 |
Разработка программы моделирования на языке GPSS
|
|
|
|
микропроцессорный программа модель имитационный
Согласно алгоритму функционирования исследуемой МПС, СМО и условию задачи реализуем программу на языке GPSS.
Имитационный эксперимент №1:
VHODBUF STORAGE 700;объем входного буфера системы
BUF1 STORAGE 8 ;объем буфера №1
BUF2 STORAGE 8 ;объем буфера №2
BUF3 STORAGE 100 ;объем буфера №3
SIMULATE ;разрешение на моделирование
GENERATE 10 ;генерация транзактов
TEST LE S$VHODBUF,7,BL3;проверка количества транзактов во;входном буфере системы, если больше 7,;то переход на метку BL3
ENTER VHODBUF ;вход во входной буфер системы
TRANSFER 0.5,BL1,BL2;перераспределение транзакта с;вероятностью 0.5 на метки BL1, BL2
BL1 ENTER BUF1;вход в буфер №1
LEAVE VHODBUF ;выход из входного буфера системы
SEIZE PROC1 ;занятие МП №1
LEAVE BUF1 ;выход из буфера №1
ADVANCE 20,6 ;задержка на 20±6 мкс
RELEASE PROC1 ;освобождение МП №1
TRANSFER,BL4 ;перераспределение транзакта на
;метку BL4
BL2 ENTER BUF2;вход в буфер №2
LEAVE VHODBUF ;выход из входного буфера системы
SEIZE PROC2 ;занятие МП №2
LEAVE BUF2 ;выход из буфера №2
ADVANCE 20,6 ;задержка на 20±6 мкс
RELEASE PROC2 ;освобождение МП №2
TRANSFER,BL4 ;перераспределение транзакта на
;метку BL4
BL3 SEIZE PROC4;занятие МП №4
LEAVE VHODBUF ;выход из входного буфера системы
ADVANCE 20,6 ;задержка на 20±6 мкс
RELEASE PROC4 ;освобождение МП №4
BL4 ENTER BUF3;вход в буфер №3
SEIZE PROC3 ;занятие МП №3
LEAVE BUF3 ;выход из буфера №3
ADVANCE 11,5 ;задержка на 11±5 мкс
|
|
|
RELEASE PROC3 ;освобождение МП №3
TERMINATE 0 ;удаление транзакта без изменения;счетчика завершения
GENERATE 5000 ;создание модельного времени
;5 мс (5000 мкс)
TERMINATE 1 ;удаление транзакта и уменьшение;счетчика завершения на единицу
START 1 ;установка начального значения счётчика;моделирования
Имитационный эксперимент №2:
VHODBUF STORAGE 700;объем входного буфера системы
BUF1 STORAGE 8 ;объем буфера №1
BUF2 STORAGE 8 ;объем буфера №2
BUF3 STORAGE 100 ;объем буфера №3
SIMULATE ;разрешение на моделирование
GENERATE 8 ;генерация транзактов
TEST LE S$VHODBUF,7,BL3;проверка количества транзактов во;входном буфере системы, если больше 7,;то переход на метку BL3
ENTER VHODBUF ;вход во входной буфер системы
TRANSFER 0.5,BL1,BL2;перераспределение транзакта с;вероятностью 0.5 на метки BL1, BL2
BL1 ENTER BUF1;вход в буфер №1
LEAVE VHODBUF ;выход из входного буфера системы
SEIZE PROC1 ;занятие МП №1
LEAVE BUF1 ;выход из буфера №1
ADVANCE 20,6 ;задержка на 20±6 мкс
RELEASE PROC1 ;освобождение МП №1
TRANSFER,BL4 ;перераспределение транзакта на
;метку BL4
BL2 ENTER BUF2;вход в буфер №2
LEAVE VHODBUF ;выход из входного буфера системы
SEIZE PROC2 ;занятие МП №2
LEAVE BUF2 ;выход из буфера №2
ADVANCE 20,6 ;задержка на 20±6 мкс
RELEASE PROC2 ;освобождение МП №2
TRANSFER,BL4 ;перераспределение транзакта на
;метку BL4
BL3 SEIZE PROC4;занятие МП №4
LEAVE VHODBUF ;выход из входного буфера системы
ADVANCE 20,6 ;задержка на 20±6 мкс
RELEASE PROC4 ;освобождение МП №4
BL4 ENTER BUF3;вход в буфер №3
SEIZE PROC3 ;занятие МП №3
|
|
|
LEAVE BUF3 ;выход из буфера №3
ADVANCE 11,5 ;задержка на 11±5 мкс
RELEASE PROC3 ;освобождение МП №3
TERMINATE 0 ;удаление транзакта без изменения;счетчика завершения
GENERATE 5000 ;создание модельного времени
;5 мс (5000 мкс)
TERMINATE 1 ;удаление транзакта и уменьшение;счетчика завершения на единицу
START 1 ;установка начального значения счётчика;моделирования
Заключение
В процессе имитационного эксперимента в массиве параметров накапливаются статистические данные о процессах в СМО, по которым вычисляются выходные параметры моделируемой системы.
