Многоканальное обслуживание

Лабораторная работа №2.

Многоканальные и многофазные система массового обслуживания

Цель работы: научиться моделировать многоканальные и многофазные система массового обслуживания, используя язык GPSS.

Многоканальное обслуживание

Для моделирования многоканального обслуживания в GPSS используются специальные объекты, называемые накопителями.

Моделирование параллельно работающих каналов обслуживания в GPSS осуществляется с помощью накопителей (STORAGE), Накопители (многоканальные устройства), в отличие от устройства (канала обслуживания), позволяют моделировать сложный ресурс, который может выделяться частями, причем отдельными частями накопителя (каналами) может одновременно обслуживаться несколько транзактов. Накопители характеризуются емкостью (CAPASITY), задаваемой целым положительным числом. Емкость накопителей описывается оператором STORAGE, в поле А которого указывается имя (порядковый номер) накопителя, а в поле В - целая константа, определяющая емкость. Например, запись TERM STORAGE 24 означает, что накопитель с именем TERM имеет емкость, равную 24.

Емкость накопителя можно интерпретировать как число мест для размещения транзактов, хотя на самом деле транзакты не размещаются в накопителе.

Для фиксации входа транзакта в память применяется блок ENTER (табл. 2.1), в поле А которого указывается имя или номер памяти, а в поле В- число единиц памяти, занимаемых в ней транзактом. Поле В может быть опущено, в этом случае считается, что занимается одна единица памяти.

Таблица 2.1 Описание операторов ENTER и LEAVE.

Q-схема	Блок- диаграмма	Оператор	Примечание
		ENTER A,B	Войти в накопитель с именем А, заняв В единиц ресурса, иначе занять место в Q
		LEAVE A,B	Выйти из накопителя с именем А, освободить В единиц ресурса, назначить транзакт из головы очереди

Если в момент подхода транзакта к блоку ENTER все места в накопителе заняты, или же число свободных мест меньше константы в поле В блока ENTER, то транзакт не пропускается блоком ENTER. При этом организуется очередь транзактов на вход блока аналогично тому, как организуется очередь к блоку SEIZE.

Если в памяти нет достаточного числа свободных единиц, запрашиваемых блоком ENTER, то транзакт задерживается на входе этого блока до тех пор, пока в памяти не будет освобождено необходимое число единиц памяти. Причем в то время, пока этот транзакт ждет входа в блок ENTER, другой транзакт, пришедший позже, может войти в блок, если для него достаточно свободных единиц памятию

Освобождение мест в накопителе происходит в момент прохода транзактом блока LEAVE; поля этого блока имеют тот же смысл, что и поля блока ENTER.

Логика работы блоков ENTER и LEAVE позволяет моделировать обслуживание в многоканальных СМО. В этом случае занятие одного места в накопителе можно интерпретировать как занятие одного канала обслуживания. Задержка канала в течение некоторого времени соответствует обслуживанию в многоканальной СМО и моделируется блоком ADVANCE аналогично случаю одноканального обслуживания. Блок ADVANCE помещается между блоками ENTER и LEAVE.

Пример. Необходимо разработать имитационную модель многопроцессорной вычислительной системы с чистым ожиданием (рис. 2.1), которая предполагает, что для хранения запросов, которые не могут быть назначены на обслуживание из-за отсутствия свободного процессора, выделена память настолько большого объема, что влиянием ее размера на характеристики системы можно пренебречь.

Рис. 2.1. Схема многоканальной СМО с чистым ожиданием.

Каналу обслуживания К_i, i =1,2,… m соответствует свой процессор, так что каждый запрос обслуживается отдельным процессором.

При равномерно распределенных длинах интервалов входного потока и потока обслуживания с 20%-м отклонением от средних длин и m= 5:

SIMULATE

BLOCK_N STORAGE 5

GENERATE 50,10

ENTER BLOCK_N,1

ADVANCE 5

LEAVE BLOCK_N,1

TERMINATE 1