Моделирование системы автоматизации проектирования работа по дисциплине «Основы системного анализа объектов и процессов компьютеризации» Пояснительная записка (стр. 2 из 7)
i=i+1 (1.3.1)
ki=i (1.3.2)
ЭВМ представлено ввиде элемента, который в программе реализуется с помощью типа-записи, содержащего сведенья о строке задания (время обработки строки и номер терминала, сформировавшего ее). Заполнение ЭВМ реализуется по следующей формуле:
EVM=nakopitel(1) (1.3.3)
где nakopitel[1] – первый элемент в массиве-накопителе.
Накопитель является массивом необработанных строк. При поступленнии новой строки в накопитель увеличивается индек массива и накопителю присваевается новая строка:
index_nakop=index_nakop+1 (1.3.4)
nakopitel(index_nakop)=x (1.3.5)
где х – содержит параметры строки;
index_nakop – текущее количесво элементов в массиве-накопителе.
При выдаче строки задания из накопителя в ЭВМ индекс массива уменьшается и количесво элементов в массиве уменьшается на единицу:nakopitel(i)=nakopitel(i+1) i=1;index_nakop-1
index_nakop=index_nakop-1 (1.3.6)
Вероятность простоя проектировщика из-за занятости ЭВМ определяется по формуле:
ver=time1/time2 (1.3.7)
где ver – вероятность простоя проектировщика;
time1 – время простоя проектировщика;
time2 – время, в течении которого ЭВМ занято обработкой задания от другого проектировщика.
Коэфициент загрузки ЭВМ определяется следующим образом:
koef=time3/time (1.3.8)
где koef – коэфициент загрузки ЭВМ;
time3 – время, в течении которого ЭВМ работает;
time – время работы системы.
Работа данной системы реализуется с помощью Q-схемы, которая определяется следующим набором:
Q = <W, U, H, Z, R, A> (1.3.9)
где W – подмножество входящих потоков заявок на обслуживание:
U – подмножество потоков обслуживания;
H – подмножество собственных параметров;
Z – подмножество состояний элементов структуры (ZiH, ZiK);
R – оператор сопряжения элементов структуры (каналов и накопителей);
A – оператор алгоритмов обслуживания заявок (оператор поведения заявок).
Подмножество собственных параметров H для данной схемы определяется как
Hi = {Lф, Lki, Lik, Li} (1.3.10)
где Lф– количество фаз. Lф = 2;
Lki– количество каналов. Lk1 = 3, Lk2=1;
Lik– количество накопителей. Lik = 1;
Li – ёмкость накопителя. Теоретически не ограниченна.
Подмножество состояний системы определяется выражением:
Zi=(ZiH, ZiK) (1.3.11)
где – ZiH состояние накопителя (Zi = 0– накопитель пуст, Zi = 1 – в накопителе имеется 1 заявка,..., Zi = Li – накопитель полностью заполнен);
Li – ёмкость накопителя, измеряемая числом помещаемых в нём заявок;
ZiK – состояние канала Кi ( Zi = 0– канал свободен, Zi = 1– занал занят).
1.4 Метод решения
Метод решения поставленной задачи реализуется на основе объектно-ориентированного и структурного программирования. Объекты, используемые в программе являются стандартными для языка Delphi и определяют компоненты программы, реализующие визуальный контакт пользователя с программой.
Суть структурного программирования заключается в оформлении часто используемых последовательностей команд как отдельных функций и процедур и в объединении данных, связанных по смыслу, в сложные структуры данных.
Благодаря этому повышается наглядность текста и упрощается его отладка. Для удобства написанная программа была разбита на модули (отдельные процедуры и функции). Применение методов структурного программирования улучшает ясность и читабельность программ.
Структурное программирование – это программирование, которое основано на основных вычислительных структурах. При использовании этого метода придерживаются строгих правил построения алгоритма.
Всякая структурированная блок-схема может быть выражена как композиция из четырёх основных элементарных блок-схем:
- композиции, то есть последовательным решением двух задач. Если первая задача вырабатывает какую-то информацию необходимую для второй задачи, то они образуют составной блок. В такой подстановке задача разделяется на отдельные части. Объекты первой задачи могут являться глобальными для второй задачи.
- альтернативы. В такой блок-схеме вычисляется значение предиката и выполняется задача 1 или 2. Задача 2 может при этом отсутствовать. Эта блок-схема легко реализуется оператором IF. . . THEN. . . ELSE.
- итерации повторения, то есть производится повторения вычисления поставленной задачи.
Структурированное программирование состоит из этих элементарных блок-схем, образуя блоки задач, которые, в свою очередь, могут содержать в себе блок-схемы, описанные выше.
2 ОПИСАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ
2.1 Назначение и условия применения программы
Курсовая работа предназначена для моделирования системы автоматизации проектирования.
