Реферат : Модель системы массового обслуживания на GPSS (работа 1) 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Реферат >> Информатика, программирование


Модель системы массового обслуживания на GPSS (работа 1)




  1. Постановка задачи.

В студенческом машинном зале расположены две мини-ЭВМ и одно уст­ройство подготовки данных (УПД). Студенты приходят с интервалом 8±3 мин. и треть из них хочет испытать УПД и ЭВМ, а остальные только ЭВМ. Допустимое количество студентов в машинном зале 4 чел., включая работающего на УПД.

Работа на УПД занимает 9±4 мин. Работа на ЭВМ - 15±10 мин.; 20% рабо­тавших на ЭВМ возвращаются для повторного использования УПД и ЭВМ и ос­таются при этом в машинном зале.

Если студент пришел в машинный зал, а там уже есть 4 чел., то он ждет не более 15±2 мин. в очереди в машинный зал и, если нет возможности в течение этого времени начать работать, то он уходит.

Смоделировать работу в машинном зале в течение 48 часов.

Определить:

  • загрузку УПД и обеих ЭВМ,

  • максимальную длину очереди в машинный зал,

  • среднее время ожидания в очереди в машинный зал,

  • распределение общего времени работы студента в машинном зале,

  • количество студентов, которые не дождались возможности поработать и ушли.

  1. Решение задачи.

    1. Текст программы.

Текст программы полностью приведен в конце данного документа.

    1. Схема решения в терминах предметной области.

Собираясь приступить к работе в машинном зале, студент подходит к нему и проверяет, есть ли очередь в машинный зал. Если таковой нет, то он ищет в по­следнем свободное место, а если очередь есть, то становится в ее конец. Затем, либо входит в машинный зал, либо создает очередь, состоящую из одного чело­века (его самого). После этого ждет в течение 15±2 мин. Если за это время место в зале не освобождается, студент уходит, в противном же случае, он покидает очередь и попадает в машинный зал.

Работа студента в машинном зале происходит следующим образом. Сту­дент определяет, приступить ли ему к работе УПД, а затем на одной из ЭВМ (по условию задачи, число таких студентов составляет треть от общего числа посети­телей) или пройти сразу к ЭВМ (все остальные). После работы на ЭВМ каждый студент может либо покинуть машинный зал, либо приступить к повторной работе (20%), теперь уже точно на УПД и ЭВМ.

    1. Схема решения в терминах GPSS.

      1. Переменные и параметры.

В качестве студентов в рамках данной модели будут рассматриваться тран­закты.

VB1 – значение максимально возможного времени ожидания студента в очереди; вычисляется для каждого транзакта в отдельности.

X1 – счетчик системного времени в минутах.

P1 – параметр транзакта, определяющий его время вхождения в оче­редь.

P2 – параметр, изображающий характеристику нетерпеливостистудента как максимальное время пребывания транзакта в очереди.

P3 – время пребывания студента в очереди: меняется в процессе движения транзакта внутри очереди.

X2 – используется для промежуточных вычислений.

X3 – количество транзактов, пребывающих в очереди.

      1. Устройства, очереди и накопители.

OZD – очередь в машинный зал.

CCL – накопитель емкостью в четыре транзакта, изображающий машинный зал.

UPD – устройство, изображающее УПД.

COM – накопитель емкостью в два транзакта, изображающий пару мини-ЭВМ.

MWT – таблица распределения общего времени работы студента в машин­ном зале.

      1. Комментарии к программе.

Подробные комментарии приведены в тексте программы в конце данного документа. Однако стоит отметить, что в рамках модели, минимальной (и основ­ной) единицей времени является минута; а также то, что транзакт не попадает в очередь, если она отсутствует и есть место в машинном зале.

    1. Результаты.

Получены следующие результаты:

  1. Загрузка УПД – 55,2%

  2. Загрузка ЭВМ – 96,5%

  3. Максимальная длина очереди – 4 чел.

  4. Среднее время ожидания в очереди – 9,02 мин.

