Истоки и стоки могут также представляться сетями Петри. Таким образом, можно объединить несколько сетей Петри в более сложную сеть Петри. Если каждый исток и каждый сток представить непримитивным событием (непримитивным переходом), то в случае необходимости данный непримитивный переход можно описать сетью Петри. Используя такой подход, можно создать библиотеку типовых фрагментов структуры сети Петри. С ее помощью можно реализовать системный подход к анализу систем с сетями Петри. Последовательно декомпозируя отдельные фрагменты моделируемой системы, можно их заменять типовыми фрагментами. Это позволяет построить иерархию сетей Петри с разной степенью детализации ее элементов. И, наоборот, зная методику анализа отдельных типовых фрагментов, можно реализовать их свертку в более сложную структуру. На рис. 1.8 в качестве примера показан данный подход. Здесь непримитивные переходы, описывающие исток и сток, заменены типовыми фрагментами сети Петри.
 |
Рис. 1.8. Представление непримитивных переходов типовыми фрагментами сети Петри
При решении задачи синхронизации используют базовые механизмы синхронизации. Ниже рассмотрены три примера таких механизмов, которые можно использовать для управления функционированием сети, содержащей конфликты.
1. «Взаимное исключение». Данный механизм предусматривает, что только один процесс (переход) имеет доступ к разделяемому ресурсу. При занятии ресурса осуществляется защита от вмешательства других процессов к данному ресурсу. Ресурс называется критической секцией. После завершения процесса снимается защита использования ресурса. Рассмотрим использование данного механизма на примере. Известно, что обе ЭВМ вычислительного комплекса (приборы 163 и 189), входящего в состав базового образца ИУС, обращаются к общему полю памяти. Поэтому данное поле памяти будем называть критической секцией. На рис. 1.9 приведен граф сети Петри, реализующий взаимное исключение двух процессов.
Функционирование данной сети можно описать строкой векторов маркировки. Строка начинается исходной маркировкой и содержит маркировки, получаемые при срабатывании соответствующих переходов. Переходы указаны над данной строкой:
t1 t3 t2 t4
(1,0,1,1,0) ® (0,1,0,1,0) ® (0,0,1,1,0) ® (0,0,0,0,1) ® (0,0,1,0,0).
Для такого функционирования сети вначале задачу решит процессор в приборе 189. Процессор прибора 163 будет ждать освобождения общего поля памяти, являющегося критической секцией. Затем решит задачу процессор прибора 163. После чего критическая секция вновь освободится.
2. «Задача о производителе — покупателе». В данной структуре предусмотрено использование буферной памяти. Ее граф предполагает наличие позиций, модернизирующих содержимое буферной памяти, через которую проходит взаимодействие между производителем и покупателем. Данная структура предполагает наличие неограниченной памяти или такой памяти, которая не будет переполняться при ее функционировании. С помощью такого механизма можно описать процесс передачи сообщений между отдельными абонентами.
 |
Рис. 1.9. Граф сети Петри, использующий механизм взаимного исключения
На рис. 1.10 приведен граф сети Петри, в котором моделируется процесс передачи информации между двумя приборами информационной управляющей системы. Для этого используется буферная память.
Если необходимо учитывать ограничение на емкость памяти размера K, то структуру необходимо дополнить ее одной позицией, в исходной маркировке которой находится K фишек (рис. 1.11). По мере занятия памяти происходит уменьшение числа фишек в этой позиции. Когда память полностью заполняется, данная позиция не будет содержать фишек. Это блокирует процесс дальнейшего заполнения памяти.
 |
Рис. 1.10 Пример графа, моделирующего использование буферной памяти
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.