ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О GPSS/PC

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О GPSS/PC

Исходная программа на языке GPSS/PC, как и программа на любом

языке программирования, представляет собой последовательность опе-

раторов. Операторы GPSS/PC записываются и вводятся в ПК в следующем

формате:

номер _строки имя операция операнды ; комментарии

Все операторы исходной программы должны начинаться с  номе-

 ра  0_строки  - целого положительного числа от 1 до 9999999. Пос-

ле ввода операторов они располагаются в исходной программе в соот-

ветствии с нумерацией строк. Обычно нумерация производится с неко-

торым шагом, отличным от 1, чтобы иметь возможность добавления опе-

раторов в нужное место исходной программы.Некоторые операторы удо-

бно вводить, не включая их в исходную программу. Такие операторы

вводятся без номера строки. В настоящем издании при описании формата операторов и в примерах

моделей номера строк будут опускаться для лучшей читаемости текста. 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 операто- ра), 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 конк-

ретизирующая 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 ко-

личеством 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 опера-

торы 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 парамет-

рами этой подпрограммы.

  Операторы определения объектов  служат для описания пара-

метров некоторых объектов GPSS/PC (о самих объектах речь пойдет

дальше). Примерами параметров объектов могут быть количество каналов в мно- гоканальной системе массового обслуживания, количество строк и

столбцов матрицы и т.п.

  Управляющие операторы служат для управления процессом модели- рования (прогоном модели). 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 интерактив-

ного 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, вычислитель-

ные, 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 моде-

ли в процессе моделирования. С каждым транзактом может быть связано

произвольное число параметров, несущих в себе необходимую информа-

цию 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 совокуп-

ностью блоков, объединенных в соответствии с логикой работы реаль-

ной 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 ко-

торые может быть расчленено (декомпозировано) оборудование реальной

 системы. К ним относятся  одноканальные и  многоканальные устрой-

ства и логические переключатели. Многоканальное устройство иногда

называют памятью.

 Одноканальные и многоканальные устройства соответствуют обслу-

живающим приборам в СМО. Одноканальное устройство, которое для

краткости далее будем называть просто устройством, может обслужи-

вать одновременно только один транзакт. Многоканальное устройство

(МКУ) может обслуживать одновременно несколько транзактов. Логи-

ческие переключатели (ЛП) используются для моделирования двоичных

состояний логического или физического характера. ЛП может нахо-

диться в двух состояниях: включено и выключено. Его состояние может

изменяться в процессе моделирования, а также опрашиваться для при-

нятия определенных решений.

 Статистические объекты GPSS/PC служат для сбора и обработки

статистических данных о функционировании модели. К ним относятся

  очереди и таблицы .

Каждая очередь обеспечивает сбор и обработку данных о транзак-

тах, задержанных в какой-либо точке модели, например перед однока-

нальным устройством. Таблицы используются для получения выборочных

распределений некоторых случайных величин, например времени пребы-

вания транзакта в модели.

 К вычислительным объектам GPSS/PC относятся переменные (ариф-

метические и булевские) и  функции. Они используются для вычис-

ления 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 очере-

дей с дисциплинами, отличными от дисциплины "раньше пришел – раньше

обслужен". Группы в данном издании рассматриваться не будут.

 Каждому объекту того или иного класса соответствуют  числовые

 атрибуты, описывающие его состояние в данный момент модельного вре-

мени. 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 дос-

тупна программисту и составляет так называемые  стандартные число-

вые атрибуты  (СЧА),  0которые могут использоваться в качестве опе-

рандов операторов исходной программы. Все СЧА в GPSS/PC являются це-

лыми числами.

Каждый объект GPSS/PC имеет имя  и  номер. Имена объектам

даются в различных операторах исходной программы, а соответствующие

им номера транслятор присваивает автоматически. Имя объекта предста-

вляет собой начинающуюся с буквы последовательность букв латинского

алфавита, цифр и символа "подчеркивание". При необходимости имени

любого объекта, кроме имени блока, можно поставить в соответствие

любой номер с помощью оператора описания EQU, имеющего следующий

формат:

 имя  EQU номер

Блокам присваиваются их порядковые номера в исходной программе

(непутать с номерами строк!).

