Электроэнергетический факультет

Специальность: 230105 – программное обеспечение вычислительной техники автоматизированных систем

Вологда

УДК 681.374.1

Сети ЭВМ и телекоммуникации. Методические указания к лабораторным занятиям. - Вологда: ВоГТУ, 2008 - 30с.

Приводится методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине с описанием программного комплекса. В начале каждой лабораторной работы приведен необходимый для выполнения работы теоретический материал, описаны все действия, необходимые для выполнения работ.

Утверждено редакционно-издательским советом ВоГТУ

Составители: А.А. Суконщиков, к.т.н., доцент

П.В. Скородумов

Рецензент: А.М. Водовозов зав. кафедрой Управляющие

вычислительные системы доцент, к. т. н.

1. ВВЕДЕНИЕ В ЯЗЫК GPSS

Процессы функционирования различных систем и сетей связи могут быть представлены той или иной совокупностью систем массового обслуживания (СМО) - стохастических, динамических, дискретно-непрерывных математических моделей. Исследование характеристик таких моделей может проводиться либо аналитическими методами, либо путем имитационного моделирования.

Имитационная модель отображает стохастический процесс смены дискретных состояний СМО в непрерывном времени в форме моделирующего алгоритма. При его реализации на ЭВМ производится накопление статистических данных по тем атрибутам модели, характеристики которых являются предметом исследований. По окончании моделирования накопленная статистика обрабатывается, и результаты моделирования получаются 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.

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 специализированных языков имитационного моделирования.

Специализированные языки имеют средства описания структуры и процесса функционирования моделируемой системы, что значительно облегчает и упрощает программирование имитационных моделей, поскольку основные функции моделирующего алгоритма при этом реализуются автоматически. Программы имитационных моделей на специализированных языках моделирования близки к описаниям моделируемых систем на естественном языке, что позволяет конструировать сложные имитационные модели пользователям, не являющимся профессиональными программистами.

Одним из наиболее эффективных и распространенных языков моделирования сложных дискретных систем является язык GPSS. Он может быть с наибольшим успехом использован для моделирования систем, формализуемых в виде систем массового обслуживания. В качестве объектов языка используются аналоги таких стандартных компонентов СМО, как заявки, обслуживающие приборы, очереди и т.п. Достаточный набор подобных компонентов позволяет конструировать сложные имитационные модели, сохраняя привычную терминологию СМО.

На персональных компьютерах язык GPSS реализован в рамках пакета прикладных программ GPSS/PC. Основной модуль пакета представляет собой интегрированную среду, включающую помимо транслятора с входного языка средства ввода и редактирования текста модели, ее отладки и наблюдения за процессом моделирования, 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 дополнительных модулей и файлов.

Исходная программа на языке GPSS/PC, как и программа на любом языке программирования, представляет собой последовательность операторов. Операторы GPSS/PC записываются и вводятся в ПК в следующем формате:

номер_ строки имя операция операнды; комментарии.

Все операторы исходной программы должны начинаться с номера строки - целого положительного числа от 1 до 9999999. После ввода операторов они располагаются в исходной программе в соответствии с нумерацией строк. Обычно нумерация производится с некоторым шагом, отличным от 1, чтобы иметь возможность добавления операторов в нужное место исходной программы. Некоторые операторы удобно вводить, не включая их в исходную программу. Такие операторы вводятся без номера строки.

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 оператора), 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 конкретизирующая 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 количеством 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 операторы 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 параметрами этой подпрограммы.

Операторы определения объектов служат для описания параметров некоторых объектов GPSS/PC. Примерами параметров объектов могут быть количество каналов в многоканальной системе массового обслуживания, количество строк и столбцов матрицы и т.п.

Управляющие операторы служат для управления процессом моделирования. 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 интерактивного 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, вычислительные, 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 модели в процессе моделирования. С каждым транзактом может быть связано произвольное число параметров, несущих в себе необходимую информацию 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 совокупностью блоков, объединенных в соответствии с логикой работы реальной 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 которые может быть расчленено оборудование реальной системы. К ним относятся одноканальные и многоканальные устройства и логические переключатели. Многоканальное устройство иногда называют памятью.

Одноканальные и многоканальные устройства соответствуют обслуживающим приборам в СМО. Одноканальное устройство, которое для краткости далее будем называть просто устройством, может обслуживать одновременно только один транзакт. Многоканальное устройство (МКУ) может обслуживать одновременно несколько транзактов. Логические переключатели (ЛП) используются для моделирования двоичных состояний логического или физического характера. ЛП может находиться в двух состояниях: включено и выключено.

Статистические объекты GPSS/PC служат для сбора и обработки статистических данных о функционировании модели. К ним относятся очереди и таблицы.

К вычислительным объектам GPSS/PC относятся переменные (арифметические и булевские) и функции. Они используются для вычисления некоторых величин, заданных арифметическими или логическими выражениями 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 сохраняемые величины и матрицы сохраняемых величин.

К объектам группирующего класса относятся списки пользователя и группы. Списки пользователя используются для организации очередей с дисциплинами, отличными от дисциплины “раньше пришел - раньше обслужен”.

Каждому объекту того или иного класса соответствуют числовые атрибуты, описывающие его состояние в данный момент модельного времени. Кроме того, имеется ряд так называемых системных 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 программисту и составляет так называемые стандартные числовые атрибуты (СЧА), которые могут использоваться в качестве операндов операторов исходной программы. Все СЧА в GPSS/PC являются целыми числами.

Каждый объект GPSS/PC имеет имя и номер. Имена объектам даются в различных операторах исходной программы, а соответствующие им номера транслятор присваивает автоматически. Блокам присваиваются их порядковые номера в исходной программе (отличные от номеров строк).

