Эксплуатация СВТ

Формат:

Дата создания: 10.10.2016

Размер: 3.36 KB

Скачать реферат


                        Лабораторная работа N4            Исследование модели обслуживания нескольких ЭВМ                          с одним ремонтником Как известно,  персональные ЭВМ обладают достаточно высокой на- дёжностью. При нормальной эксплуатации такая машина не требует  вмеша- тельства в свою работу человека , называемого в СМО ремонтником.      Так как в состав ЭВМ входят различные блоки,  которые можно назы- вать ТЭЗами,  то  в  любой  момент  времени один из них может выйти из строя.Восстановление работоспособности может осуществляться как немед- ленным ремонтом  вышедшего из строя ТЭЗа, так и его заменой на запас- ной, находящийся в 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 в ЗИП.  Первый метод получил  название  "непосредственного ремонта, а второй - "комбинированного ремонта#.  В данной работе расс- матривается первый из методов.      Будем считать,  что пребывание ЭВМ в рабочем и нерабочем (восста- навливаемом) режимах,  имеет экспоненциальное распределение с парамет- рами  7l 0 и  7m 0  Под  7l 0 понимают среднюю интенсивность отказов, выраженную числом отказов в единицу времени. Под  7m 0 понимают среднюю интенсивность времени обслуживания,  выражаемую числом восстановленных ТЭЗов за еди- ницу времени. Для персональных ЭВМ  7l 0 является относительно малой вели- чиной,а  7m 0  относительно велико.  Отношение  7l 0/ 7m 0 называется коэффициентом обслуживания.      Предположим, что m ЭВМ имеют одинаковые  7l 0 и  7m 0, и они обмлуживают- ся одним реионтником. Если ЭВМ выходит из строя, она обслуживается не- медленно, при условии, что ремонтник не занят обслуживанием другой ЭВМ.      Все m ЭВМ работают независимо друг от друга.      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 - 1 стоят в очереди на обслуживание, а m - n остаются в рабочем состоянии.      Если система  из  m  ЭВМ в момент времени t находится в состоянии Еn,то вероятность этого 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 система находится в состоянии Ео,т.е. все ЭВМ работают) нахо- дится из условия:               m                                  7S 0 Ро =1                                n=0       Рассмотрим конкретный пример. Пусть число ЭВМ m= 6, и коэффициент обслуживания равен  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)                                    7l                                 - 2 -     Вероятность Р0 для рассмотренного примера равно:                        Lq = 6 x 0,0549 = 0.3294      Таким образом,  отношение числа машин,  ожидающих обслуживания, к общему числу машин имеет среднее значение, равное 0,0549.                     Программа модели на языке GPSS          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 с последующей передачей их в блок COPY..      3 - присвоение параметру Р2 транзакта-оригинала значения 500      4 = передача - транзакта-оригинала в блок INPUT,      5 - присвоение параметрам Р2 транзактов-копий значений 1000.      6 - присвоение параметрам Р1 транзактов значения, соответствующе-          го номеру прибора (в нашем случае рабочего). 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 работы автомата.      13= контроль числа прохождений транзакта череэ сегмент блоков,          начинающихся с блока CYCLE.      14- уничтожение транзакта.                         Полученные результаты:      Средняя занятость ремонтника 0,491.  Коэффициент простоя этого же ремонтника по результатам моделирования составил              (Кпр.рем)модел.- (1-0,409)/1 = 0,509..      Тот же коэффициент найденный аналитически состави 0,4845.      Коэффициент простоя ЭВМ, полученный аналитически путём, и по результатам моделирования соответственно равны:                         (Кпр.ЭВМ)анал = 0,0549                         (Кпр.ЭВМ)модел = 0,053      Совпадение результатов можно считать удовлетворительным                                Задание      1. Ввести программу и получить результаты.                                 - 3 -      2. Изменить значения параметров  7l 0 и  7m 0, взятые из табл.1.                                                 Таблица 1. ┌─────────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐ │ 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, 1978 г.стр 102. .                       Подучено 11 ноября 1995 г  ;  GPSS/PC Program File LAB_RAB4.GPS.  (V 2, # 38123)  11-11-1995 18:12:59 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 обслуживания нескольких ЭВМ                          с одним ремонтником Как известно,  персональные ЭВМ обладают достаточно высокой на- дёжностью. При нормальной эксплуатации такая машина не требует  вмеша- тельства в свою работу человека , называемого в СМО ремонтником.      Так как в состав ЭВМ входят различные блоки,  которые можно назы- вать ТЭЗами,  то  в  любой  момент  времени один из них может выйти из строя.Восстановление работоспособности может осуществляться как немед- ленным ремонтом  вышедшего из строя ТЭЗа, так и его заменой на запас- ной, находящийся в 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 в ЗИП.  Первый метод получил  название  "непосредственного ремонта, а второй - "комбинированного ремонта#.  В данной работе расс- матривается первый из методов.      Будем считать,  что пребывание ЭВМ в рабочем и нерабочем (восста- навливаемом) режимах,  имеет экспоненциальное распределение с парамет- рами  7l 0 и  7m 0  Под  7l 0 понимают среднюю интенсивность отказов, выраженную числом отказов в единицу времени. Под  7m 0 понимают среднюю интенсивность времени обслуживания,  выражаемую числом восстановленных ТЭЗов за еди- ницу времени. Для персональных ЭВМ  7l 0 является относительно малой вели- чиной,а  7m 0  относительно велико.  Отношение  7l 0/ 7m 0 называется коэффициентом обслуживания.      Предположим, что m ЭВМ имеют одинаковые  7l 0 и  7m 0, и они обмлуживают- ся одним реионтником. Если ЭВМ выходит из строя, она обслуживается не- медленно, при условии, что ремонтник не занят обслуживанием другой ЭВМ.      Все m ЭВМ работают независимо друг от друга.      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 - 1 стоят в очереди на обслуживание, а m - n остаются в рабочем состоянии.      Если система  из  m  ЭВМ в момент времени t находится в состоянии Еn,то вероятность этого 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 система находится в состоянии Ео,т.е. все ЭВМ работают) нахо- дится из условия:               m                                  7S 0 Ро =1                                n=0       Рассмотрим конкретный пример. Пусть число ЭВМ m= 6, и коэффициент  дёжно обслуживания равен  7l 0/ 7m 0 = 0,1.                                            тельс      Процесс вычисления Pn  представлен в Табл.1.       Таблица 1                  ┌────┬──────────────┬──────────┬──────────┐             вать                  │ n  │Число ЭВМ ожи-│   Pn/Po  │   Pо     │             строя                  │    │дающих обслуж.│          │          │             ленны                  ├────┼──────────────┼──────────┼──────────┤             ной,                  │ 0  │      0       │ 1        │ 0.4545   │             бо в                  │ 1  │      0       │ 0,6      │ 0.2907   │             место                  │ 2  │      1       │ 0,3      │ 0.1454   │             ремон                  │ 3  │      2       │ 0,12     │ 0.0582   │             матри                  │ 4  │      3       │ 0,036    │ 0.0175   │                  │ 5  │      4       │ 0,0072   │ 0.0035   │             навли                  │ 6  │      5       │ 0,00072  │ 0.0003   │             рами                  └────┴──────────────┴──────────┴──────────┴             число      Вероятность Ро можно рассматривать,  как вероятность  незанятости   време ремонтника. Математическое  ожидание  числа ЭВМ,  стоящих в очереди на   ницу обслуживание                     7l 0 +  7m 0                                    чиной                        Lq = m ─ ─────  (1 - Po)                          обслу                                    7l                                                                         ся од                                 - 2 -                                    медле     Вероятность Р0 для рассмотренного примера равно:                        Lq = 6 x 0,0549 = 0.3294                          свобо      Таким образом,  отношение числа машин,  ожидающих обслуживания, к   нии* общему числу машин имеет среднее значение, равное 0,0549.                