Это и является основным назначением программы, которая может представлять интерес как для студентов-системщиков при изучении материала, так и для программистов в роли обучающей программы, демонстрирующей большие возможности языка программирования Delphi.
Эта курсовая работа является подведением итогов, полученных знаний по дисциплине "Основы системного анализа объектов и процессов компьютеризации". Схема этой работы должна иметь возможность практической реализации.
Применение данной программы возможно лишь в случае наличия на компьютере всех необходимых технических средств.
Выполнение данной программы производилось при помощи средств диалекта языка программирования Delphi версии 4.0.
Требования программы: персональный компьютер на базе микропроцессора Intel 8x586 и выше, VGA совместимая видеокарта, накопитель на твёрдом магнитном диске.
Требования к операционной системе ограничены требованиями компилятора языка Delphi 4.0, то есть Windows 3.11 или выше.
Применение данной программы возможно лишь в случае наличия неповрежденных исходных файлов программы или скомпилированный программный файл.
Исходный текст программы находится в файлах под именами unit1.pas, unit2.pas, unit3.pas, unit4.pas, unit5.pas, unit6.pas, unit7.pas, unit8.pas, unit9.pas, unit10.pas, unit11.pas, unit12.pas и занимают 43,2 килобайт, а исполняемый модуль под именем project1.exe - 839 килобайт.
2.2 Входные и выходные данные
В качестве входных данных выступают параметры моделирования: время набора строки задания, время ответа на строку терминалом и ЭВМ, количество строк, формирующих задание, время ответа ЭВМ на задание, время анализа результата проектировщиком, время моделирования.
К выходным данным следует отнести следующие результаты моделирования (статистические данные), которые пользователь сможет увидеть на экране дисплея в удобочитаемом виде: количество набранных строк от 1-го, 2-го и 3-го проектировщика, количество обработанных строк от 1-го, 2-го и 3-го проектировщика; количество полученных заданий от 1-го, 2-го и 3-го проектировщика, количество обработанных заданий от 1-го, 2-го и 3-го проектировщика; вероятность простоя 1-го, 2-го и 3-го проектировщика из-за занятости ЭВМ; коэффициент нагрузки ЭВМ.
2.3 Инструкции пользователю
Интерфейс программы очень прост для понимания, причем трактовка каждого пункта меню на предмет дальнейшего действия однозначна, при этом специально для удобочитаемости пользователя предусмотрены всплывающие контекстные подсказки, которые просто не дадут пользователю возможности ошибиться в момент моделирования. Все действия программы для удобства пользователя дублируются несколько раз: с помощью главного меню программы, с помощью панели инструментов или при помощи кнопок, находящихся на главном окне программы.
При запуске программы появляется меню, состоящее из трех пунктов, панель инструментов, разделенная на четыре части, а также панели, накоторой находятся кнопки, реализующии такие действия как: старт, пауза, стоп, помощь и выход.
Меню содержит следующие пункты: система, задание и справка.
При выборе пункта Система пользователь может реализовать следующии действия:
- моделирование, запускает программу на выполнение (может реализоваться при нажатии клавиш Ctrl+A);
- параметры, выводит окно, где можно поменять все параметры системы (может реализоваться при нажатии клавиш Ctrl+В);
- статистика, выводит окно статистических данных программы (может реализоваться при нажатии клавиш Ctrl+С);
- выход, реализует закрытие программы и выход в среду Window.
При выборе пункта Задание появляется меню из двух пунктов:
- задание, содержит текст задания (может реализоваться при нажатии клавиш Ctrl+F1);
- Q-схема, выводит окно, содержащее Q-схему курсовой работы (может реализоваться при нажатии клавиш Ctrl+F2).
При выборе пункта Справка появляется меню из трех пунктов:
- помощь, содержит сведенья о работе программы (может реализоваться при нажатии клавиши F1);
- об авторе, содержит сведенья об авторе проекта (может реализоваться при нажатии клавиши F2);
- о программе, содержит общие сведенья о программе (может реализоваться при нажатии клавиши F3).
Панель инструментов полностью дублирует пункты главного меню и предназначена для быстрого выбора наиболее часто используемых пунктов меню.
Для удобства использования программы внизу главного окна программы находится панель с тремя закладками, предназначенная для изменения параметров системы, просмотра общей статистики и визуального наблюдения за временем выполнения различных процессов.
При запуске процесса моделирования система работает с начальными параметрами. При изменение параметров система продолжает работу с новыми параметрами. При нажатии на кнопку Стоп система переходит в начальное состояние и готова для нового запуска. При нажатии на кнопку Пауза пользователь может зафиксировать статистические данные программы в определенный момент времени.
Работая с дискеты, пользователь не должен заботиться о наличии каких-либо модулей, драйверов на рабочем компьютере, все необходимые модули, файлы и картинки скомпилированы в один выполнимый файл. Это существенно облегчает работу для пользователей данной программы. Для ускорения работы программы моделирования ее можно переписать на винчестер.