Прогон текущей модели, т.е. собственно моделирование, выполняется с помощью специальной управляющей программы, которую называют симулятором (от английского SIMULATE —моделировать, имитировать). Работа GPSS-модели под управлением симулятора заключается в перемещении 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 транзакта. В процессе моделирования симулятор генерирует транзакты в определенные моменты времени в соответствии с теми логическими потребностями, 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 модели одновременно существует большое число транзактов, однако в каждый момент времени симулятор осуществляет продвижение только какого-либо одного транзакта.

Если транзакт начал свое движение, он перемещается от блока к блоку по пути, предписанному блок-схемой. В тот момент, когда транзакт входит в некоторый блок, на исполнение вызывается подпрограмма симулятора, соответствующая типу этого блока, а после ее выполнения, при котором реализуется функция данного блока, транзакт “пытается” войти в следующий блок. Такое продвижение транзакта продолжается до тех пор, пока не произойдет одно из следующих возможных событий:

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 перемещение по блок-схеме.

Если возникло одно из описанных выше условий, обработка данного транзакта прекращается, и начинается перемещение другого транзакта. Таким образом, выполнение моделирования симулятором продолжается постоянно.

Проходя через блоки модели, каждый транзакт вносит вклад в содержимое счетчиков блоков. Значения этих счетчиков доступны программисту через СЧА блоков: W —текущее содержимое блока и № - общее количество входов в блок.

Каждое продвижение транзакта в модели является событием, которое должно произойти в определенный момент модельного времени. Для того чтобы поддерживать правильную временную последовательность событий, симулятор имеет таймер модельного времени, который автоматически корректируется в соответствии с логикой, предписанной моделью.

Таймер GPSS/PC имеет следующие особенности:

1) регистрируются только целые значения (все временные интервалы в модели изображаются целыми числами);

2) единица модельного времени определяется разработчиком модели, который задает все временные интервалы в одних и тех же, выбранных им единицах;

3) симулятор не анализирует состояние модели в каждый следующий момент модельного времени (отстоящий от текущего на единицу модельного времени), а продвигает таймер к моменту времени, когда происходит ближайшее следующее событие.

Значения таймера доступны программисту через системные СЧА C1 (относительное время) и AC1 (абсолютное время).

Центральной задачей, выполняемой симулятором, является определение 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 некоторого списка. В относительно простых моделях используются лишь два основных списка: список текущих событий и список будущих событий.

Список текущих событий включает в себя те транзакты, планируемое время продвижения которых равно или меньше текущего модельного времени (к последним относятся транзакты, движение которых было заблокировано ранее). Он организуется в порядке убывания приоритетов 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 будущем. 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 обработки, корректирует таймер модельного времени после обработки всех транзактов в списке текущих событий.

2. ОСНОВНЫЕ БЛОКИ ЯЗЫКА GPSS

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:

имя GENERATE A,B,C,D,E.

В поле A задается среднее значение временного интервала между моментами поступления в модель двух последовательных транзактов. Если этот интервал постоянен, то поле B не используется. Если же интервал поступления является случайной величиной, то в поле B указывается 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 распределения вероятностей. В этом случае в поле B может быть задан любой 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 интервала 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 значение функции.

В поле C задается момент поступления в модель первого транзакта. Если это поле пусто или равно 0, то момент появления первого транзакта определяется операндами A и B.

Поле D задает общее число транзактов, которое должно быть создано блоком GENERATE. Если это поле пусто, то блок генерирует неограниченное число транзактов до завершения моделирования.

В поле E задается приоритет, присваиваемый генерируемым транзактам. Число уровней приоритетов неограниченно, причем самый низкий приоритет — нулевой. Если поле E пусто, то генерируемые транзакты имеют нулевой приоритет.

Транзакты имеют ряд стандартных числовых атрибутов. Например, СЧА с названием PR позволяет ссылаться на приоритет транзакта. СЧА с названием M1 содержит так называемое резидентное время транзакта, т.е. время, прошедшее с момента входа транзакта в модель через блок GENERATE. СЧА с названием XN1 содержит внутренний номер транзакта, который является уникальным и позволяет всегда отличить один транзакт от другого. В отличие от СЧА других объектов, СЧА транзактов не содержат ссылки на имя или номер транзакта. Ссылка на СЧА транзакта всегда относится к активному транзакту, т.е. транзакту, обрабатываемому в данный момент симулятором.

Важными стандартными числовыми атрибутами транзактов являются значения их параметров. Любой транзакт может иметь неограниченное число параметров, содержащих те или иные числовые значения. Ссылка на этот СЧА транзактов всегда относится к активному транзакту и имеет вид Pj или Р$имя, где j и имя - номер и имя параметра соответственно. Такая ссылка возможна только в том случае, если параметр с указанным номером или именем существует, т.е. в него занесено какое-либо значение.

Для присваивания параметрам начальных значений или изменения этих значений служит блок ASSIGN (присваивать), имеющий следующий формат:

имя ASSIGN A,B,C.

В поле A указывается номер или имя параметра, в который заносится значение операнда B. Если в поле A после имени (номера) параметра стоит знак + или -, то значение операнда B добавляется или вычитается из текущего содержимого параметра. В поле С может быть указано имя или номер функции-модификатора, действующей аналогично функции-модификатору в поле B блока GENERATE.

Например, блок

ASSIGN 5,0

записывает в параметр с номером 5 значение 0, а блок

ASSIGN COUNT+,1

добавляет 1 к текущему значению параметра с именем COUNT.

Для удаления транзактов из модели служит блок TERMINATE (завершить), имеющий следующий формат:

имя TERMINATE A.

Значение поля A указывает, на сколько единиц уменьшается содержимое так называемого счетчика завершений при входе транзакта в данный блок TERMINATE. Если поле A не определено, то оно считается равным 0, и транзакты, проходящие через такой блок, не уменьшают содержимого счетчика завершений.

Начальное значение счетчика завершений устанавливается управляющим оператором START (начать), предназначенным для запуска прогона модели. Поле A этого оператора содержит начальное значение счетчика завершений. Прогон модели заканчивается, когда содержимое счетчика завершений обращается в 0. Таким образом, в модели должен быть хотя бы один блок TERMINATE с непустым полем A, иначе процесс моделирования никогда не завершится.

Участок блок-схемы модели, связанный с парой блоков GENERATE-ТERMINATE, называется сегментом. Простые модели могут состоять из одного сегмента, в сложных моделях может быть несколько сегментов.

GENERATE 100,40

TERMINATE 1

START 1000

Например, простейший сегмент модели, состоящий всего из двух блоков GENERATE и TERMINATE и приведенный выше, в совокупности с управляющим оператором START моделирует процесс создания случайного потока транзактов, поступающих в модель со средним интервалом в 100 единиц модельного времени, и уничтожения этих транзактов. Начальное значение счетчика завершений равно 1000. Каждый транзакт, проходящий через блок TERMINATE, вычитает из счетчика единицу, и таким образом моделирование завершится, когда тысячный по счету транзакт войдет в блок TERMINATE. При этом точное значение таймера в момент завершения прогона непредсказуемо. Следовательно, в приведенном примере продолжительность прогона устанавливается не по модельному времени, а по количеству транзактов, прошедших через модель.

Если необходимо управлять продолжительностью прогона по модельному времени, то в модели используется специальный сегмент, называемый сегментом таймера.

GENERATE 100,40

TERMINATE

GENERATE 100000

TERMINATE 1

START 1

Например, в приведенной модели из двух сегментов, первый (основной) сегмент выполняет те же функции, что и в предыдущем примере. Заметим, однако, что поле A блока TERMINATE в первом сегменте пусто, т.е. уничтожаемые транзакты не уменьшают содержимого счетчика завершений. Во втором сегменте блок GENERATE создаст первый транзакт в момент модельного времени, равный 100000. Но этот транзакт окажется и последним в данном сегменте, так как, войдя в блок TERMINATE, он обратит в 0 содержимое счетчика завершений, установленное оператором START равным 1. Таким образом, в этой модели гарантируется завершение прогона в определенный момент модельного времени, а точное количество транзактов, прошедших через модель, непредсказуемо.

В приведенных примерах транзакты, входящие в модель через блок GENERATE, в тот же момент модельного времени уничтожались в блоке TERMINATE. В моделях систем массового обслуживания заявки обслуживаются приборами (каналами) СМО в течение некоторого промежутка времени прежде, чем покинуть СМО. Для моделирования такого обслуживания, т.е. для задержки транзактов на определенный отрезок модельного времени, служит блок ADVANCE (задержать), имеющий следующий формат:

имя ADVANCE A,B.

Операнды в полях A и B имеют тот же смысл, что и в соответствующих полях блока GENERATE. Следует отметить, что транзакты, входящие в блок ADVANCE, переводятся из списка текущих событий в список будущих событий, а по истечении вычисленного времени задержки возвращаются назад, в список текущих событий, и их продвижение по блок-схеме продолжается. Если вычисленное время задержки равно 0, то транзакт в тот же момент модельного времени переходит в следующий блок, оставаясь в списке текущих событий.

GENERATE 100,40

ADVANCE 80,50

TERMINATE 1

Например, в приведенном сегменте транзакты, поступающие в модель из блока GENERATE через случайные интервалы времени, имеющие равномерное распределение на отрезке [60;140], попадают в блок ADVANCE. Здесь определяется случайное время задержки транзакта, имеющее равномерное распределение на отрезке [30;130], и транзакт переводится в список будущих событий. По истечении времени задержки транзакт возвращается в список текущих событий и входит в блок TERMINATE, где уничтожается. Заметим, что в списке будущих событий, а значит и в блоке ADVANCE может одновременно находиться произвольное количество транзактов.

В рассмотренных выше примерах случайные интервалы времени подчинялись равномерному закону распределения вероятностей. Для получения случайных величин с другими распределениями в GPSS/PC используются вычислительные объекты: переменные и функции.

Функции используются для вычисления величин, заданных табличными зависимостями. Каждая функция определяется перед началом моделирования с помощью оператора определения FUNCTION (функция), имеющего следующий формат:

имя FUNCTION A,B.

Здесь имя - имя функции, используемое для ссылок на нее; A —стандартный числовой атрибут, являющийся аргументом функции; B —тип функции и число точек таблицы, определяющей функцию.

Существует несколько типов функций. Непрерывные числовые функции кодируются буквой C. Так, например, в определении непрерывной числовой функции, таблица которой содержит 24 точки, поле B должно иметь значение C24.

При использовании непрерывной функции для генерирования случайных чисел ее аргументом должен быть один из генераторов случайных чисел RNj. Так, оператор для определения функции показательного распределения может иметь следующий вид:

EXP FUNCTION RN1,C24.

Особенностью использования встроенных генераторов случайных чисел RNj в качестве аргументов функций является то, что их значения в этом контексте интерпретируются как дробные числа от 0 до 0,999999.

Таблица с координатами точек функции располагается в строках, следующих непосредственно за оператором FUNCTION. Эти строки не должны иметь поля нумерации. Каждая точка таблицы задается парой Xi (значение аргумента) и Yi (значение функции), отделяемых друг от друга запятой. Пары координат отделяются друг от друга символом “/”и располагаются на произвольном количестве строк. Последовательность значений аргумента Xi должна быть строго возрастающей.

Как уже отмечалось, при использовании функции в поле B блоков GENERATE и ADVANCE вычисление интервала поступления или времени задержки производится путем умножения операнда A на вычисленное значение функции. Отсюда следует, что функция, используемая для генерирования случайных чисел с показательным распределением, должна описывать зависимость y=-ln(x), представленную в табличном виде. Оператор FUNCTION с такой таблицей, содержащей 24 точки для обеспечения достаточной точности аппроксимации, имеет следующий вид:

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

Особенностью непрерывных функций является то, что они принимают “непрерывные” (но только целочисленные) значения в диапазоне от Y1 до Yn, где n —количество точек таблицы. В отличие от них дискретные числовые функции, тип которых кодируется буквой D в операнде B оператора определения функции, принимают только отдельные (дискретные) значения, заданные координатами Yi в строках, следующих за оператором определения FUNCTION. При вычислении дискретной функции текущее значение СЧА - аргумента, указанного в поле A оператора FUNCTION, сравнивается по условию <= последовательно со всеми значениями упорядоченных по возрастанию координат Xi до выполнения этого условия при некотором i. Значением функции становится целая часть соответствующего значения Yi.

Если последовательность значений аргумента таблицы с координатами точек функции представляет числа натурального ряда (1,2,3,...,n), то такую дискретную функцию с целью экономии памяти и машинного времени удобно определить как списковую числовую функцию (тип L).

Кроме уже описанных блоков в GPSS существуют и другие, например, блок MARK служит для записи текущего модельного времени в заданный параметр транзакта, блок PRIORITY служит для изменения приоритета транзакта, операторы VARIABLE и FVARIABLE служат для определения целых и действительных арифметических переменных, блок SPLIT служит для создания копий уже существующих транзактов.

2.2. Блоки, связанные с объектами

Все примеры моделей, рассматривавшиеся выше, пока еще не являются моделями систем массового обслуживания, так как в них не учтена 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. Одноканальные устройства создаются в текущей модели при использовании блоков SEIZE (занять) и RELEASE (освободить), имеющих следующий формат:

имя SEIZE A,

имя RELEASE 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 транзакт не пройдёт соответствующий блок RELEASE, освобождая устройство. Если устройство, указанное в поле A блока SEIZE, уже занято 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 событий и при освобождении устройства обрабатываются с учетом приоритетов и очередности поступления.

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

Блок ADVANCE в приведенном примере 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 занятости устройства, не смогут войти в блок SEIZE и будут оставаться в блоке GENERATE, образуя очередь в списке текущих событий.

Для моделирования захвата (прерывания) одноканального устройства вместо блоков SEIZE и RELEASE используются соответственно блоки PREEMPT (захватить) и RETURN (вернуть).

Для создания в модели многоканальных устройств (МКУ) они должны быть предварительно определены с помощью операторов определения STORAGE (память), имеющих следующий формат:

имя STORAGE A.

Здесь имя — имя МКУ, используемое для ссылок на него; A — емкость (количество каналов обслуживания) МКУ, задаваемая константой.

Для занятия и освобождения каналов обслуживания МКУ используется пара блоков ENTER (войти) и LEAVE (покинуть), имеющих следующий формат:

имя ENTER A,B,

имя LEAVE A,B.

В поле A указывается номер или имя МКУ, в поле B - число каналов МКУ, занимаемых при входе в блок ENTER или освобождаемых при входе в блок LEAVE. Обычно поле B пусто, и в этом случае по умолчанию занимается или освобождается один канал.

При входе транзакта в блок ENTER текущее содержимое МКУ увеличивается на число единиц, указанное в поле B. Если свободная емкость МКУ меньше значения поля B, то транзакт не может войти в блок ENTER и остается в предыдущем блоке, образуя очередь в списке текущих событий.

При входе транзакта в блок LEAVE текущее содержимое МКУ уменьшается на число единиц, указанное в поле B. Не обязательно освобождается такое же число каналов МКУ, какое занималось при входе данного транзакта в блок ENTER, однако текущее содержимое МКУ не должно становиться отрицательным.

К аппаратным объектам относятся также логические переключатели (ЛП), которые могут находиться в двух состояниях: “включено”и “выключено”. В начале моделирования все ЛП находятся в состоянии “выключено”. Отдельные переключатели могут быть установлены в начальное состояние “включено” с помощью оператора INITIAL (инициализировать), имеющего следующий формат:

INITIAL LS$ имя,

INITIAL LSj.

Здесь имя и j - соответственно имя и номер ЛП, устанавливаемого в начальное состояние “включено”.

Для включения, выключения и инвертирования логических переключателей в процессе моделирования служит блок LOGIC (установить ЛП), имеющий следующий формат:

имя LOGIC X A.

В поле A указывается имя или номер ЛП. Вспомогательный операнд X указывает вид операции, которая производится с логическим переключателем при входе транзакта в блок: S —включение, R — выключение, I —инвертирование.

Логические переключатели имеют единственный СЧА с названием LS. Значение СЧА равно 1, если ЛП включен, и 0, если он выключен.

2.3. Блоки, изменяющие маршруты транзактов

В приведенных выше примерах транзакты, выходящие из любого блока, всегда поступали в следующий блок. В более сложных моделях возникает необходимость направления транзактов к другим блокам в зависимости от некоторых условий. Эту возможность обеспечивают блоки изменения маршрутов транзактов.

Блок TRANSFER (передать) служит для передачи входящих в него транзактов в блоки, отличные от следующего. Блок имеет девять режимов работы, из которых рассмотрим здесь лишь три наиболее часто используемых. В этих трех режимах блок имеет следующий формат:

имя TRANSFER A,B,C.

Смысл операндов в полях A, B и C зависит от режима работы блока.

В режиме безусловной передачи поля A и C пусты, а в поле B указывается имя блока, к которому безусловным образом направляется транзакт, вошедший в блок TRANSFER.

В режиме статистической передачи операнд A определяет вероятность, с которой транзакт направляется в блок, указанный в поле C. С вероятностью 1-A транзакт направляется в блок, указанный в поле B (в следующий, если поле B пусто).

Вероятность в поле A может быть задана непосредственно десятичной дробью, начинающейся с точки. Например, блок

TRANSFER.75,THIS,THAT,

с вероятностью 0,75 направляет транзакты в блок с именем THAT, а с
вероятностью 0,25 — в блок с именем THIS.

Если же поле A начинается не с десятичной точки и не содержит одного из ключевых слов — признаков других режимов работы блока, то его значение рассматривается как количество тысячных долей в вероятности передачи. Например, предыдущий блок TRANSFER можно записать также в следующем виде:

TRANSFER 750,THIS,THAT.

В режиме логической передачи в поле A записывается ключевое слово BOTH (оба). Транзакт, поступающий в блок TRANSFER, сначала пытается войти в блок, указанный в поле B (или в следующий блок, если поле B пусто), а если это не удается, т.е. блок B отказывает транзакту во входе, то в блок, указанный в поле C. Если и эта попытка неудачна, то транзакт задерживается в блоке TRANSFER до изменения условий в модели, делающего возможным вход в один из блоков B или C, причем при одновременно возникшей возможности предпочтение отдается блоку B. Например:

TRANSFER BOTH,MET1,MET2.

Блок TEST (проверить) служит для задержки или изменения маршрутов транзактов в зависимости от соотношения двух СЧА. Он имеет следующий формат:

имя TEST X A,B,C.

Вспомогательный операнд X содержит условие проверки соотношения между СЧА и может принимать следующие значения: L (меньше); LE (меньше или равно); E (равно); NE (не равно); GE (больше или равно); G (больше). Поле A содержит первый, а поле B —второй из сравниваемых СЧА. Если проверяемое условие A X B выполняется, то блок TEST пропускает транзакт в следующий блок. Если же это условие не выполняется, то транзакт переходит к блоку, указанному в поле C, а если оно пусто, то задерживается перед блоком TEST.

TEST LE P$TIME,C1

Приведенный выше блок не впускает транзакты, у которых значение параметра с именем TIME больше текущего модельного времени.

Для задержки или изменения маршрута транзактов в зависимости от состояния аппаратных объектов модели служит блок GATE (впустить), имеющий следующий формат:

имя GATE X A,B.

Вспомогательный операнд X содержит код состояния проверяемого аппаратного объекта, а в поле A указывается имя или номер этого объекта. Если проверяемый объект находится в заданном состоянии, то блок GATE пропускает транзакт к следующему блоку. Если же заданное в блоке условие не выполняется, то транзакт переходит к блоку, указанному в поле B, а если это поле пусто, то задерживается перед блоком GATE.

Операнд X может принимать следующие значения: U (устройство занято); NU (устройство свободно); I (устройство захвачено); NI (устройство не захвачено); SE (МКУ пусто); SNE (МКУ не пусто); SF (МКУ заполнено); SNF (МКУ не заполнено); LS (ЛП включен), LR (ЛП выключен).

GATE LR 4,BLOK2

Приведенный выше блок направляет транзакты в блок с именем BLOK2, если в момент их поступления ЛП с номером 4 включен.

Блоки рассматриваемой группы используются при моделировании различных СМО с потерями заявок.

Кроме рассмотренных групп блоков существуют блоки сбора статистической информации, блоки работы с памятью и блоки для работы со списками пользователей. Описание этих и других блоков можно найти в литературе.

3. УПРАВЛЯЮЩИЕ ОПЕРАТОРЫ GPSS/PC

Для управления прогоном модели используются управляющие операторы GPSS/PC.

Оператор START A,B,C,D начинает лимитированный прогон. Поле A содержит константу, задающую начальное значение счетчика завершений. В поле B может быть записано ключевое слово NP —признак подавления формирования стандартного отчета по завершении моделирования. Если поле B пусто, то по окончании прогона модели формируется отчет со стандартной статистической информацией о всех объектах модели. Поле C не используется и сохранено для совместимости со старыми версиями GPSS. Поле D может содержать 1 для включения в отчет списков текущих и будущих событий. Если поле D пусто, то выдача в отчет содержимого этих списков не производится.

Оператор SIMULATE устанавливает предел реального времени, отводимого на прогон модели. Если прогон не завершится до истечения этого времени, то он будет прерван принудительно с выдачей накопленной статистики в отчет.

Оператор SIMULATE имеет единственный операнд A, содержащий предельное время моделирования в минутах, задаваемое константой. Оператор размещается перед оператором START.

Оператор RMULT позволяет перед началом прогона установить начальные значения генераторов случайных чисел RN. Поля A-G оператора могут содержать начальные значения генераторов соответственно RN1-RN7, задаваемые константами. Начальные значения генераторов, не установленные операторами RMULT, совпадают с номерами генераторов.

Оператор RESET (не имеет операндов) сбрасывает всю статистическую информацию, накопленную в процессе прогона модели. При этом состояние аппаратных, динамических и запоминающих объектов, а также генераторов случайных чисел сохраняется, и моделирование может быть возобновлено с повторным сбором статистики.

Оператор CLEAR (не имеет операндов) очищает модель, подготавливая ее к повторному прогону. При этом сбрасывается вся накопленная в предыдущем прогоне статистика, из модели удаляются все транзакты, и она приводится к исходному состоянию, как перед первым прогоном. Устанавливаются в ноль сохраняемые величины и матрицы, что следует учитывать при использовании этих объектов для хранения исходных данных. Исключение составляют генераторы случайных чисел, которые не возвращаются к своим начальным значениям, что позволяет повторить прогон модели на новой последовательности случайных чисел.

Оператор END (закончить) завершает сеанс работы с GPSS/PC и возвращает управление в операционную систему. Оператор не имеет операндов.

4. РАБОТА С ПАКЕТОМ GPSS/PC

4.1. Загрузка пакета

Пакет GPSS/PC включает в себя два основных модуля: модуль GPSSPC.EXE, представляющий интегрированную среду, в которой производится ввод, редактирование, отладка и выполнение модели, и модуль GPSSREPT.EXE, предназначенный для получения стандартного отчета GPSS/PC. Загрузка обоих модулей производится обычным образом из командной строки MS DOS или из программы-оболочки Norton Commander.

