АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КВАНТА СИСТЕМЫ

Квант системы А Тс на текущий момент времени тгск определяется на основании рассчитанных квантов параллельно работающих устройств по принципу:

где N - общее количество параллельно работающих устройств.

Время А Тс характеризует длительность «особого» состояния системы и служит для прогнозирования момента наступления следующего «особого» состояния:

Алгоритм определения кванта системы АТС тривиальный. Он реализует принцип выбора минимального кванта устройства из всех работающих в системе устройств.

АЛГОРИТМЫ ЗАВЕРШЕНИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ СООБЩЕНИЙ АГРЕГАТАМИ

Стоит отметить, что это один из самых сложных блоков моделирующего алгоритма и управляющей программы моделирования. Основная функция блока - прогноз изменений в моделируемой системе и их реализация в момент времени

В системе моделирования выделено два основных режима завершения работы агрегата:

  • - по прерыванию;
  • - по полному окончанию обслуживания.

При завершении работы агрегата по прерыванию основная задача - выявить момент времени прерывания работы агрегата /прсрш и определить необходимое время дообслуживания /доо6ся(. (если принят принцип работы агрегата с дообслу- живанием). Алгоритм определения прерывания и завершения работы агрегата по прерыванию приведен на рис. 4.6.

Второй режим характеризуется полным обслуживанием единичного сообщения работающим агрегатом. При этом действия по завершению зависят от места и назначения агрегата в технологической цепочке (входной, выходной, промежуточный, агрегат простоя). В общем случае в момент хтск при завершении каждого из указанных агрегатов могут выполняться следующие действия:

  • - контроль завершения моделирования;
  • - единичное генерирование сообщений на вход системы;
  • - исключение сообщения из очереди;
  • - уничтожение сообщения;
  • - порождение сообщений;
  • - определение дальнейшего маршрута и передача сообщения;
  • - включение сообщения в очередь;
  • - изменение приоритетности агрегатов;
  • - набор и обработка статистических данных.

Перечень алгоритмов действий завершения обслуживания сообщений работающими агрегатами конкретного типа приведен в табл. 4.1.

Алгоритм контроля завершения моделирования предназначен для определения продолжительности эксперимента, контроля его завершения и остановки модели. Продолжительность эксперимента задается одним из трех способов:

  • 1) задается момент времени завершения моделирования Гм; в этом случае размер выборки не предсказуем (размер выборки, т. е. число реализаций модели, влияет на точность результатов моделирования);
  • 2) задается число сообщений, поступающих на вход модели; в этом случае можно управлять размером выборки;
  • 3) задается число сообщений, обрабатываемых системой, т. е. число реализаций; в этом случае не всегда может закончиться эксперимент.

Таблица 4.1

Завершение обслуживания сообщений агрегатами на момент времени ттек

Стандартные алгоритмы действии

Агрегат, завершающий обслуживание сообщения

Входной

Промежуточный

Выходной

Агрегат

простоя

1. Контроль завершения моделирования

+

+

+

+

2. Единичное генерирование сообщений на вход системы

+

3. Исключение сообщения из очереди

+

+

+

Стандартные алгоритмы действий

Агрегат, завершающий обслуживание сообщения

Входной

Промежуточный

Выходной

Агрегат

простоя

4. Уничтожение сообщения

+

5. Порождение сообщений

+

6. Определение дальнейшего маршрута и передача сообщения

+

+

7. Включение сообщения в очередь

8. Изменение приоритетности агрегатов

+

+

9. Набор и обработка статистических данных

+

+

+

+

В системе имитационного моделирования предлагается реализовать наиболее часто применяемый в практике моделирования способ завершения моделирования по времени Тм.

При этом условия проведения эксперимента следующие:

если ттек < Тм - эксперимент продолжается;

если ттек > Ты - остановка модели.

Корректировка ттск осуществляется всякий раз после определения кванта системы АТс следующим образом:

Алгоритм единичного генерирования сообщений на вход системы - это составная часть алгоритма генерации входных потоков (см. рис. 4.2).

Режим единичного генерирования является основным режимом генерации входных потоков. В этом режиме генерация сообщения осуществляется по запросу входного «/-агрегата.

Алгоритм исключения сообщения из очереди к агрегату заключается в следующем. Рассматриваются два состояния обслуживания: сообщение обслужилось частично (зафиксировано прерывание) и обслужилось полностью. В первом случае работу завершает алгоритм обслуживания прерывания (см. рис. 4.6). В случае полного обслуживания сообщения определяются и фиксируются (обрабатываются) в поле данных сообщения статистические данные по обслуженному сообщению 2обс|1(> а именно, время ожидания обслуживания на данной фазе обслуживания /ожо6с,, суммарное время ожидания обслуживания , время

поступления сообщения на дальнейшую обработку /постг. Исключение из очереди осуществляется путем корректировки ассоциативных связей агрегатов в списке и длины очереди /. сообщений к «/-агрегату.