Проведём анализы файлов отчёта 1-го и 2-го имитационных экспериментов, содержащих всю необходимую информацию о результатах моделирования и статистические данные о работе всех узлов схемы.
. Сначала определим необходимые для нормальной работы объёмы буферов. Находим их из данных максимального содержимого памяти (MAX) для входного буфера системы (STOERAGE, VHODBUF) и буфера третьего микропроцессора (STORAGE, BUF3) в приложениях, стр.19,21.
Для первого эксперимента:
Буфер системы должен иметь объём не менее: 6 у.е. памяти*;
Буфер третьего МП должен иметь объём не менее: 41 у.е. памяти;
Для второго эксперимента:
Буфер системы должен иметь объём не менее: 8 у.е. памяти;
Буфер третьего МП должен иметь объём не менее: 95 у.е. памяти;
*1 у.е. памяти в нашем случае равна объёму одного транзакта.
Таким образом для входного буфера системы объем равен 8 у.е. памяти, а для третьего буфера 95 у.е.
. Оценка вероятности подключения резервного МП (согласно анализу задания):
Эксперимент №1: Эксперимент №2:
. При увеличении интенсивности входного потока до 125 кГц изменились статистические показатели:
- Максимальное число занятых каналов входного буфера системы за время моделирования увеличилось с 6 до 8 (параметр МАХ);
Коэффициент использования 4-го МП изменился с 0 до 0,207 (параметр UTIL);
Изменилось максимальное число занятых каналов МКУ за период моделирования:
| № буфера | Эксперимент №1 | Эксперимент №2 |
| VHODBUF | 6 | 8 |
| BUF1 | 8 | 8 |
| BUF2 | 8 | 8 |
| BUF3 | 41 | 95 |
|
|
|
Таким образом, приходим к выводу: при увеличении частоты поступления транзактов требования на объем входного буфера системы повышаются на 54 у.е., вероятность подключения резервного микропроцессора уменьшается на 10%, очереди буферов уменьшаются. Можно сделать заключение о том, что при повышении быстродействия прохождения транзактов через МПС требуется более емкий входной буфер системы.
В результате проделанного проекта была реализована программа на языке GPSS, разработанная посредством СМО и алгоритма функционирования данной МПС. С помощью имитационных экспериментов были получены выходные параметры моделируемой системы, характеризующие данную МПС.
Библиографический список
1) Рыжиков Ю.И. Имитационное моделирование. Теория и технологии. СПб.: КОРОНА принт; М.: Альтекс-А, 2004.
) Томашевский В., Жданова Е. Имитационное моделирование в среде GPSS. М.: Бестселлер, 2003.
) Кудрявцев Е.М. GPSS World. Основы имитационного моделирования различных систем. М.: ДМК Пресс, 2004.
) Шрайбер Т.Дж. Моделирование на GPSS. М.: Машиностроение, 1980.
) Скворцов С.В., Телков И.А. Языки моделирования в САПР ВС: Учебное пособие. Рязань: РРТИ, 1992.
