Реферат: Эксплуатация СВТ

Лабораторная работа N4

Исследование модели обслуживаниянескольких ЭВМ

с одним ремонтником

Какизвестно, персональные ЭВМ обладаютдостаточно высокой на-

дёжностью. Принормальной эксплуатации такая машина не требует вмеша-

тельства в своюработу человека, называемого в СМО ремонтником.

Так как в состав ЭВМ входят различныеблоки, которые можно назы-

вать ТЭЗами, то в любой момент времени один из них может выйти из

строя.Восстановлениеработоспособности может осуществляться как немед-

леннымремонтом вышедшего из строя ТЭЗа, так иего заменой на запас-

ной, находящийсяв ЗИПе. Неисправный ТЭЗ ремонтируется и поступает ли-

бо в ЗИП, либо в ЭВМ, и в этом случае ТЭЗ из ЗИПа помещается на своё

место опять вЗИП. Первый метод получил название «непосредственного

ремонта, а второй- „комбинированного ремонта#. Вданной работе расс-

матриваетсяпервый из методов.

Будем считать, что пребывание ЭВМ в рабочем и нерабочем(восста-

навливаемом)режимах, имеет экспоненциальноераспределение с парамет-

рами 7l 0 и 7m 0 Под 7l 0 понимают среднюю интенсивность отказов, выраженную

числом отказов вединицу времени. Под 7m 0 понимают среднюю интенсивность

времени обслуживания, выражаемую числом восстановленных ТЭЗов заеди-

ницу времени. Дляперсональных ЭВМ 7l 0 является относительно малой вели-

чиной, а 7m 0 относительновелико. Отношение 7l 0/ 7m 0 называется коэффициентом

обслуживания.

Предположим, что m ЭВМ имеют одинаковые 7l 0 и 7m 0, и они обмлуживают-

ся однимреионтником. Если ЭВМ выходит из строя, она обслуживается не-

медленно, приусловии, что ремонтник не занят обслуживанием другой ЭВМ.

Все m ЭВМ работают независимо друг отдруга.

Пусть состояние Ео означает, что все ЭВМ работают и ремонтник

свободен.Состояние Еn означает, что ЭВМ находится в нерабочем состоя-

нии* При 1 7, 0n 4 7, 0 m одна ЭВМ обслуживается, n — 1стоят в очереди на

обслуживание, а m- n остаются в рабочем состоянии.

Если система из m ЭВМ в момент времени tнаходится в состоянии

Еn, то вероятностьэтого события (Pn) может быть представлена следующим

выражением: n

Pn = (m)n( 7l 0/ 7m 0) 7. 0 Po

где (m) 4н 0=m x ( m-1).....(m — n + 1). Значение Ро (вероятность то-

го, что системанаходится в состоянии Ео, т.е. все ЭВМ работают) нахо-

дится изусловия: m

7S 0Ро =1

n=0

Рассмотрим конкретный пример. Пусть числоЭВМ m= 6, и коэффициент

обслуживанияравен 7l 0/ 7m 0 = 0,1.

Процесс вычисления Pn представлен в Табл.1. Таблица 1

┌────┬──────────────┬──────────┬──────────┐

│ n │Число ЭВМ ожи-│ Pn/Po │ Pо │

│ │дающих обслуж.│ │ │

├────┼──────────────┼──────────┼──────────┤

│ 0 │ 0 │ 1 │ 0.4545 │

│ 1 │ 0 │ 0,6 │ 0.2907 │

│ 2 │ 1 │ 0,3 │ 0.1454 │

│ 3 │ 2 │ 0,12 │ 0.0582 │

│ 4 │ 3 │ 0,036 │ 0.0175 │

│ 5 │ 4 │ 0,0072 │ 0.0035 │

│ 6 │ 5 │ 0,00072 │ 0.0003 │

└────┴──────────────┴──────────┴──────────┴

Вероятность Ро можно рассматривать, как вероятность незанятости

ремонтника.Математическое ожидание числа ЭВМ, стоящих в очереди на

обслуживание 7l 0 + 7m

Lq = m ────── (1 — Po)

— 2 -

Вероятность Р0 для рассмотренного примераравно:

Lq = 6 x 0,0549 = 0.3294

Таким образом, отношение числа машин, ожидающих обслуживания, к

общему числумашин имеет среднее значение, равное 0,0549.

Программа модели на языкеGPSS

MEN EQU 1,F

EXPON FUNCTION RN1,C24

0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915/.7,1.2

.75,1.38/.8,1.6/.84,1.85/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.81

.95,2.99/.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2

.999,7/.9998,8

1 GENERATE 0,0,,1

2 SPLIT 5,COPY

3 ASSING 2,K500

4 TRANSFER ,INPUT

5 COPY ASSIGN 2,K1000

6 INPUT ASSIGN 1,MEN

7 CYCLE QUEUE P1

8 SEIZE P1

9 DEPART P1

10 ADVANCE 6,FN$EXPON

11 RELEASE P1,

12 ADVANCE 60,FN$EXPON

13 LOOP 2,CYCLE1

14 TERMINATE 1

START 1

END

Описание программы

1 — генерация транзакта

2 — образование пяти транзактов-копий споследующей передачей их в

блок COPY..

3 — присвоение параметру Р2транзакта-оригинала значения 500

4 = передача — транзакта-оригинала в блокINPUT,

5 — присвоение параметрам Р2транзактов-копий значений 1000.

6 — присвоение параметрам Р1 транзактовзначения, соответствующе-

го номеру прибора (в нашем случаерабочего). Это значение

равно 1

7 = вхождение в очередь на ремонт.

8 = занятие прибора.

9 = выход из очереди.

10- моделирование ремонта.

11- рабочий-ремонтник свободен

12- моделирование безотказной работыавтомата.

13= контроль числа прохождений транзактачереэ сегмент блоков,

начинающихся с блока CYCLE.

14- уничтожение транзакта.

Полученные результаты:

Средняя занятость ремонтника 0,491. Коэффициент простоя этого же

ремонтника порезультатам моделирования составил

(Кпр.рем)модел.- (1-0,409)/1 =0,509..

Тот же коэффициент найденный аналитическисостави 0,4845.

Коэффициент простоя ЭВМ, полученныйаналитически путём, и

по результатаммоделирования соответственно равны:

(Кпр.ЭВМ)анал = 0,0549

(Кпр.ЭВМ)модел = 0,053

Совпадение результатов можно считатьудовлетворительным

Задание

1. Ввести программу и получить результаты.

— 3 -

2. Изменить значения параметров 7l 0 и 7m 0, взятые из табл.1.

Таблица1.

┌─────────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐

│Варианты│ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │

├─────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤

│ 7l 0 │ 0,017│ 0,016│0,019│ 0,020│ 0,016│ 0,017│ 0,014│ 0,013│

│ 7m 0 │ 0,155│ 0,15 │ 0,14│ 0,13 │ 0,12 │ 0,16 │ 0,17 │ 0,18 │

│ 7l 0/ 7m 0 │ 0<11 │ 0,12 │ 0,13│ 0,14 │ 0,13 │ 0,09 │ 0,08 │ 0,07 │

└─────────┴─────────────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘

3. Сравнить полученные результаты.

Литература

1. Каган Б.М. и др. Основы эксплуатации ЭВМ,М.Энергоатомиздат,

1991г.

2. Голованов О.В. и др. Моделирование сложных дискретных систем

на ЭВМ третьего поколения.М.Энергия, 1978г.стр 102.

Подучено 11 ноября 1995 г

; GPSS/PC Program File LAB_RAB4.GPS. (V 2, # 38123) 11-11-199518:12:59

10*******************************************************

20 * *

30 * LAB.RAB4 *

40 * *

50*******************************************************

60 *

70 EXPON FUNCTION RN1,C24

0,0/.1,.104/.2,.222/.3,.355/.4,.509/.5,.69/.6,.915/.7,1.2

.75,1.38/.8,1.6/.84,1.83/.88,2.12/.9,2.3/.92,2.52/.94,2.81/.95,2.99

.96,3.2/.97,3.5/.98,3.9/.99,4.6/.995,5.3/.998,6.2/.999,7/.9997,8

71 GENERATE 0,0,,1

72 SPLIT 5,COPY

73 ASSIGN 2,K500

74 TRANSFER ,INPUT

75 COPY ASSIGN 2,K1000

76 INPUT ASSIGN 1,MEN

77 CYCL QUEUE P1

78 SEIZE P1

79 DEPART P1

80 ADVANCE 6,FN$EXPON

81 RELEASE P1

82 ADVANCE 60,FN$EXPON

83 LOOP 2,CYCL

84 TERMINATE 1

GPSS/PC Report file REPORT.GPS. (V 2, # 38123) 11-11-1995 17:57:35 page 1

START_TIME END_TIME BLOCKS FACILITIES STORAGES FREE_MEMORY

0 675003 14 1 0 260480

LINE LOC BLOCK_TYPE ENTRY_COUNT CURRENT_COUNT RETRY

71 1 GENERATE 1 0 0

72 2 SPLIT 1 0 0

73 3 ASSIGN 1 0 0

74 4 TRANSFER 1 0 0

75 COPY ASSIGN 5 0 0

76 INPUT ASSIGN 6 0 0

77 CYCL QUEUE 59241 0 0

78 8 SEIZE 59241 0 0

79 9 DEPART 59241 0 0

80 10 ADVANCE 59241 0 0

81 11 RELEASE 59241 0 0

82 12 ADVANCE 59241 5 0

83 13 LOOP 59236 0 0

84 14 TERMINATE 1 0 0

FACILITY ENTRIES UTIL. AVE._TIME AVAILABLE OWNER PEND INTER RETRY DELAY

MEN 59241 0.482 5.50 1 0 0 0 0 0

QUEUE MAX CONT. ENTRIES ENTRIES(0) AVE.CONT. AVE.TIME AVE.(-0) RETRY

MEN 5 0 59241 36625 0.30 3.42 8.96 0

XACT_GROUP GROUP_SIZE RETRY

POSITION 0 0

Лабораторная работа N4

Исследование модели обслуживаниянескольких ЭВМ

с одним ремонтником

Как известно, персональные ЭВМ обладают достаточно высокойна-