Краткие теоретические сведения

Лабораторная работа 1.

Тема: Введение в GPSS.

Цель занятия: ознакомиться с основными блоками языка имитационного моделирования GPSS.

Продолжительность занятия – 2 часа.

Задание – ознакомление с алгоритмом написания программ. Освоение блоков Generate и Terminate.

Краткие теоретические сведения.

(General Purpose Systems Simulator – общецелевая система моделирования) язык программирования, используемый для имитационного моделирования систем (в основном, массового обслуживания). Разработан в 1961 г.

Назначение системы: имитационное моделирование сложных дискретных и непрерывных систем.

Области применения:

- системы массового обслуживания (Q-схемы);

- конечные и вероятностные автоматы (F- и P-схемы);

- сети Петри (N-, NS-схемы, и т. д.);

- И т. д.

Объекты системы GPSS создаются в среде GPSS World и могут быть сохранены в файлах.

Основными объектами являются:

Модель: содержит описание в виде последовательности операторов, а также множество настроек, закладок в тексте программы, сообщений об ошибках и т. д.

Эксперимент: создаётся в результате трансляции модели, далее выполнение может осуществляться по этапам под действием команд (из описания модели, либо вводятся пользователем).

Отчёт: создаётся при (успешном) завершении выполнения эксперимента. Содержит статистику по модели в целом и отдельным блокам.

Текст: содержит часть описания модели.

Транзакция: (сообщение) динамический объект, создаётся в процессе эксперимента в определённых точках модели, продвигается через блоки и затем уничтожается.

Атрибуты, связанные с транзакцией:

- номер (1, 2,...);

- время появления в системе;

- номер текущего блока;

- состояние (активное, пассивное, завершённое, и т. д.);

- набор пользовательских параметров («номер или имя» - «значение»).

Правила поведения транзакции в модели:

- Одновременно в разных блоках модели могут находиться различные транзакции.

- Транзакции перемещаются по блокам модели в направлении увеличения номеров строк программы, описывающих блоки, если только их направление не изменяется под действием специальных блоков.

- Все действия над транзакциями выполняются мгновенно с точки зрения модельного времени, за исключением явных задержек в специальных блоках, а также ожидания определённых событий.

- В блоках над транзакциями могут выполняться следующие действия:

_ создание транзакций;

_ уничтожение транзакций;

_ изменение параметров транзакций;

_ задержка транзакций на определённый период времени;

_ изменение маршрута транзакции в модели.

Отчёт в программе содержит следующие данные:

- Поля START TIME и END TIME указывают моменты модельного времени начала и конца моделирования.

- Поле BLOCKS указывает количество блоков, составляющих модель.

- Поля FACILITIES и STORAGES указывают количество устройств обслуживания заявок и накопителей, присутствующих в модели.

- колонка LABEL содержит метки блоков.

- Колонка LOC содержит номера блоков, назначаемые системой.

- Колонка BLOCK TYPE содержит имена блоков.

- Колонка ENTRY COUNT для каждого блока содержит количество транзакций, вошедших в данный блок за всё время моделирования.

- Колонка CURRENT COUNT для каждого блока содержит количество транзакций, задержанных в блоке на момент окончания моделирования.

Основные блоки:

GENERATE [<интервал>],[<разброс>],[<задержка>],[<ограничение>],[<приоритет>]

Данный блок определяет точку входа транзакций в модель вместе с вероятностными характеристиками входящего потока. Попытка входа в данный блок другой транзакции («сверху») приводит к ошибке.

интервал – среднее время между созданием транзакций;

разброс – разброс времени между созданием транзакций (число или функция);

задержка – начальная задержка создания первой транзакции;

ограничение – максимальное количество создаваемых транзакций;

приоритет – приоритет создаваемых транзакций.

TERMINATE [<вычитаемое>]

Данный блок уничтожает транзакции, входящие в него. Попытка захвата транзакцией блока всегда успешна.

вычитаемое – значение, вычитаемое из счётчика завершения при удалении очередной транзакции (0 по умолчанию).

START <начальное значение> – данная команда предназначена для запуска имитации модели, которая становится доступной после трансляции модели при помощи Command → Create Simulation).

начальное значение – начальное значение, присваиваемое счётчику завершения.