 |
Разработка структурной схемы исследуемой МПС
|
|
|
|
Моделирование распределенной микропроцессорной системы обработки информации
пояснительная записка к курсовому проекту
по курсу: " Микропроцессорные системы"
Выполнил: Ст. гр. 848Б
Райков А.И.
Руководитель: доц. каф. САПР ВС
Хрюкин В.И.
Рязань, 2012
Содержание
Введение
. Анализ задания
. Разработка структурной схемы исследуемой МПС
. Анализ алгоритма функционирования исследуемой МПС
. Модель исследуемой МПС в виде системы массового обслуживания (СМО)
. Разработка программы моделирования на языке GPSS
Заключение
Библиографический список
Приложения
Введение
В настоящее время использование современных компьютеров является мощным средством реализации имитационных моделей в САПР вычислительных средств. Для того, чтобы реализовать имитационную модель сложной системы в составе САПР требуются специальные средства автоматизации моделирования, в состав которых обычно входят язык описания объектов моделирования, средства обработка языковых конструкций (компилятор или интерпретатор), система организации имитационного процесса во времени.
Применение универсальных языков программирования в имитационном моделировании вычислительных систем позволяет достигнуть гибкости при разработке, отладке и испытании модели. Однако при этом затрачиваются большие усилия на программирование, так как моделирование элементов вычислительных систем, отсчёт модельного времени, управление и контроль процесса моделирования существенно усложняются. Поэтому целесообразно применять специализированные средства имитационного моделирования, которые имеют следующие преимущества перед универсальными языками:
|
|
|
существенно меньшие затраты времени на программирование;
возможность предварительной разработки набора стандартных компонент имитационных моделей для заданного класса объектов;
удобство описания моделей, а также представления входных и выходных данных;
автоматическое формирование необходимых типов данных и распределение памяти в процессе имитационного эксперимента и т.д.
Одним из таких специализированных и эффективных средств имитационного моделирования и исследования сложных техническим систем является GPSS (GENERAL PURPOSE SIMULATION SYSTEM). Это универсальная система имитационного моделирования дискретных объектов и процессов и одноимённый входной язык, предназначенные для построения моделей и проведения вычислительного эксперимента. Язык GPSS ориентирован на класс объектов, которые можно представить в виде систем массового обслуживания. В него входят специальные средства, позволяющие описывать поведение исследуемых систем в динамике.
Целью данной курсовой работы является изучение и освоение навык создания имитационных моделей систем массового обслуживания на ЭВМ с помощью специального языка моделирования GPSS, который позволяет при моделировании на ЭВМ проводить всего за несколько секунд реального времени эксперименты, отнимающие недели, месяцы и даже годы модельного времени.
Анализ задания
Исходные данные:
Распределенная микропроцессорная система обработки данных обеспечивает обработку заявок, поступающих от территориально удаленного объекта с частотой 100 кГц, и состоит из трех микропроцессоров, объединенных в конвейер. Из входного буфера системы заявки с равной вероятностью направляются в буфер одного из двух микропроцессоров 1-го сегмента конвейера, объем которого рассчитан на 8 заявок. Время обработки заявки в 1 сегменте конвейера составляет 20 
6 мкс. При достижении входным буфером порогового значения в 7 заявок происходит подключение резервного (четвертого) микропроцессора и заявка передается на обработку из начала входного буфера, достигшего порогового значения, в резервный микропроцессор. Резервный микропроцессор своего буфера не имеет. Микропроцессор в 2-го сегмента обрабатывает заявки за 11 5 мкс.
|
|
|
Смоделировать работу системы обработки данных в течение 5 мс. Определить объемы входных буферов системы и микропроцессора 2-го сегмента. Оценить вероятность подключения резервного микропроцессора. Как изменяются статистические показатели работы системы при увеличении интенсивности входного потока до 125 кГц.
Проанализируем исходные данные:
Имеем систему, состоящую из 3-х и еще одного резервного микропроцессора. Также есть удаленный объект, из которого с частотой 100 кГц поступают заявки во входной буфер. Для удобства перейдем от частоты ко времени периода поступления заявок:
где 
- частота поступления, а Т- время периода поступления.
мкс;
мкс;
Таким образом, данные поступают во входной буфер системы через каждые 10 мкс и с равной вероятностью поступают в буферы первого и второго микропроцессоров, если же во входном буфере накапливается больше 7 заявок, то они направляются в резервный микропроцессор (четвертый). Далее заявки обрабатываются соответственно и выходят из первого сегмента. Затем поступают в буфер третьего микропроцессора и обрабатываются в микропроцессоре №3.
По условию задания требуется определить объемы входных буферов системы и третьего микропроцессора. Вероятность подключения резервного микропроцессора определим как отношение числа заявок прошедших через микропроцессор №4 к общего числу заявок, вошедших в систему. Также выявим как изменяются статистические показатели при уменьшении периода поступления заявок.
Разработка структурной схемы исследуемой МПС
В нашем случае имеется система обработки информации от удаленного объекта, состоящая из:
входного буфера данных системы;
четырех микропроцессоров, объединенных в конвейер.
В свою очередь конвейер разбит на 2 сегмента. Первый содержит 2 микропроцессора и один резервный, а второй один микропроцессор.
|
|
|
Графически схема представлена на рис. 1:
Рис.1. Структурная схема исследуемой МПС
|
|
|