обслу                     Программа модели на языке GPSS          MEN     EQU        1,F                                          Еn,то          EXPON   FUNCTION   RN1,C24                                      выраж         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                                   го, ч 2                SPLIT          5,COPY                                   дится 3                ASSING         2,K500 4                TRANSFER       ,INPUT 5       COPY     ASSIGN         2,K1000 6       INPUT    ASSIGN         1,MEN 7       CYCLE    QUEUE          P1                                       обслу 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 с последующей передачей их в блок COPY..      3 - присвоение параметру Р2 транзакта-оригинала значения 500      4 = передача - транзакта-оригинала в блок INPUT,      5 - присвоение параметрам Р2 транзактов-копий значений 1000.      6 - присвоение параметрам Р1 транзактов значения, соответствующе-          го номеру прибора (в нашем случае рабочего). Это значение       ремон          равно 1                                                         обслу      7 = вхождение в очередь на ремонт.      8 = занятие прибора.      9 = выход из очереди.      10- моделирование ремонта.                                              В      11- рабочий-ремонтник свободен      12- моделирование безотказной работы автомата.      13= контроль числа прохождений транзакта череэ сегмент блоков,          начинающихся с блока CYCLE.      14- уничтожение транзакта.                                          общем                         Полученные результаты:      Средняя занятость ремонтника 0,491.  Коэффициент простоя этого же ремонтника по результатам моделирования составил              (Кпр.рем)модел.- (1-0,409)/1 = 0,509..      Тот же коэффициент найденный аналитически состави 0,4845.      Коэффициент простоя ЭВМ, полученный аналитически путём, и по результатам моделирования соответственно равны:                         (Кпр.ЭВМ)анал = 0,0549                         (Кпр.ЭВМ)модел = 0,053      Совпадение результатов можно считать удовлетворительным                                Задание                                   1      1. Ввести программу и получить результаты.                          2                                                                         3                                 - 3 -                                    4                                                                          5      2. Изменить значения параметров  7l 0 и  7m 0, взятые из табл.1.            6                                                 Таблица 1.               7 ┌─────────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐      8 │ Варианты│   1  │   2  │   3  │   4  │   5  │   6  │   7  │  8   │      9 ├─────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤      10 │     7l 0    │ 0,017│ 0,016│ 0,019│ 0,020│ 0,016│ 0,017│ 0,014│ 0,013│      11 ├─────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤      12 │     7m 0    │ 0,155│ 0,15 │ 0,14 │ 0,13 │ 0,12 │ 0,16 │ 0,17 │ 0,18 │      13 ├─────────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤      14 │    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, 1978 г.стр 102. блок COPY.ение параметру Р2 транзакта-оригинала значения 500      4 = передача - транзакта-оригинала в блок INPUT,      5 - присвоение параметрам Р2 транзактов-копий значений 1000.      6 - присвоение параметрам Р1 транзактов значения, соответствующе-          го номеру прибора (в нашем случае рабочего). 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 работы автомата.      13= контроль числа прохождений транзакта череэ сегмент блоков,          начинающихся с блока CYCLE.      14- уничтожение транзакта.                         Полученные результаты:      Средняя занятость ремонтника 0,491.  Коэффициент простоя этого же ремонтника по результатам моделирования составил              (Кпр.рем)модел.- (1-0,409)/1 = 0,509..      Тот же коэффициент найденный аналитически состави 0,4845.      Коэффициент простоя  *ЭВМп  полученный  аналитически путём.и по ре- зультатам моделирования соответственно равны:              (Кпр.ЭВМ)анал = 0,0549              (Кпр.ЭВМ)модел = 0,053      Совпадение результатов можно считать удовлетворительным                                Задание      1. Ввести программу и получить результаты.      2. Изменить значения параметров  7l 0 и  7m 0, взятые из табл.1.                                                 Таблица 1. ┌─────────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┐ │ 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      !. 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, 1978 г.стр 102. .                       Подучено 11 ноября 1995 г  ;  GPSS/PC Program File LAB_RAB4.GPS.  (V 2, # 38123)  11-11-1995 18:12:59 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