После загрузки интегрированной среды на экране появляется “заставка” с названием пакета: начинается так называемый сеанс работы с GPSS/PC. Затем заставка гасится, и появляется экран, разделенный на две части: большая верхняя часть содержит так называемое окно данных, меньшая нижняя часть — окно команд. Окно данных в начальный момент пусто, в окне команд в верхней командной строке высвечен символ “приглашения”, сигнализирующий о готовности системы принимать команды.

4.2. Ввод новой программы

Если исходная программа с моделью еще не введена и не записана на диске, то необходимо ввести ее с клавиатуры. Ввод производится в командную строку. Сначала вводится номер строки очередного оператора и нажимается клавиша Пробел. Курсор автоматически перемещается к началу следующего поля — поля имени, и в позиции курсора высвечивается символ L, сигнализирующий о том, что вы находитесь в поле имени (LABEL — метка). Если оператор имеет имя, необходимо ввести его и нажать клавишу Пробел, в противном случае — сразу нажать клавишу Пробел. В любом случае курсор переходит к началу следующего поля — поля операции, о чем сигнализирует символ V (VERB — глагол) в позиции курсора. Необходимо ввести название оператора и нажать клавишу Пробел. Очень удобным является то, что название оператора не обязательно вводить полностью: как только транслятор распознает оператор по нескольким первым буквам, он после нажатия клавиши Пробел сам дополнит его до полного названия.

При синтаксической ошибке в операторе под командной строкой появляется указатель на место ошибки, причем ошибочный символ не вводится. Необходимо в этом случае повторить ввод символа.

Аналогичным образом вводятся поля операндов, при этом в позиции курсора высвечивается обозначение текущего поля (A, B,...,G). Для перехода к следующему полю операндов вводится запятая, для перехода к полю комментариев — Пробел. При переходе курсора в поле комментариев в позиции курсора высвечивается символ «;», сигнализирующий о возможности начать ввод комментария.

По окончании ввода последнего поля операндов или комментария следует нажать клавишу Enter, при этом введенный оператор транслируется и отображается в окне данных, а командная строка очищается, и в ее первой позиции снова появляется символ “приглашения”.

По мере ввода новых операторов окно данных заполняется, и по окончании ввода в нем находится вся исходная программа в последовательности ввода, необязательно совпадающей с последовательностью нумерации строк. Для отображения в окне данных исходной программы в последовательности нумерации строк необходимо ввести в командную строку команду DISPLAY (отобразить). Эта команда, как и все остальные команды GPSS/PC, вводится без номера строки. С помощью команды DISPLAY можно также вывести в окно данных отдельную строку, указав ее номер в поле A команды, или последовательность строк, указав начальный и конечный номера в полях A и B соответственно.

4.3. Редактирование текста программы

Удалить строки из исходной программы можно командой DELETE (удалить), указав в полях A и B начальный и конечный номера удаляемой последовательности. Для удаления одной строки достаточно ввести лишь поле A.

При необходимости вставить в текст новый оператор, поместив его между уже введенными операторами, достаточно ввести его с промежуточным номером строки. Вы можете перенумеровать строки, введя команду RENUMBER (перенумеровать), в поле A которой указывается номер первой строки, а в поле B — шаг перенумерации.

Отредактировать содержимое строки можно с помощью команды EDIT (редактировать), в поле A которой указывается номер редактируемой строки. При вводе такой команды в командной строке появляется редактируемая строка. Подводя курсор к нужным позициям строки, вы можете внести в нее необходимые изменения. По окончании редактирования следует нажать клавишу Enter, и отредактированная строка перенесется в окно данных, заменив в исходной программе первоначальную строку с этим номером. Вы можете убедиться в этом, введя команду DISPLAY.

Если редактируемый оператор короткий, а изменений в нем много, то редактирование удобнее произвести, введя измененный оператор с тем же номером строки.

4.4. Сохранение и вывод программы с диска

Если работа с моделью предполагается и по окончании данного сеанса, то после ввода и редактирования исходную программу имеет смысл записать на диск. Для этого необходимо ввести команду SAVE (сохранить), в поле A которой указывается имя файла, в который будет записана модель. Файл должен иметь расширение.GPS.

Записав модель в файл, вы сможете в следующем сеансе работы с GPSS/PC не вводить ее заново с клавиатуры, а считать с диска, введя команду «@полное имя файла», которое вы дали исходной программе в команде SAVE, включающее расширение.GPS. При выполнении команды @ операторы исходной программы по мере их считывания из файла транслируются и выводятся в окно данных.

4.5. Моделирование и отладка программы

После того, как исходная программа модели введена с клавиатуры или считана с диска и оттранслирована, в памяти ПК создалась текущая модель, и теперь можно выполнить ее прогон. Для этого в командную строку необходимо ввести управляющий оператор START, указав в поле A соответствующее начальное значение счетчика завершений. После нажатия клавиши Enter оператор START переносится в окно данных, и прогон модели начинается. Об этом сигнализирует сообщение

Simulation in Progress,

появляющееся в нижней строке командного окна — строке состояния, а также так называемый индикатор моделирования, мигающий в правой стороне нижней части окна данных.

Если прогон модели достаточно длинный, то можно наблюдать за процессом моделирования, открывая те или иные графические окна. Это производится путем нажатия клавиши Alt одновременно с символьной клавишей с первой буквой названия окна.

Например, после нажатия клавиш Alt+B в верхней части экрана на месте окна данных появляется окно блоков (BLOCKS), изображающее динамику продвижения транзактов через блок-схему модели. Рядом с каждым блоком выводится текущее число транзактов в нем, которое обновляется в процессе моделирования. Нажав клавиши Alt+N, вы можете заменить эту информацию на общее число транзактов, прошедших через каждый блок. Блок, в котором находится активный транзакт, выделен цветом.

Нажав клавиши Alt+F, вы можете наблюдать окно устройств (FACILITIES), в котором наглядно отображена информация о текущем состоянии каждого устройства модели: его использовании, занятости, очереди к нему.

