Определение параметров вычислительного центра: средней длины очереди, коэффициент загрузки ЭВМ и устройства печати при обслуживании 100 пользователей

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЯЗАНСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра АИТП

Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине

«Моделирование СУ»

Выполнили: ст.гр.337

Третьяков В.В.

Егоров В.Б.

Проверил:

Морозов А.С.

Рязань 2006.

Содержание

1.  Введение…………………………………………………………………….3

2.  Описание объекта…………………………………………………………..3

3.  Описание и формализация задач и целей моделирования……………....3

4.  Выбор критерия качества моделирования………………………………..4

5.  Определение границ модели …………………………..………………….4

6.  Выбор математического аппарата………………………………………...5

7.  Разработка имитационной модели:……………………………………….5

       а) выбор имитаторов основных функций;………………………………….

       б) выбор имитаторов вспомогательных функций;………………………....

       в) составление структуры;…………………………………………………...

       г) описание алгоритма……………………………………………………….

     8. Листинг программы…………………………………………………….

9.Заключение…………………………………………………………………

10.Список литературы………………………………………………………...

1.Введение

2.Описание объекта

В машинный зал ВЦ, имеющий одну ЭВМ, через 10±5 мин. приходят пользователи. Время решения задачи на ЭВМ составляет 15±5 мин. Одна треть пользователей после окончания решения задачи выводит ее текст на печать. Продолжительность операции вывода равна 3±2 мин. Вывод  информации на печать мешает проведению расчетов на ЭВМ. Очередь пользователей для доступа к ЭВМ не должна превышать семи человек.

Входной поток                                                  15±5                                                                           3±2                                                                      выходной

     10±5                                                                                         1/3                                                                                                     поток             

                                 Вывод из очереди                                                  2/3

3. Описание и формализация задач и целей                                                                                моделирования.

 Задачей моделирования является формальное описание процесса разработки локального исследуемого объекта.

 Целью моделирования является определение параметров: средней длины очереди, коэффициент загрузки ЭВМ и устройства печати при обслуживании 100 пользователей.

Для формализации цели выбираем следующее:

- входной поток   

 , где t_i- момент поступления в систему i-го пользователя; τ_i- интервал времени между пользователями, случайная величина, наблюдаемая, подчиненная равномерному закону распределения (10±5);

- обслуживающие аппараты :

а) ЭВМ ,

б) принтер , где

- время обслуживания, соответственно, ЭВМ и принтера;

-наблюдаемая величина, подчиняется равномерному закону распределения (15±5) мин.;

 - наблюдаемая величина, подчиняется равномерному закону распределения (3±2) мин.;

- моменты освобождения, соответственно, ЭВМ и принтера от обслуживания;

- момент начала обслуживания ЭВМ;

- момент начала обслуживания принтером (после ЭВМ).

-правила обслуживания:

а) отказ из-за переполнения очереди можно выполнить по условию r_i >7, где r_i-текущая длина очереди;

б) если допустить, что 1/3 студентов обращается к принтеру, а остальные нет, тогда по вероятности p ≥1/3 можно выполнить распределение пользователей.

4. Выбор критерия качества моделирования.

Для реализации поставленной задачи в качестве дисциплины выбираем правило обслуживания в порядке очереди.

    В соответствии с поставленной целью (определить среднюю длину очереди и коэффициенты загрузки ЭВМ и устройства печати) в качестве критериев выбираем среднюю длину очереди (),коэффициенты загрузки (К_з) ЭВМ и устройства печати.  В системах обслуживания математически  среднюю длину очереди можно определить по формуле , где n –это общее число транзактов,   - длина i-ой очереди (если средняя длина очереди,   то считаем, что очереди нет и наоборот); коэффициент загрузки ЭВМ по формуле , а коэффициент загрузки принтера - , где  - суммарное время обслуживания n поступивших за время проведения эксперимента Т пользователей на ЭВМ и принтер, соответственно.

5. Определение границ модели.

В качестве модели выбирается весь объект

    τ_i                                                                          τ⁰¹                                                     τ⁰²                                                                                   τ_вых

                                                                                    1/3

 

                                                                                      2/3

В выбранном фрагменте фигурируют следующие переменные:

1)τ_i -эта переменная случайная и, поскольку поступает из внешней среды и описывают внешнюю среду, наблюдаемая, т.е. не подлежит изменению.

2) τ⁰¹, τ⁰² – это переменные, с помощью которых, представляются процессы в модели, т.е. управляемые, изменяемые переменные, которые в процессе моделирования можно подбирать с целью получения модели с требуемыми характеристиками.

6. Выбор математического аппарата.

Для выполнения выше описанных задачи и цели в качестве математического аппарата выбираем имитационное моделирование, позволяющее математически описать поставленные задачи и цели, т.е. определить среднюю длину очереди  и коэффициенты загрузки ЭВМ K_{з ЭВМ} и принтера K_{з принт.}.

7. Разработка имитационной модели.

    Имитационная модель строится в 4 этапа:

       а)  выбор имитаторов основных функций;

       б)  выбор имитаторов вспомогательных функций;

       в)  составление структуры моделирующего алгоритма;

       г)  описание алгоритма.

    В качестве программных средств выбираем язык моделирования GPSS.

а) выбор имитаторов основных функций.

    Система включает в себя 3 элемента, функционирование которых необходимо имитировать: входные потоки, процесс обслуживания и правила обслуживания.

    Входные потоки. На объекте циркулирует следующий входной поток – пользователи, поступающие на ЭВМ. Этот поток формируется средствами GPSS блоком GENE А,В, где в поле А записывается математическое ожидание интервалов следования пользователей, которое в нашем случае равно 10 мин, а в поле В – величина отклонения от математического ожидания, которая равна 5 мин.

  Процесс обслуживания.  В нашем случае процесс обслуживания состоит в занятии пользователем  ЭВМ, в обработке этим ЭВМ задач пользователей и освобождении ЭВМ, после окончания решения задачи некоторые пользователи занимают принтер и после вывода  текста на печать освобождают его.