Приложения
Листинги полученных результатов
Результаты имитационного эксперимента №1:
GPSS World Simulation Report - my_gpss_reliz_ALL_all.154.1
, November 08, 2011 02:02:20
TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
5000.000 30 3 4
VALUE5.00012.00019.00023.00010001.00010002.00010003.00010004.00010005.00010006.000UNSPECIFIED10000.000
LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
GENERATE 500 0 0
TEST 500 0 0
ENTER 500 0 0
TRANSFER 500 2 05 ENTER 243 0 0
LEAVE 243 2 0
SEIZE 241 0 0
LEAVE 241 0 0
ADVANCE 241 1 0
RELEASE 240 0 0
TRANSFER 240 0 012 ENTER 255 0 0
LEAVE 255 8 0
SEIZE 247 0 0
LEAVE 247 0 0
ADVANCE 247 1 0
RELEASE 246 0 0
TRANSFER 246 0 019 SEIZE 0 0 0
LEAVE 0 0 0
ADVANCE 0 0 0
RELEASE 0 0 023 ENTER 486 40 0
SEIZE 446 0 0
LEAVE 446 0 0
ADVANCE 446 1 0
RELEASE 445 0 0
TERMINATE 445 0 0
GENERATE 1 0 0
TERMINATE 1 0 0
ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY241 0.942 19.553 1 496 0 0 0247 0.970 19.627 1 477 0 0 0446 0.990 11.095 1 459 0 0 0
CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY700 698 0 6 500 1 0.448 0.001 08 6 0 8 243 1 1.702 0.213 08 0 0 8 255 1 3.896 0.487 0100 60 0 41 486 1 19.373 0.194 0
XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
0 5006.049 459 26 27
0 5010.000 502 0 1
0 5011.335 496 9 10
|
|
|
0 5016.612 477 16 17
0 10000.000 503 0 29
Результаты имитационного эксперимента №2:
World Simulation Report - my_gpss_reliz_ALL_all.155.1
, November 08, 2011 02:15:51
TIME END TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES
5000.000 30 4 4
VALUE5.00012.00019.00023.00010001.00010002.00010003.00010004.00010005.00010006.00010007.00010000.000
LOC BLOCK TYPE ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY
GENERATE 624 0 0
TEST 624 0 0
ENTER 573 0 0
TRANSFER 573 57 05 ENTER 257 0 0
LEAVE 257 8 0
SEIZE 249 0 0
LEAVE 249 0 0
ADVANCE 249 1 0
RELEASE 248 0 0
TRANSFER 248 0 012 ENTER 259 0 0
LEAVE 259 8 0
SEIZE 251 0 0
LEAVE 251 0 0
ADVANCE 251 1 0
RELEASE 250 0 0
TRANSFER 250 0 019 SEIZE 51 0 0
LEAVE 51 0 0
ADVANCE 51 0 0
RELEASE 51 0 023 ENTER 549 94 0
SEIZE 455 0 0
LEAVE 455 0 0
ADVANCE 455 1 0
RELEASE 454 0 0
TERMINATE 454 0 0
GENERATE 1 0 0
TERMINATE 1 0 0
ENTRIES UTIL. AVE. TIME AVAIL. OWNER PEND INTER RETRY249 0.998 20.048 1 529 0 0 0251 0.994 19.795 1 554 0 0 0455 0.993 10.917 1 447 0 0 051 0.207 20.261 1 0 0 0 0
CAP. REM. MIN. MAX. ENTRIES AVL. AVE.C. UTIL. RETRY700 694 0 8 573 1 5.826 0.008 08 0 0 8 257 1 7.338 0.917 08 0 0 8 259 1 7.456 0.932 0100 6 0 95 549 1 44.436 0.444 0
XN PRI M1 ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
0 5000.000 626 0 1
XN PRI BDT ASSEM CURRENT NEXT PARAMETER VALUE
554 0 5001.789 554 16 17
0 5009.269 447 26 27
0 5018.034 529 9 10
0 10000.000 627 0 29
|
|
|
