего

захвату.  В поле B кодируется условие захвата. Если это поле пусто,

                              - 21 -

то  захват  возникает,  если обслуживаемый транзакт сам не является

захватчиком.  Если же в поле B записан операнд PR, то захват возни-

кает,  если  приоритет  транзакта-захватчика  выше,  чем  приоритет

обслуживаемого транзакта.

     Поля C,  D  и E определяют поведение транзактов,  обслуживание

которых было прервано.  Поле C указывает имя блока, в который будет

направлен прерванный транзакт. В поле D может быть указан номер или

имя параметра прерванного транзакта,  в который записывается время,

оставшееся  этому  транзакту  до  завершения  обслуживания  на уст-

ройстве.  При отсутствии операнда в поле E прерванный транзакт сох-

раняет  право  на  автоматическое  восстановление  на устройстве по

окончании захвата.  Если же в поле E указан операнд RE, то транзакт

теряет такое право.

     Блок RETURN имеет единственный операнд A,  содержащий имя  или

номер устройства, подлежащего освобождению от захвата.

     Блоки PREEMPT и RETURN могут быть использованы для моделирова-

ния СМО с абсолютными приоритетами. В простейших случаях, при одном

уровне захвата,  в блоке PREEMPT используется единственный  операнд

A.  При  этом прерванный транзакт переводится симулятором из списка

будущих событий в так называемый  1список прерываний  0устройства, а по

окончании  захвата устройства возвращается в список будущих событий

с предварительно вычисленным временем занятия устройства  для  про-

должения обслуживания.

     Для создания в модели  1многоканальных устройств (МКУ)  0они долж-

ны  быть предварительно определены с помощью операторов определения

STORAGE (память), имеющих следующий формат:

                         1имя  0   STORAGE    A

Здесь  1имя -  0имя МКУ,  используемое для ссылок на него;  A - емкость

(количество каналов обслуживания) МКУ, задаваемая константой.

     Для занятия и освобождения каналов обслуживания МКУ  использу-

ется пара блоков ENTER (войти) и LEAVE (покинуть),  имеющих следую-

щий формат:

        Ш1

                         1имя  0   ENTER    A,B

        Ш1.5

                         1имя 0    LEAVE    A,B

     В поле A указывается номер или имя МКУ, в поле B  1-  0число кана-

лов МКУ,  занимаемых при входе в блок ENTER или  освобождаемых  при

входе в блок LEAVE. Обычно поле B пусто, и в этом случае по умолча-

нию занимается или освобождается один канал.

     При входе транзакта в блок ENTER текущее содержимое МКУ увели-

чивается на число единиц,  указанное в поле B 1.   0Если свободная  ем-

кость МКУ меньше значения поля B, то транзакт не может войти в блок

                              - 22 -

ENTER и остается в предыдущем блоке, образуя очередь в списке теку-

щих событий.

     При входе транзакта в блок LEAVE текущее содержимое МКУ умень-

шается на число единиц, указанное в поле B. Не обязательно освобож-

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