Аналогичную информацию о многоканальных устройствах можно получить, нажав Alt+S и открыв окно памятей (STORAGES).

Если в модели используются статистические таблицы, то, нажав клавиши Alt+T, вы откроете окно таблиц (TABLES) с гистограммой распределения соответствующего атрибута модели, обновляющейся в процессе моделирования. Над гистограммой выводятся также текущие значения среднего и среднеквадратического отклонения табулируемого атрибута.

Если в модели используются матрицы, то, нажав клавиши Alt+M, вы откроете окно матриц (MATRICES), в котором можно наблюдать обновляющиеся в процессе моделирования значения элементов матриц.

Находясь в любом из перечисленных окон, вы можете путем нажатия клавиш Alt+L включить трассировку активного транзакта. Отключить трассировку можно повторным нажатием этих же клавиш.

Перемещение внутри окна любого типа к тому или иному объекту этого типа осуществляется путем нажатия клавиш управления курсором PgUp, PgDn и End. Возвращение в окно данных производится путем нажатия клавиш Alt+D.

Следует заметить, что наблюдение графических окон и особенно строки трассировки существенно замедляет моделирование, и при длинных прогонах моделей этой возможностью не следует злоупотреблять.

Открытие того или иного окна может быть выполнено также с помощью команды WINDOW (окно), в поле A которой указывается имя окна, однако удобнее это делать так, как описано выше.

Процесс моделирования можно прервать, нажав одну из клавиш Esc или Home. При этом в строке состояния командного окна появляется сообщение о номере активного транзакта, обрабатываемого симулятором в момент прерывания. Вы можете узнать значения интересующих вас стандартных числовых атрибутов модели в момент прерывания, введя команду SHOW (показать), операндом которой служат отдельные СЧА или выражения из них. Значение заданного в команде СЧА или выражения выводится в окно данных или другое активное окно. Введя команду EVENTS (события), можно увидеть в окне данных содержимое списков текущих и будущих событий. Команда USERCHAINS (списки пользователя) позволяет просматривать в окне данных содержимое списков пользователя. Обе последние команды не имеют операндов.

Инициировать прерывание моделирования можно также с помощью команды STOP A,B,C. В поле A указывается номер транзакта, вызывающего прерывание, задаваемый константой. Если это поле пусто, то прерывание вызывается любым транзактом. В поле B задается имя или номер блока, при входе в который происходит прерывание. Если этот операнд опущен, то прерывание происходит при входе в любой блок. В поле C указывается ON для установки условия прерывания и OFF для снятия этого условия (по умолчанию ON).

Прервав моделирование, можно также воспользоваться командой STEP (выполнить шаг) для пошагового выполнения модели с целью ее отладки. Операнд в поле A команды задает количество входов активного транзакта в блоки, которое производится при каждом выполнении команды. Обычно этот операнд равен 1, и каждое выполнение команды STEP приводит к продвижению активного транзакта к следующему блоку. Отладку с использованием команды STEP удобно проводить, находясь в окне блоков.

Для продолжения моделирования после прерывания следует ввести в командную строку команду CONTINUE (продолжить).

Команды STEP и CONTINUE могут не только вводиться в командную строку с клавиатуры, но и выбираться из меню команд, появляющемся в командном окне при активизации любого графического окна. Выбор производится подводом курсора в прямоугольную область нужной команды и нажатием клавиши Ins.

Команды STEP, CONTINUE, а также любые другие часто используемые команды удобно загрузить на функциональные клавиши F1-F10. Для этого после ввода загружаемой команды с клавиатуры необходимо нажать клавиши Ctrl+Fn, где n — номер выбранной функциональной клавиши. После загрузки команды на функциональную клавишу для ее выполнения достаточно нажатия этой клавиши.

4.6. Получение стандартного отчета

По завершении прогона модели раздается звуковой сигнал, и в строке состояния появляются сообщения

Writing REPORT.GPS Simulation Complete Reporting...,

сигнализирующие о том, что моделирование закончено и в данный момент производится создание отчета о прогоне модели. Затем система переходит в состояние ожидания дальнейших команд.

Отчет, создаваемый по завершении моделирования, записывается в файл со стандартным именем REPORT.GPS. Это имя может быть изменено командой REPORT A,B (создать отчет).

В поле A указывается спецификация файла, в который должен быть выведен отчет. Если поле B содержит ключевое слово NOW, то отчет создается немедленно после ввода команды.

Необходимо иметь ввиду, что отчет, создаваемый автоматически по завершении прогона модели или командой REPORT, является неформатированным, т.е. непригодным для непосредственного просмотра. Для форматирования и создания стандартного отчета GPSS/PC необходимо завершить сеанс и выполнить программу форматирования отчета. Выход из интегрированной среды (завершение сеанса) производится путем ввода управляющего оператора END (закончить). При этом производится выход в MS DO S или в программу-оболочку Norton Commander.

Для форматирования отчета необходимо загрузить модуль форматирования GPSSREPT.EXE. После его загрузки на экране появляется “заставка” с названием модуля, двумя окнами в нижней части экрана и сообщениями-подсказками. В левом окне выведено имя файла, в котором находится неформатированный отчет (по умолчанию это файл REPORT.GPS). В правом окне выведено обозначение устройства, куда должен быть выведен форматированный отчет (по умолчанию это экран дисплея SCRN:). Форматированный отчет может быть также выведен на печать или на диск. Для этого в правое окно надо ввести обозначение PRN: или имя файла на диске соответственно. Для переключения окон используется клавиша Enter. Для создания отчета на выбранном устройстве следует нажать клавишу Пробел, для выхода из программы — клавишу Esc.

