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计算机通信基础北京邮电大学计算机科学与技术学院通信技术中心魏更宇2第四编II计算机仿真1一、仿真和系统二、工作描述三、简单队列仿真四、性能测量五、模型测定六、基本仿真操作七、smpl队列仿真3一、仿真和系统1、仿真(simulation)离散事件系统仿真Discrete-eventsystem-levelsimulation2、系统(system)工作,主动和被动实体,忙闲状态事件、任务实体,活动、过程、事件4一、仿真和系统(续)3、仿真语言(simulationlanguage)仿真语言分类面向活动面向事件面向过程Smpl—面向事件的仿真适用于中小规模的仿真5二、工作描述1、描述系统2、描述系统的工作6二、工作描述(续)1、变量2、选择分布3、指数分布4、分布采样5、关联关系7三、简单队列仿真1、队列标号M,D,Ek2、队列系统模型M/M/1,M/G/28三、简单队列仿真(续1)Main(){doubleTa=200.0,Ts=100.0,te=200000.0,t1,t2,timedoubleexpnt1();intn;n=0;t1=0.0;t2=te;time=0.0;while(timete){if(t1t2){/*event1arrival*/time=t1;n++;t1=time+expnt1(Ta);if(n==1)t2=time+expnt1(Ts);}9三、简单队列仿真(续2)else{/*event2completion*/time=t2;n--;if(n0)t2=time+expnt1(Ts);elset2=te;}}}10四、性能测量1、M/M/1参数2、参数关系与定理3、到达率、服务率4、UtilizationLaw5、Little’sLaw6、ResponseTimeLaw11四、性能测量(续1)测量时间T,到达A,完成C;服务窗平均忙时B,到达率=A/T吞吐率x=C/T服务率Ts=B/C;=C/B效率=B/T12UtilizationLaw根据数学关系=X*Ts假定流量守衡:=*Ts13Little’sLawL平均顾客数,W平均系统时间L=WC/TL=XW假定流量守衡L=WLq=WqL=Lq+;W=Wq+Ts14ResponseTimeLaw分时系统N终端数量,Z平均思考时间,R平均响应时间,X系统吞吐率R=(N/X)-Z15五、模型测定1、目标参量和中间变量观测时间=仿真时间C服务完成数量B服务窗忙时间L长度和W时间方法1)累计系统时间方法2)每次合计系统时间s+=n*(time-tn);n++;tn=time;//arrivals+=n*(time-tn);n--;tn=time;//complete16五、模型测定(续1)Main(){doubleTa=200.0,Ts=100.0,te=200000.0,t1,t2,timedoubleB,C,L,s,tb,tn,U,W,X,expnt1();intn;n=0;t1=0.0;t2=te;time=0.0;while(timete){if(t1t2){/*event1arrival*/time=t1;s+=n*(time-tn);n++;t1=time+expnt1(Ta);if(n==1)t2=time+expnt1(Ts);}17五、模型测定(续2)else{/*event2completion*/time=t2;s+=n*(time-tn);n--;tn=time;C++;if(n0)t2=time+expnt1(Ts);else{t2=te;B+=time-tb}}}X=C/time;printf(“throughput=%f\n”,X);U=B/time;printf(“utilization=%f\n”,U);L=s/time;printf(“meanno.insystem=%f\n”,L);W=L/X;printf(“meanresidencetime=%f\n”,W);}18六、基本仿真操作事件event事件产生原因,时间调度schedule下一事件出现时间进展cause当一个仿真程序在一个仿真时间完成一个事件,它要调用cause过程确认下一个事件产生的时间并且使仿真时间前进。19七、smpl队列仿真smpl()处始化facility()命名系统schedule()调度下一事件cause()取出第一个时间request()请求使用服务窗release()释放服务窗report()报告结果20七、smpl队列仿真#includesmpl.hMain(){realTa=200.0,Ts=100.0,Te=20000.0;intcustomer=1,event,server=;smpl(1,”M/M/1Queue”);server=facility(“server”,1);schedule(1,0.0,customer);while(timete){cause(&event,&customer);switch(event){21case1:/*arrival*/schedule(2,0.0,customer);schedule(1,expnt1(Ta),customer);break;case2:/*requestserver*/if(request(server,customer,0)==0)schedule(3,expnt1(Ts),customer);break;case3:/*completion*/release(server,customer)break;}}Report();}七、smpl队列仿真(续)
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