Моделирование работы с приоритетами

Среднее количество свободных каналов  определяется как разность общего числа  каналов и среднего количества занятых  каналов:

 

10.  Расчет коэффициента простоя каналов().

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Разработка и реализация имитационной модели СМО

 

Этап имитационного моделирования в данной работе представляет собой разработку модели СМО средствами системы моделирования GPSS World.

В данном случае исследуемую систему  можно представить в виде СМО  разомкнутого типа, содержащей n каналов обслуживания, характеризующихся экспоненциальным распределением времени обслуживания со средним значением . При полной занятости обслуживающих каналов заявки теряются. Так как интенсивности поступления заявок в обслуживающий аппарат одинаковы и сообщения одинаковы, то с точки зрения надежности неважно, какая именно заявка обслуживается в данный момент, следовательно, можно принять, что поступление заявок происходит в бесприоритетном режиме. Поток событий в однородных непрерывных марковских потоках характеризуется экспоненциальным законом распределения случайных интервалов времени между событиями. Дисциплина обслуживания так же бесприоритетная. Интенсивность возникновения сообщений . При освобождении какого-либо из каналов берется первая заявка из очереди на обслуживание.

Для получения пуассоновского входного потока заявок, была использована функция, описывающая экспоненциальное распределение  EXPON, и в описании блока GENERATE в качестве первого параметра было указано значение t = 0,2, обратное значение входного пуассоновского потока, второй параметр – определение функции EXPON.

 

Код программы с комментариями:

EXPON FUNCTION RN1, C24

0,0/.1,.104/0.2,.222/.3,.335/.4,.509/.5,.69/.6,.915

.7,1.2/.75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3

.92,2.52/.94,2.81/.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9

.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2/.999,7/.9998,8

SENDMSG  STORAGE 4 ;Объявление 3-х канального устройства

GENERATE 0.2,FN$EXPON ;Интервал времени отказа ЭВМ

 

ENTER SENDMSG ;Вход заявки в многоканальное ОУ

ADVANCE 0.2 ;Выполнение обслуживания

LEAVE SENDMSG ;Выход заявки из многоканального ОУ 

TERMINATE  ;Выход заявки из системы

GENERATE 100 ;Установка длительности моделирования

 

TERMINATE 1 ;Завершение моделирования

 

Анализ результатов имитационного  моделирования:

 

        

 

 

              GPSS World Simulation Report - Model.39.3

 

 

                   Friday, June 08, 2012 10:43:51 

 

           START TIME           END TIME  BLOCKS  FACILITIES  STORAGES

                0.000            300.000     7        0          1

 

 

              NAME                       VALUE 

          EXPON                       10000.000

          SENDMSG                     10001.000

 

 

LABEL              LOC  BLOCK TYPE     ENTRY COUNT CURRENT COUNT RETRY

                    1    GENERATE          1514             0       0

                    2    ENTER             1493             0       0

                    3    ADVANCE           1493             1       0

                    4    LEAVE             1513             0       0

                    5    TERMINATE         1513             0       0

                    6    GENERATE             3             0       0

                    7    TERMINATE            3             0       0

 

 

       STORAGE            CAP. REM. MIN. MAX.  ENTRIES AVL.  AVE.C. UTIL. RETRY DELAY

        SENDMSG             4    3   0     4     1514   1    0.987  0.247    0    21

 

 

FEC XN   PRI         BDT      ASSEM  CURRENT  NEXT  PARAMETER    VALUE

  1518    0         300.117   1518      0      1

  1517    0         300.313   1517      3      4

  1519    0         400.000   1519      0      6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Описание назначения полей программного отчета:

Название поля	Описание
STORAGE	Количество многоканальных устройств, использованных в данной модели на момент завершения моделирования.
CAP	Емкость многоканального устройства
REM	Количество не используемых каналов  в многоканальном устройстве на момент моделирования
MIN	Минимальное количество каналов, использовавшееся в процессе моделирования
MAX	Максимальное количество каналов, использовавшееся в процессе моделирования
ENTRIES	Количество входов в многоканальное устройство
AVL.	Доступность устройства
AVE.C	Среднее значение занятой емкости  за период моделирования
UTIL.	Часть периода моделирования, в  течение которого устройство использовалось
BLOCKS	Количество блоков, использованных в данной модели на момент завершения моделирования
START TIME	Системное время в момент начала моделирования
END TIME	Время останова счетчика
FACILITIES	Количество устройств, использованных в  данной модели на момент завершения моделирования.

 

Результаты имитационного моделирования:

Сгенерировано GENERATE - 1514

Обслужено заявок ENTER - 1493

Не попало в обслуживание - 21

Вероятность потери информации 21/1514 = 0,01387054

Коэффициент загрузки системы UTIL – 0,247

Коэффициент простоя каналов – (1-0,247)=0,753

Среднее число занятых каналов AVE.C – 0,987

Среднее число свободных каналов – (4-0,987) = 3,013

 

Таким образом, при 3 каналах достигнута требуемая вероятность отказа системы

4. Программная документация

 

Документация состоит из  двух документов:

• программа и методика испытаний
• руководство оператора

Вышеуказанные документы приведены ниже и оформлены в соответствии с гостами:

 

• ГОСТ 19.301-79 ЕСПД. Программа и методика испытаний.
• ГОСТ 19.505-79 ЕСПД. Руководство оператора.
• ГОСТ 19.105-78 ЕСПД. Общие требования к программным документам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Министерство  образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования 

 

Рязанский Государственный Радиотехнический Университет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРОГРАММА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ИМИТАЦИЮ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СМО

 

Программа и методика испытаний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Листов 1

 

 

 

 

 

 

 

2012

1. Программа и методика испытаний

 

1. Объект испытаний

Программа Model, обеспечивающая имитацию функционирования СМО.

 

2. Цель испытаний

Целью проведения испытаний является выявление ошибок в программе.

 

 

3. Требования к программе

 

В результате имитационного моделирования  программа должна выводить результаты схожие с аналитическим моделированием.

 

4. Средства и порядок испытаний

 

Проверка на правильность работы программы c использованием исходных данных аналитического моделирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Министерство  образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования 

 

Рязанский Государственный Радиотехнический Университет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРОГРАММА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ИМИТАЦИЮ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СМО

 

 

Руководство оператора

 

 

 

 

 

 

 

Листов  3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2012

2. Руководство оператора

 

1. Назначение программы.

Имитационная реализация модели представляет собой набор инструкций для системы  GPSS World.

Работа программы Model заключается в обеспечении имитации функционирования СМО.

 

2. Условия выполнения программы

Для выполнения процесса компиляции программы необходим компьютер  с предустановленной средой разработки GPSS World Student Version.

Для запуска программы, необходим  ПК соответствующий следующим минимальным  системным требованиям:

• Cpu 500Mhz
• Ram 32Mb
• HDD 5Mb
• Windows XP, Vista

 

3. Выполнение программы

 

Шаг 1. Запуск программы:

1)  запустить систему моделирования GPSS World;

2)  выполнить команду File/Open/Model.gps;

3)  выполнить команду Command/Create simulation;

4)  выполнить команду Command/Start.

 

Появившееся окно изображено на рисунке 4.

Рисунок 4. Результат  выполнения.

 

4. Сообщения об ошибках
1. Ошибка в  имени оператора.

Рисунок 5. Ошибка в имени оператора.

 

2. Ошибка объявления комментария.

 

Рисунок 6. Ошибка объявления комментария.

 

 

3. Ошибка записи табличных значений.

Рисунок 7. Ошибка записи табличных значений.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Экспериментальная часть.

1.     Тестирование.

 

Тестирование — процесс выявления  ошибок. Существует множество подходов к решению задачи тестирования. Воспользуемся  следующими:

а) тестирование белого ящика. При  этом методе тестирования разработчик  теста имеет доступ к исходному  коду программ и может писать код, который связан с библиотеками тестируемого ПО. Это типично для юнит-тестирования (англ. unit testing), при котором тестируются только отдельные части системы. Оно обеспечивает то, что компоненты конструкции работоспособны и устойчивы, до определённой степени. При тестировании белого ящика используются метрики покрытия кода.

б) тестирование чёрного ящика. Тестировщик имеет доступ к ПО только через те же интерфейсы, что и заказчик или пользователь, либо через внешние интерфейсы, позволяющие другому компьютеру либо другому процессу подключиться к системе для тестирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.     Метод черного ящика

 

Чтобы осуществить тестирование программы  методом черного ящика необходимо сравнить результаты аналитического моделирования  и результаты полученные программой (имитационное моделирование).

 

Моделирование	Аналитическое	Имитационное
Коэффициент загрузки каналов	0,328	0,247
Коэффициент простоя каналов	0,672	0,753
Среднее количество свободных каналов	3	3,013
Среднее количество занятых каналов	1	0,987
Вероятность отказа	0,015	0,014

Таблица 1. Сравнительный анализ.

 

Приведенные в таблице 1. результаты позволяют сделать вывод –  программа работает правильно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.     Метод белого ящика