  5. Количество ушедших студентов – 78

  6. Распределение общего времени работы студентов в машинном зале приведено в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Интервалы времени

Число студентов

Суммарная вероятность

0 – 15

36

12.59

15 – 30

106

49,65

30 – 45

78

76,92

45 – 60

15

82,72

60 – 75

23

90,21

75 – 90

16

95,80

90 – 105

7

98,25

105 – 120

3

99,30

120 - 135

2

100,00

  1. Исследование адекватности модели.

    1. Метод исследования.

Рассмотренный далее метод не претендует на абсолютную точность, но, тем не менее, позволяет примерно оценить соответствие модели реальной ситуации.

Метод заключается в использовании внесения изменений в начальные дан­ные. При этом анализируются изменения получаемых результатов.

    1. Применение метода к поставленной задаче.

Вся информация по измененным входным данным и полученным результа­там представлена в таблице 3.1 Знаком “|” отделяются значения для исходной за­дачи от значений для задачи, получаемой в результате внесения изменений.

Таблица 3.1

Параметр

Загрузка УПД, %

Загрузка ЭВМ, %

Макси­мальная длина оче­реди, чел.

Среднее время ожидания, мин.

Число ушедших студентов, чел.

Время работы системы

48 | 100

часов

55,2 | 53,7

96,5 | 97,4

4 | 4

9,02 | 8,81

78 | 152

Число мини-ЭВМ

2 | 1

шт.

55,2 | 29,7

96,5 | 99,6

4 | 4

9,02 | 11,87

78 | 203

Число человек в зале

4 | 2

55,2 | 41,2

96,5 | 74,0

4 | 4

9,02 | 9,83

78 | 116

Интервал между приходами студентов

8±3 | 1

55,2 | 56,2

96,5 | 99,3

4 | 19

9,02 | 15,10

78 | 2545

Число желающих использовать УПД и ЭВМ

33 | 50

%

55,2 | 66,6

96,5 | 95,8

4 | 4

9,02 | 8,30

78 | 56

Приведенные здесь результаты показывают, что полученная модель с достаточной точностью отображает реальную ситуацию в рамках поставленной задачи.

10         SIMULATE
20         GENERATE  8,3        ãåíåðàöèÿ òðàíçàêòîâ, èçîáðàæàþùèõ ñòóäåíòîâ
30 VB1     VARIABLE  RN1/200+13 âû÷èñëåíèå ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîãî âðåìåíè ïðåáûâàíèÿ ñòóäåíòà â
; 				î÷åðåäè
40         ASSIGN    3,0	ðàçíèöà ìåæäó âðåìåíåì âñòðàèâàíèÿ ñòóäåíòà â î÷åðåäü è òåêóùèì
;				ìîìåíòîì
50         ASSIGN    2,V$VB1    çàïèñü ìàêñèìàëüíîãî âðåìåíè
60         ASSIGN    1,X1       âðåìÿ âõîæäåíèÿ ñòóäåíòà â î÷åðåäü
70         TEST NE   X3,0,ENR   åñëè î÷åðåäü ïóñòà, ïåðåéòè ê ïðîâåðêå çàíÿòîñòè ìàøèííîãî çàëà
80 ENO     QUEUE     OZD        ðåãèñòðàöèÿ â î÷åðåäè
90         SAVEVALUE 3+,1       óâåëè÷åíèå ðàçìåðà î÷åðåäè
100 ADC    ADVANCE   1          çàäåðæêà ñòóäåíòà â îæèäàíèè ñâîáîäíîãî ìåñòà â ìàøèííîì çàëå
110        GATE SF   CCL,DPT    åñëè â ìàøèííîì çàëå åñòü ìåñòî, ïîêèíóòü î÷åðåäü
120        SAVEVALUE 2,X1       çàïèñü òåêóùåãî âðåìåíè
130        SAVEVALUE 2-,P1      âû÷èñëåíèå ðàçíèöû ìåæäó òåêóùèì âðåìåíåì è âðåìåíåì âõîæäåíèÿ
140        ASSIGN    3,X2       è çàïèñü ðàçíèöû
150        TEST LE   P3,P2,DPT  åñëè ðàçíèöà ïðåâûñèëà âðåìÿ îæèäàíèÿ, ïîêèíóòü î÷åðåäü,
160        TRANSFER  ,ADC       â ïðîòèâíîì ñëó÷àå, ñíîâà æäàòü îäíó ìèíóòó
170 DPT    SAVEVALUE 3-,1       óìåíüøåíèå ÷èñëà ñòóäåíòîâ â î÷åðåäè
180        DEPART OZD           ñòóäåíò ïîêèäàåò î÷åðåäü
190        TEST G    P3,P2,EN1  åñëè ðàçíèöà íå ïðåâûøàåò âðåìåíè îæèäàíèÿ, çàíÿòü ìåñòî â çàëå,
200        TERMINATE            â ïðîòèâíîì ñëó÷àå, ïîêèíóòü ìàøèííûé çàë
210 ENR    GATE SNF  CCL,ENO    åñëè â ìàøèííîì çàëå íåò ìåñò, âñòàòü â î÷åðåäü,
220 EN1    ENTER     CCL        â ïðîòèâíîì ñëó÷àå, çàíÿòü ñâîáîäíîå ìåñòî
230        MARK                 îòìåòêà íà÷àëà ðàáîòû ñòóäåíòà â ìàøèííîì çàëå
240        TRANSFER  .333,CP1,UP1 òðåòü ñòóäåíòîâ âûïîëíÿåò ðàáîòó íà ÓÏÄ è ÝÂÌ, îñòàëüíûå òîëü-
;                               êî íà ÝÂÌ
250 UP1    SEIZE     UPD        ñòóäåíò çàíèìàåò ìåñòî íà ÓÏÄ
260        ADVANCE   9,4        è ðàáîòàåò íåêîòîðîå âðåìÿ,
270        RELEASE   UPD        çàòåì ïîêèäàåò ÓÏÄ è
280 CP1    ENTER     COM        çàíèìàåò ìåñòî çà îäíîé èç äâóõ ÝÂÌ,
290        ADVANCE   15,10      ðàáîòàåò â òå÷åíèè íåñêîëüêèõ ìèíóò è
300        LEAVE     COM        ïîêèäàåò ÝÂÌ
310        TRANSFER  .200,LVE,UP1 20% ñòóäåíòîâ âîçâðàùàþòñÿ äëÿ ïîâòîðíîãî èñïîëüçîâàíèÿ ÓÏÄ è
;				ÝÂÌ
320 LVE    LEAVE     CCL        ñòóäåíò ïîêèäàåò ìàøèííûé çàë
330        TABULATE  MWT        ôèêñàöèÿ âðåìåíè ïðåáûâàíèÿ ñòóäåíòà â ìàøèííîì çàëå
340        TERMINATE            ñòóäåíò óõîäèò
350        GENERATE  1          ìîäåëèðîâàíèå âðåìåíè ðàáîòû ñèñòåìû
360        SAVEVALUE 1+,1       ñ÷åò÷èê âðåìåíè (â ìèíóòàõ)
370 TRM    TERMINATE 1          îäíà ìèíóòà ñèñòåìíîãî âðåìåíè ïðîøëà
380 CCL    STORAGE   4          âìåñòèòåëüíîñòü ìàøèííîãî çàëà
390 COM    STORAGE   2          êîëè÷åñòâî ÝÂÌ
400 MWT    TABLE     M1,15,15,15 îïèñàíèå òàáëèöû ðàñïðåäåëåíèÿ îáùåãî âðåìåíè ðàáîòû ñòóäåíòà
;				â ìàøèííîì çàëå
410        START     2880       ðàáîòà ñèñòåìû â òå÷åíèè 48 ÷àñîâ (60*48=2880 ÷àñîâ)

Похожие работы: