Е.В.Симонова
ОПИСАНИЕ ЯЗЫКА GPSS WoRld
Учебное пособие
По дисциплине «Моделирование
Информационно-вычислительных систем»
САМАРА 2010
УДК 004.9 (075)
ББК 32.97
Симонова Е.В. Описание языка GPSS World // Учебное пособие.
Самара: Самарский государственный аэрокосмический университет
имени академика С.П. Королева, 2010. – 80 с.
Компьютерное моделирование – один из наиболее мощных и универсальных методов исследования и оценки сложных систем, поведение которых зависит от воздействия случайных факторов.
Одним из наиболее эффективных и самых распространенных является язык моделирования GPSS (General Purpose Simulation System), который используется для построения дискретных имитационных моделей и проведения компьютерных экспериментов.
Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности 230102 – “Автоматизированные системы обработки информации и управления”.
Разделы учебного пособия последовательно раскрывают структуру и состав объектов языка GPSS, предназначенных для реализации имитационных моделей. Учебное пособие содержит описание методики и примеры составления моделей на языке GPSS, что имеет большое учебно-методическое значение и необходимо при самостоятельной работе студентов во время выполнения ими лабораторных работ и курсового проекта по указанным дисциплинам.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ. 5
1 GPSS – универсальный язык моделирования динамических систем с дискретными событиями. 6
1.1 Общая характеристика языка GPSS. 6
1.2 Краткое описание объектов GPSS. 7
1.3 Стандартные числовые атрибуты GPSS. 8
1.4 Часы модельного времени в GPSS. 12
1.5 Формат программы на языке GPSS. 12
2 Группы элементов GPSS. 13
2.1 Группа основных элементов. 13
2.1.1 Транзакт. 13
2.1.2 Блок. 14
2.1.2.1 Блок генерации транзакта GENERATE.. 14
2.1.2.2 Блок уничтожения транзакта TERMINATE.. 15
2.1.2.3 Блок задержки движения транзакта ADVANCE.. 16
2.1.3 Управление продолжительностью моделирования. Организация таймеров. 16
2.2 Группа элементов, имитирующих оборудование. 17
2.2.1 Одноканальное устройство. 17
2.2.1.1 Блок занятия устройства SEIZE.. 18
2.2.1.2 Блок осовобождения устройства RELEASE.. 18
2.2.1.3 Организация обслуживания с прерыванием. Блоки PREEMPT и RETURN.. 19
2.2.2 Многоканальное устройство. 21
2.2.3 Логический переключатель. 22
2.3 Группа статистических элементов. 23
2.3.1 Сбор статистики об ожидании транзакта. Блоки QUEUE и DEPART. 23
2.3.2 Таблицы.. 25
2.4 Группа вычислительных элементов. 27
2.4.1 Генератор случайных величин. 27
2.4.2 Переменные. 27
2.4.2.1 Арифметические переменные. 28
2.4.2.2 Булевы переменные. 30
2.4.3 Функции. 32
2.5 Группа ссылочных элементов. 36
2.5.1 Ячейки сохраняемых величин. 37
2.5.2 Матрицы ячеек сохраняемых величин. 38
3 Транзактно-ориентированные блоки GPSS. 39
3.1 Работа с параметрами транзакта. 39
3.1.1 Установка значений параметров транзакта. Блок ASSIGN.. 40
3.1.2 Отметка времени транзакта. Блок MARK.. 41
3.2 Установка приоритета транзакта. Блок PRIORITY.. 42
3.3 Изменение направления движения транзакта. 43
3.3.1 Переход транзакта в блок, отличный от последующего. Блок TRANSFER.. 43
3.3.2 Изменение направления движения транзакта в зависимости от состояния оборудования. Блок GATE.. 44
3.3.3 Изменение направления движения транзакта в зависимости от выполнения логических условий, определенных на множестве СЧА. Блок TEST. 46
3.4 Организация циклов. Блок LOOP. 47
3.5 Обработка транзактов, принадлежащих одному семейству. 48
3.5.1 Создание копий транзактов. Блок SPLIT. 48
3.5.2 Синхронизация движения транзактов. Блоки MATCH, ASSEMBLE, GATHER.. 49
4 Управление процессом моделирования в GPSS World. 51
4.1 Списки пользователя. Блоки LINK и UNLINK.. 53
4.2 Команда просмотра списка текущих событий. Блок BUFFER.. 56
5 Команды GPSS World. 57
5.2 Оператор INITIAL. 57
5.3. Команда RESET. 58
5.4 Команда CLEAR.. 59
5.5 Команда RMULT. 60
5.6 Оператор EQU.. 61
5.7 Операторы описания объектов. 62
5.8 Команда EXIT. 62
6 ЯЗЫК PLUS. 63
6.1 Краткая характеристика языка PLUS. 63
6.2 Пример использования языка PLUS. 4
7 Диалоговые возможности GPSS World. 4
7.1 Диалоговые окна. 4
7.2 Стандартная выходная статистика. Описание элементов файла статистики 8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 14
Библиографический список. 15
Приложения. 16
Приложение А Операторы описания блоков GPSS World. 16
Приложение Б Операторы описания данных и контроля управления GPSS World. 18
Приложение В Сообщения GPSS World об ошибках. 19
ВВЕДЕНИЕ
GPSS World (General Purpose System Simulation World) – глобальная общецелевая система моделирования – мощная универсальная среда моделирования, предназначенная для профессионального моделирования разнобразных процессов и систем.
В основу системы GPSS World положен язык имитационного моделирования GPSS, основными достонствами которого являются следующие:
наиболее важные классы объектов и их свойства широко используются в реальных вычислительных сетях, производственных и коммерческих системах и т.п.;
язык прост в изучении и использовании, постоянно совершенствуется;
расширение создаваемых моделей легко осуществимо.
В GPSS World появились дополнительные возможности:
по всем классам объектов и переменных реализованы динамические графические окна, в которых в реальном времени представляется промежуточная выходная статистика;
гибкий процедурный язык PLUS, который может быть использван для построения моделей и в процедурах проведения экспериментов;
введены средства проведения факторного анализа, дисперсионного и регрессионного анализа, оптимизации на основе методологии оптимального планирования эксперимента.
Система имеет большой набор команд для управления процессом моделирования, которые можно использовать в интерактивном режиме и включать в модель. Обеспечена возможность проведения экспериментов, сгенерированных системой, пользовательских и оптимизационных.
В GPSS World используется большое число окон, упрощающих просмотр и анализ объектов модели. Можно открыть любое число графических окон для просмотра динамики изменения объетов модели. В GPSS World имеется библиотека распределения вероятностей, что облегчает моделирование стохастических факторов. Система имеет встроенный текстовый редактор.
Использование GPSS World значительно ускоряет процесс исследования и оптимизации технических систем, а также позволяет определять параметры функционирования сложных систем, реальный эксперимент с которыми невозможен либо очень дорог.
GPSS – универсальный язык моделирования динамических систем с дискретными событиями