Алгоритм уничтожения сообщения работает в случае, если произошло прерывание обслуживания сообщения го6сш,, а принята дисциплина обслуживания - без дообслуживания. Сообщение гобсш может быть включено в очередь к «/-агрегату на повторную обработку или уничтожено (исключено из очереди с последующим удалением из сегмента памяти) по причине потери его актуальности. При этом фиксируется в поле данных «/-агрегата суммарное количество уничтоженных сообщений.

Алгоритм порождения сообщений предполагает «размножение» (тиражирование) сообщений в результате завершения фазы обслуживания (работы «/- агрегата).

Алгоритм определения дальнейшего маршрута и передача сообщения представлены на рис. 4.7.

Основное назначение алгоритма - определить дальнейший маршрут сообщения, осуществить процедуру его передачи и обработать статистические данные обслуженного сообщения и работающего «/-агрегата. Прежде определяется суммарное количество обслуженных сообщений ^обсп.,г/ и фиксируется в поле данных «/-агрегата (оператор 1). Алгоритм является продолжением действий после исключения обслуженного сообщения Zo6cш. из входной очереди работающего «/-агрегата (входного или промежуточного) при условии, что сообщение 2.аЪс и. в системе не уничтожается, а передается на обработку по дальнейшему маршруту (оператор 2).

В СИМ предлагается реализовать следующие принципы передачи:

  • - передача к агрегатам по списку;
  • - передача к одному агрегату по типу сообщения;
  • - передача к одному агрегату по срочности сообщения (операторы 3, 4, 5, 6).

При передаче сообщения по списку возможны следующие случаи:

  • а) передача ко всем агрегатам списка (операторы 7, 8). При этом просматриваются все элементы списка, основным содержанием которого является номер устройства и номер агрегата для передачи. Если элементов списка к > 1, в этом случае сообщение тиражируется по количеству элементов списка (выделяются сегменты памяти и записываются параметры сообщения) и далее - включение сообщения к агрегатам по списку;
  • б) передача к одному агрегату по вероятности (оператор 9). При этом получаем случайное число 4- Анализируем вероятности передачи к агрегату Рк, указанные в к-м элементе списка. Если - происходит передача сообщения, в противном случае корректируется ?, := ?, + Рк и сравнивается $<Л +1;
  • в) передача к одному агрегату списка по критерию минимальной очереди (оператор 10). При этом из списка выбираются номера устройства и агрегата, имеющие минимальную входную очередь;
  • г) передача по номеру «канала» (оператор 11). Из списка выбирается номер агрегата, имитирующий прием сообщения от канала, указанного в элементе списка. В структуре сообщения указан номер входного агрегата (канала), по которому оно поступило;
Алгоритм определения дальнейшего маршрута и передача сообщения

Рис. 4.7. Алгоритм определения дальнейшего маршрута и передача сообщения

д) передача свободному устройству (оператор 12). При этом по списку устройств на передачу осуществляется поиск свободного устройства (не занятого обработкой). Если есть свободное устройство - осуществляется передача, если нет - сообщение снова включается в очередь, корректируется длина очереди, в сообщении фиксируется время поступления в очередь, корректируется количество обслуженных и переданных сообщений в агрегате.

Алгоритм включения сообщения в очередь к агрегату заключается в следующем. Определяются стратегии включения сообщения 20бсга. в очередь. Очередь может быть организована:

  • - с упорядочиванием по времени поступления (последнее поступившее сообщение становится в конец очереди или поступившее сообщение становится в начало очереди);
  • - с упорядочиванием по времени поступления и срочности;
  • - с упорядочиванием по специальному признаку или метке в сообщении.

При работе агрегата выбирается на обслуживание всегда первое сообщение

в очереди.

В случае включения сообщения в его поле данных фиксируется время поступления сообщения /П0СГ). = ттск, корректируются ассоциативные связи агрегатов в списке и длина очереди к сообщений, выставляется признак готовности к работе устройства.

Алгоритм изменения приоритетности агрегатов реализует механизм_сме- ны номеров приоритетных групп агрегатов и номеров агрегатов в приоритетных группах в динамике моделирования. Такая смена может быть осуществлена в момент времени ттск по результатам работающего «/-агрегата путем последовательного просмотра и изменения приоритетности устройств и агрегатов.

Алгоритм изменения приоритетов агрегатов представлен на рис. 4.8. Он работает следующим образом. Для каждого устройства определяется работающий т- агрегат (оператор 1), который может иметь или не иметь управляющие связи по смене приоритетов. Если такие связи существуют, определяется вид этих связей. Различаются связи по смене приоритетных групп и связи по смене номера агрегата в приоритетной группе. Определяются списки агрегатов, которым надлежит сменить приоритетную группу (операторы 2, 3, 4) или номера в приоритетных группах (операторы 2, 3, 6, 7).

Для каждого элемента списка агрегатов определяется и в его поле данных записывается новый номер приоритетной группы (оператор 5) или номер агрегата в приоритетной группе (оператор 8).

Алгоритм изменения приоритетности агрегатов

Рис. 4.8. Алгоритм изменения приоритетности агрегатов

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >