для студентів спеціальності 7.092400 “Телекомунікації”
всіх форм навчання
Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни “Моделювання в техніці зв’язку” для студентів спеціальності 7.092400 “Телекомунікації” всіх форм навчання / Укл.: Копильов А.М.; Работа Н.Ю. – Запоріжжя: ЗНТУ, 2010 – 53 с.
Укладачі: Копильов А.М. асистент;
Работа Н.Ю. асистент;
Рецензент:
Відповідальний
за випуск:
Затверджено
на засіданні кафедри
“Радіотехніки і телекомунікацій ”
Протокол № ______
від “___” _______ 2010
Зміст
Лабораторна робота № 1. Основи моделювання в середовищі GPSS…4
Лабораторна робота № 3. Блоки знищення та створення транзактів..20
Лабораторна робота №4. Режими роботи блока TRANSFER. Оператор CLEAR……………………………………………………………....……30
Лабораторна робота №5. Блоки ASSIGN, LOOP, PREEMPT, RETURN. Оператор EQU……………………………………....................................39
Лабораторна робота №6. Блоки ENTER, LEAVE, GАТЕ, TEST. Оператори STORAGE……………………………………………...……48
Література……………………………………………………………..…54 Лабораторна робота № 1
Основи моделювання в середовищі GPSS
Мета роботи –ознайомитися з інтегрованою середою програмування GPSS, вивчити основні поняття.
Теоретичні відомості
Мова GPSS була спеціально створена для побудови імітаційних моделей складних дискретних систем. GPSS – це інтерпретуюча мовна система, що застосовується для імітації просторово-часового руху об’єктів різної природи при фіксованій структурі блочної системи.
Першим кроком при аналізі будь-якої системи S є виділення елементів системи та формулювання логічних правил, які управляють взаємодією усіх елементів. Отриманий в наслідку опис називається моделлю системи S.
Дослідження різних дискретних систем показало, що будь-яку систему S можна описати за допомогою необхідного набору абстрактних елементів – об'єктів. Логічні правила поведінки таких систем описують аналогічним в кожному випадку набором операцій. У системі GPSS/PC мовою моделювання є мова GPSS/PС. Найбільш поширеним методом опису систем є складання блок-діаграм.
Блок-діаграма – графічне представлення операцій, що відбуваються усередині системи. Іншими словами, блок-діаграма описує взаємодію подій усередині системи S. Об'єкти в модельованій системі S призначені для різних цілей. Вибір об'єктів в конкретній модельованій системі залежить від характеристик моделі і в деяких випадках від фахівця, що становить модель. Абсолютно не обов'язково, аби в одній моделі брали участь всі типи об'єктів. Обов'язковим є лише те, що в кожній моделі мають бути блоки і повідомлення, інакше прорахувати її буде неможливо.
Транзакт – це деяке повідомлення (заявка, вимога на обслуговування), яке поступає ззовні на вхід системи і підлягає обробці. Транзакт обов'язковий елемент кожної моделі на GPSS. Транзакти генеруються і знищуються, виробляючи при цьому дії на об'єкти, створюючи модель системи S. В термінах систем масового обслуговування (Q-схем) транзактам можна зіставити вимоги, повідомлення або заявки, що поступають в систему на обслуговування.
З транзактами пов'язані наступні поняття:
– відмітка часу (MARK TIME) – значення часу, коли транзакт вперше з'явився в системі;
– група транзактів (ASSEBMLY SET) – сукупність об'єднаних в групу транзактів;
– індикатор затримки (DELAY INDIKATOR) – вказує номер блоку, перед яким знаходиться транзакт, не маючи можливості увійти до нього;
– індикатор трасування (TRACE INDIKATOR) – вказує номер блоку в якому знаходиться активний транзакт;
– поточний блок (CURRENT BLOCK) – номер блоку, в якому знаходиться активний транзакт;
– наступний блок (NEXT BLOCK) – номер блоку, наступного за поточним блоком в напрямку руху активного транзакту;
– списки (CHAINS) – впорядковані масиви інформації, що відображують стан транзактів в модельованій системі S.
Транзакти (повідомлення) в процесі імітації можуть бути в наступних станах:
– активне (ACTIVE) – транзакт, що має вищий пріоритет в списку поточних подій;
– припинене (SUSPENDED) – транзакт знаходиться в очікуванні активізації в списках майбутніх або поточних подій;
– пасивне (PASSIVE) – транзакт тимчасово переводиться в список користувача, список затримки або список чекання;
– що завершилося (TERMINATE) – транзакт знищений і більше не виконується в поточній моделі;
– перерване (PREEMTED) – обробка транзакту деяким пристроєм перервана і транзакт переведений в один або декілька списків переривання.
Після того, як система S описана, виходячи з операцій, які вона виконує, її потрібно описати на мові GPSS/РС. Для цього використовуються блоки, які виконують відповідні операції в моделі. У блоках можуть відбуватися події чотирьох основних типів:
1) створення або знищення транзактів (повідомлень);
2) зміна числового атрибуту об'єкту;
3) затримка повідомлення на певний період часу;
4) зміна маршруту транзакта (повідомлення) в моделі.
Арифметичні змінні дозволяють обчислювати арифметичні вирази, що складаються зі стандартних числових атрибутів (СЧА).
Булеві змінні дозволяють користувачеві перевіряти в одному блоці GPSS/PЗ одночасно декілька умов, виходячи із стану або значення об'єктів та їх атрибутів. Тобто в даному блоці проводиться звернення до булевої змінної, вираження якої містить в собі перевірку декількох умов.
Використовуючи функції, користувач може проводити обчислення безперервних або дискретних функціональних залежностей між аргументом функції (незалежна величина) та залежним значенням функції. Функції широко застосовуються, наприклад, для завдання випадкового інтервалу часу між генерацією двох повідомлень. Всі функції в GPSS/РС задаються табличним способом за допомогою спеціальних операторів опису функції.
Формати опису блоків і операторів GPSS/PС
Блоки (рис. 1.1) складають основне тіло програми GPSS/РС. Блоки повинні нумеруватися у міру їх появи в програмі, тобто номер кожного подальшого блоку має бути більше попереднього. Нумерація блоку має на увазі номер рядка, в якому здійснюється формат запису блоку.
Рис 1.1– Структура GPSS моделі
Нумерація рядків, в яких записуються службові слова того або іншого оператора, не обов'язкова.
Формат запису блоків:
<№>_ <мітка>_блок_<А><B><C>[<D>]; коментарі
Опис починається з номера рядка (№), відлік яких починається зверху вниз, після пропуску (вказаний символ «_») поміщається з потреби мітка блоку, яка повинна починатися з букви і містити не більше п'яти алфавітно-цифрових символів. Після мітки або, якщо вона відсутня, після номера рядка слідують два пропуски, після яких вказується ім'я блоку (блок). Далі після одного пропуску розташовуються операнди, розділені комами. У літературі в описах програм обов'язкові операнди поміщають в символи: більше «>», менше «<» (операнди А, В, С), необов’язкові операнди поміщають додатково ще в квадратні дужки, наприклад для операнда D. Кількість операндів визначається типом блоку і його функціональним призначенням в даній програмі. Якщо робочий рядок закінчується крапкою з комою (;), то далі в цьому рядку можна помістити коментарі. Коментар може поміщатися в рядку, в першій позиції (колонці) якої знаходитиметься зірочка (*). Зірочки часто використовують для логічного розділення фрагментів програми, зручності читання і сприйняття. Якийсь рядок можна, починаючи з першої позиції, повністю заповнити зірочками.
Формат запису операторів має наступний вигляд:
[мітка]_оператор_<А><В><С><D>...; Коментарі
Оператори GPSS/РС підрозділяються на операторів опису даних і контролю управління. У окрему групу операторів виділяються команди GPSS/РС. Опис починається з мітки (алфавітно-цифрова не більше 5 знаків), після якої досить проставити один пропуск і потім ім'я оператора. Для деяких операторів мітка не ставиться.