Для  ссылки  0на какой-либо стандартный числовой атрибут некото-

рого объекта соответствующий операнд оператора исходной программы

записывается одним из следующих способов:

 СЧА $имя  ;

 СЧА j  ,

где  СЧА - системное обозначение (название) конкретного стандар-

тного числового атрибута данного объекта;  имя - имя объекта;

 j - номер объекта; $ - символ-разделитель.

Прогон текущей модели, т.е. собственно моделирование, выполня-

ется с помощью специальной управляющей программы, которую называют

симулятором (от английского SIMULATE - моделировать, имитировать).

Работа GPSS-модели под управлением симулятора заключается в переме-

щении 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 тран-

закта. В процессе моделирования симулятор генерирует транзакты в

определенные моменты времени в соответствии с теми логическими пот-

ребностями, 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 мо-

дели одновременно существует большое число транзактов, однако в

каждый момент времени симулятор осуществляет продвижение только ка-

кого-либо одного транзакта.

Если транзакт начал свое движение, он перемещается от блока к

блоку по пути, предписанному блок-схемой. В тот момент, когда тран-

закт входит в некоторый блок, на исполнение вызывается подпрограмма

симулятора, соответствующая типу этого блока, а после ее выполне-

ния, при котором реализуется функция данного блока, транзакт "пыта-

ется" войти в следующий блок. Такое продвижение транзакта продолжа-

ется до тех пор, пока не произойдет одно из следующих возможных со-

бытий:

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 переме-

щение 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 со-

держимое счетчиков блоков. Значения этих счетчиков доступны

программисту через СЧА блоков: W - текущее содержимое блока и N –

общее количество входов в блок.

Каждое продвижение транзакта в модели является событием, кото-

рое должно произойти в определенный момент модельного времени. Для

того, чтобы поддерживать правильную временную последовательность

событий, симулятор имеет  таймер модельного времени, который ав-

томатически корректируется в соответствии с логикой, предписанной

моделью.

Таймер GPSS/PC имеет следующие особенности:

1) регистрируются только целые значения (все временные интер-

валы в модели изображаются целыми числами);

2) единица модельного времени определяется разработчиком моде-

ли, который задает все временные интервалы в одних и тех

же, выбранных им единицах;

3) симулятор не анализирует состояние модели в каждый следую-

щий момент модельного времени (отстоящий от текущего на

единицу модельного времени), а продвигает таймер к моме-

нту 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 опреде-

ление 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 некоторо-

го 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 приорите-

тов 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 буду-

щем. 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 обра-

ботки, корректирует таймер модельного времени после обработки всех

транзактов в списке текущих событий.

Похожие работы

Системы и сети связи на GPSS/PC

Скачать

113808

0

0

... , 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 ...

Имитационное моделирование работы вычислительного центра

Скачать

13405

0

2

... возвращаются на ввод и во всех очередях обслуживаются первыми. Смоделировать работу вычислительного центра в течение 30 ч. Определить необходимую емкость буферов и функцию распределения времени обслуживания заданий. 1.1 Построение концептуальной модели объекта На первом этапе проведения моделирования необходимо построить концептуальную модель (Рис. 1), т.е. концептуальная (содержательная) ...

Моделирование и исследование обрабатывающего участка цеха, производящего обработку деталей

Скачать

36862

2

13

... в результате входа транзактов в блоки и выполнения блоками своих функций. В данной работе требуется с помощью пакета моделирования систем GPSS/PC исследовать модель заданной СМО. Задание На обрабатывающий участок цеха поступают детали в среднем через 50 мин. Первичная обработка деталей производится на одном из двух станков. Первый станок обрабатывает деталь в среднем 40 мин и имеет до ...

Моделирование обслуживания с приоритетами

Скачать

8426

5

5

... А При входе в блок RELEASE освобождается устройство, номер которого указан в поле А. Устройство становится доступным для других транзактов. При моделировании работы устройств, когда новое требование пытается прервать обслуживание предыдущего, используются блоки PREEMPT (захватить устройство) и RETURN (вернуть устройство ранее прерванному требованию). Блок PREEMPT имеет следующий формат: ...