Если содержимое окон по умолчанию оставлено без изменения, то после нажатия клавиши Пробел на экране появляется отчет о последнем прогоне модели, выполненном перед завершением сеанса работы с модулем GPSSPC.EXE. Отчет содержит следующую информацию:

1) общие сведения о модели и ее прогоне, включающие модельное время начала (START_TIME) и конца (END_TIME) прогона, количество блоков в модели (BLOCKS), количество устройств (FACILITIES), количество многоканальных устройств (STORAGES), объем памяти, остававшейся свободной при прогоне модели (FREE_MEMORY);

2) сведения об именах объектов модели, включающие для каждого имени идентификатор (NAME), присвоенное ему числовое значение (VALUE) и тип имени: 0, если числовое значение имени присвоено пользователем с помощью опера тора EQU; 1, если числовое значение имени присвоено системой; 2, если имя является именем блока;

3) сведения о блоках модели, включающие для каждого блока номер строки исходной программы (LINE), номер или имя блока (LOC), название блока (BLOCK_TYPE), количество транзактов, прошедших через блок (ENTRY_C OUNT), текущее количество транзактов в блоке в момент завершения моделирования (CURRENT_COUNT), количество транзактов, заблокированных перед блоком в момент завершения моделирования (RETRY);

4) сведения об устройствах модели, включающие для каждого устройства его имя или номер (FACILITY), количество занятий устройства (ENTRIES), коэффициент использования (UTIL.), среднее время на одно занятие (AVE._TIME) и ряд других данных;

5) сведения о многоканальных устройствах модели, включающие для каждого МКУ его имя или номер (STORAGE), емкость (CAP.), количество свободных каналов в момент завершения моделирования (REMAIN.), наименьшее (MIN.) и наибольшее (MAX.) количество занятых каналов в процессе моделирования, количество занятий МКУ (ENTRIES), среднее количество занятых каналов (AVE.C.), коэффициент использования (UTIL.) и ряд других данных;

6) сведения об очередях модели, включающие для каждой очереди ее имя или номер (QUEUE), максимальную длину очереди в процессе моделирования (MAX.), текущую длину очереди в момент завершения моделирования (CONT.), общее количество транзактов, вошедших в очередь в процессе моделирования (ENTRIES), и количество “нулевых”входов в очередь (ENTRIES(0)), среднюю длину очереди (AVE.CONT.), среднее время ожидания в очереди с учетом всех транзактов (AVE.TIME) и без учета “нулевых”входов (AVE.(-0));

7) сведения о статистических таблицах модели, включающие для каждой таблицы ее имя или номер (TABLE), среднее значение (MEAN) и среднеквадратическое отклонение (STD.DEV.) табулируемой величины, границы частотн ых интервалов (RANGE), частоты (FREQUENCY) и накопленные частоты в процентах (CUM.%) попадания наблюдений в эти интервалы;

8) сведения о списках пользователя модели, включающие для каждого списка его имя или номер (USER_CHAIN), количество транзактов в списке в момент завершения моделирования (CHAIN_SIZE), среднее количество транзактов в списке (AVE.CONT), общее количество транзактов, вошедших в список в процессе моделирования (ENTRIES), максимальное количество транзактов, находившихся в списке (MAX), среднее время пребывания транзакта в списке (AVE.TIME);

9) сведения о логических переключателях модели, включающие для каждого ЛП его имя или номер (LOGICSWITCH) и состояние ЛП в момент завершения моделирования: 1 —“включен”, 0 —“выключен”;

10) сведения о сохраняемых величинах модели, включающие для каждой сохраняемой величины ее имя или номер (SAVEVALUE) и значение в момент завершения моделирования (VALUE);

11) сведения о матрицах модели, включающие для каждой матрицы ее имя или номер (MATRIX), а также список всех элементов матрицы в формате: “строка”(ROW), “столбец”(COLUMN), “значение”(VALUE).

Если в операторе START задан вывод в отчет списков текущих и будущих событий, то отчет включает в себя также сведения о транзактах, находившихся в момент завершения моделирования в этих списках. Сведения о транзактах размещаются в отчете в соответствии с размещением транзактов в каждом списке.

Информация о списке текущих событий включает в себя для каждого транзакта его номер (XACT_NUMBER), приоритет (PRI), резидентное время транзакта (M1), номер текущего блока (CURRENT), номер следующего блока (< B>NEXT), а также перечень всех параметров транзакта в формате: “параметр”(PARAMETER), “значение”(VALUE).

Информация о списке будущих событий включает для каждого транзакта те же данные, однако вместо резидентного времени транзакта (M1) выводится запланированное время выхода транзакта из списка будущих событий (BDT).

Разумеется, сведения об объектах того или иного типа появляются в отчете только в том случае, если в модели присутствует хотя бы один объект данного типа. Кроме того, включением в отчет сведений об объектах разных типов можно управлять с помощью так называемого установочного файла SETTINGS.GPS. В отчетах о прогоне моделей, включающих в себя другие, не рассматривавшиеся здесь объекты GPSS/PC, появляется соответствующая информация и об этих объектах.

5. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Перед выполнением первой лабораторной работы необходимо скопировать содержимое папки GPSS в рабочую папку и (или) на внешние носители, где будут проводиться работы, и сохраняться результаты с отчетами. Выполнять работы настоятельно рекомендуется только в своих рабочих папках.

В ходе лабораторных работ предполагается проводить моделирование компьютерных сетей различных топологий. В состав исследуемых сетей будут входить такие компоненты как рабочие станции, файл – сервер и соединяющие их кабеля. Заранее необходимо договориться о допустимой нагрузке для участвующих в работе устройств. Допустим, что для рабочих станций и файл – сервера допустимая нагрузка должна находиться в интервале от 50 до 80%, а для каналов – от 30 до 60%. Лабораторная работа считается выполненной полностью, если в ходе ее выполнения удалось достигнуть допустимых значений нагрузки для всех устройств сети.

После выполнения каждой лабораторной работы необходимо предоставить в электронном виде оформленный по ГОСТу отчет. В отчет должны быть включены такие пункты как: цель работы, структурная схема моделируемой системы, исходный текст программы, текст программы после отладки, файл отчета, полученный с использованием GPSSREPT.EXE, выводы по работе.