Файл: Лекции.docx

• Транзакты;

• Блоки;

• Списки;

• Устройства;

• Памяти;

• Логические ключи;

• Очереди;

• Таблицы;

• Ячейки;

• Матрицы;

• Функции;

• Переменные.

Любую модель на языке GPSS можно представить в виде комбинации компонентов, взятых из числа названных объектов.

Разработчик конструирует модель из блоков, прибегая, как правило, к наглядной форме представления. Каждый блок в GPSS имеет принятое стандартное значение. Построенная схема является одновременно программой на языке GPSS. Каждый блок GPSS имеет входы-выходы, за исключением двух: GENERATE (имеет только выход) и TERMINATE (имеет только вход). Через GENERATE транзакты вводятся в модель, блок TERMINATE удаляет транзакты из модели.

1. Транзакты

Транзакты являются абстрактными подвижными элементами, которые могут моделировать различные объекты реального мира. Перемещаясь между блоками, они вызывают (или испытывают) различные действия. Возможны задержки их в некоторых точках модели, изменение маршрутов и направления движения, расщепление транзактов на несколько копий и т.п.

С каждым транзактом связан упорядоченный набор данных. Он включает номер транзакта; номер блока, в котором в данный момент находится транзакт, номер следующего блока, время перехода в следующий блок; приоритет, характеризующий очерёдность обработки транзактов. С помощью параметров каждому транзакту можно присвоить числовые значения, выражающие желаемые свойства или характеристики моделируемых объектов: вес, скорость, объём и т.п. Все объекты GPSS имеют числовые характеристики, называемые стандартными числовыми атрибутами. Для ссылки на какой-либо стандартный числовой атрибут некоторого объекта, соответствующий операнд оператора исходной программы записывается одним из следующих способов:

СЧА$name

или

СЧАj,

где СЧА — системное обозначение (название) конкретного стандартного числового атрибута;

name — имя объекта;

j — номер объекта

$ — разделитель.

Стандартные числовые атрибуты транзактов

Транзакты имеют следующие стандартные числовые атрибуты:

• Pj(P$name) — значение параметра с номером j (с именем name) активного транзакта;

• MPj(MP$name) — транзитное время прохождения транзактом некоторого участка модели — разность между текущим модельным временем и временем, записанным в параметр с номером j (с именем name) активного транзакта с помощью блока MARK;

Кроме этих двух стандартных числовых атрибутов, с транзактом связывают следующие стандартные числовые атрибуты:

• PR — приоритет транзакта;

• M1 — резидентное время транзакта, то есть прошедшее время с момента входа транзакта в модель через блок GENERATE;

• XN1 — номер транзакта.

2. Устройства

Устройство моделирует объекты, в которых может происходить обработка транзактов — как правило, она связана с затратами времени.

Особенность устройств состоит в том, что каждое из них в данный момент времени может быть занято только одним транзактом. Существует аналогия между устройствами GPSS и каналами систем массового обслуживания. В GPSS имеется возможность моделировать прерывание устройств, существуют средства логической проверки состояния устройств. Каждое действие с устройством отображается отдельным блоком.

Занятие и освобождение устройства моделируется соответственно блоками SEIZE и RELEASE. Для проверки состояния устройств используют блок GATE.

Стандартные числовые атрибуты устройств

С устройствами связаны следующие стандартные числовые атрибуты:

• Fj (F$name) — состояние устройства с номером j (с именем name): 0, если устройство свободно и 1, если устройство занято;

• FRj (FR$name) — коэффициент использования устройства с номером j (с именем name): отношение в долях от 1 000 занятости устройства к общему времени моделирования;

• FCj (FC$name) — число входов в устройство с номером j (с именем name);

• FTj (FT$name) — среднее время использования устройства с номером j (с именем name) одним транзактом;

Стандартные логические атрибуты

Устройства имеют также стандартные логические атрибуты (СЛА), каждое из которых может принимать одно из двух значений: «истина» или «ложь»:

• U — устройство занято;

• NU — устройство свободно;

• I — устройство прервано;

• NI — устройство не прервано.

Проверка состояния устройства осуществляется блоком GATE, который, в зависимости от проверяемого стандартного логического атрибута, либо беспрепятственно пропускает транзакт, либо задерживает его, либо направляет по другому маршруту.

3. Памяти

Устройства в GPSS используют для моделирования одиночного устройства обслуживания или одиночного канала. Несколько устройств, работающих параллельно, и характеризующихся различными свойствами, должны моделироваться таким же числом одноканальных устройств.

Для моделирования параллельно работающих однотипных устройств используется объект, называемый памятью (многоканальное устройство — МКУ). Память состоит из элементов, которые занимаются и освобождаются транзактами. Количество элементов памяти определяет её ёмкость. Памяти моделируются блоками ENTER и LEAVE. Входящий в блок ENTER транзакт занимает определённую часть памяти. При входе транзакта в блок LEAVE память освобождается.

Ёмкость памяти задают с помощью оператора STORAGE, который не является блоком и относится к числу команд.

Стандартные числовые атрибуты памяти

Память имеет следующие стандартные числовые атрибуты:

• Sj (S$name) — объём занятой памяти с номером j (с именем name);

• Rj (R$name) — объём свободной памяти с номером j (с именем name);

• SRj (SR$name) — коэффициент использования памяти с номером j (с именем name): отношение в долях от 1 000 среднего количества используемых элементов памяти к общему количеству элементов памяти;

• SMj (SM$name) — максимальное заполнение памяти с номером j (с именем name);

• SAj (SA$name) — среднее заполнение памяти с номером j (с именем name);

• SCj (SC$name) — число входов в память с номером j (с именем name);

• STj (ST$name) — среднее время пребывания транзакта в памяти с номером j (с именем name);

Проверка состояния памяти осуществляется блоком GATE.

4. Логические переключатели

Для представления в модели объектов с двумя состояниями («включено — выключено») используют логические переключатели, моделируемые блоками LOGIC и GATE. При входе транзакта в блок LOGIC происходит срабатывание соответствующего ключа. Ключ может быть включён (S), выключен (R) или переключён (I). Ключи не имеют стандартных численных атрибутов, их состояние определяется стандартным логическим атрибутом LSj (LS$name)— состояние логического ключа с номером j (с именем name). Он равен 1, если логический ключ установлен, и 0 в противном случае. Проверка состояния ключа осуществляется блоком GATE.

5. Очереди

Транзакты в процессе движения могут задерживаться перед блоками, вход в которые в данных условиях невозможен. Для сбора статистики об очередях в местах задержки ставят блоки QUEUE. Эти блоки сами по себе не создают очередь, а лишь являются средством её регистрации. При входе транзакта в блок QUEUE текущая длина очереди получает приращение, уход из очереди отображается блоком DEPART.

Стандартные числовые атрибуты очередей

Очереди имеют следующие стандартные числовые атрибуты:

• Qj (Q$name) — текущая длина очереди с номером j (с именем name);

• QMj (QM$name) — максимальная длина очереди с номером j (с именем name);

• QAj (QA$name) — средняя длина очереди с номером j (с именем name);

• QCj (QC$name) — количество входов в очередь с номером j (с именем name);

• QZj (QZ$name) — количество входов в очередь с номером j (с именем name) с нулевым временем пребывания в очередь (транзакт прошёл через блок QUEUE не задерживаясь в очереди);

• QTj (QT$name)— среднее время пребывания в очереди с номером j (с именем name);

• QXj (QX$name) — среднее время пребывания в очереди с номером j (с именем name) без учёта нулевых входов.

6. Таблицы

Для сбора статистических данных о различных случайных величинах в модели и их представления в стандартной табличной форме используют таблицы. Для табулирования времени ожидания в очереди применяется команда QTABLE; в более общем случае, для получения выборочных распределений произвольных стандартных числовых атрибутов любых объектов модели используется команда TABLE, которая в качестве операндов содержит описание структуры таблицы и типа заносимых данных.

Занесение информации в таблицу осуществляется блоком TABULATE в момент входа очередного транзакта в этот блок.

Стандартные числовые атрибуты таблиц

Таблицы имеют следующие стандартные числовые атрибуты:

• TBj (TB$name) — среднее значение переменной, фиксируемой в таблице с номером j (с именем name);

• TCj (TC$name) — количество входов в таблицу с номером j (с именем name);

• TDj (TD$name) — среднее квадратическое отклонение переменной, фиксируемой в таблице с номером j (с именем name).

7. Ячейки

Для записи в процессе моделирования текущих значений стандартных числовых атрибутов используются ячейки. Занесение информации в ячейку осуществляет блок SAVEVALUE. При входе транзакта в этот блок, требуемое значение стандартного числового атрибута фиксируется в ячейке, номер которой определяется операндом блока SAVEVALUE. Ячейке может быть присвоено значение без использования активного транзакта, с помощью команды INITIAL.

Ячейки имеют стандартный числовой атрибут Xj (X$name) — текущее значение, записанное в ячейку с номером j (с именем name).