Metody symulacyjne

Zaawansowane metody symulacji

dyskretnej

Elementy mechanizmu

symulacyjnego w MODSIM

II



Kluczowymi elementami mechanizmu
symulacji są:



procedura upływu czasu



Pending List



czas symulacyjny



metody i instrukcje umożliwiające upływ
czasu
symulacyjnego

Procedura upływu czasu

Start symulacji

Wybierz obiekt

z najmniejszym

czasem planowanej

czynności tp

Ustaw ’ts’ na ’tp’

Zidentyfikuj

metodę

dla planowanej

czynności

Usuń czynność

z listy planowanych

aktywności obiektu

Wykonaj metodę

planowanej

czynności

Ko

ni

ec

sy

m

ul

ac

ji

Czy koniec?

NIE

TAK

Pending List



rozszerzona lista planowanych czynności



zestawiona z obiektów uporządkowanych
rosnąco wg czasu najbliższej planowanej
czynności



z każdym obiektem skojarzona kolejka
uporządkowanych czynności (tzw. lista
aktywności)

Pending List



reorganizowana każdorazowo:



po zaplanowaniu nowej czynności



po rozpoczęciu/wznowieniu wykonania
dowolnej czynności



po wstrzymaniu wykonywania dowolnej
czynności



po zakończeniu wykonywania dowolnej
czynności



po przerwaniu dowolnej czynności



na zakończenie symulacji

Pending List

Ob. A

Ob. D

Ob. C

Ob. B

Akt. 1 - 5

Akt. 5 - 25

Akt. 3 - 120

Akt. 11 - 15

Akt. 4 - 45

Akt. 22 - 26

Akt. 30 - 35

Akt. 7 - 46

Akt. 40 - 100

L
i
s
t
a

a
k
t
y
w
n
o
ś
c
i

Przykład funkcjonowania

Akt. 1 - 5

Aktualny czas symulacji :

5

Pending List

Ob. D

Ob. A

Ob. C

Ob. B

Akt. 5 - 25

Akt. 3 - 120

Akt. 11 - 15

Akt. 4 - 45

Akt. 22 - 26

Akt. 30 - 35

Akt. 7 - 46

Akt. 40 - 100

L
i
s
t
a

a
k
t
y
w
n
o
ś
c
i

Przykład funkcjonowania

Aktualny czas symulacji : 5

Akt. 11 - 15

Aktualny czas symulacji :

15

Pending List

Ob. D

Akt. 4 - 45

Ob. A

Akt. 5 - 25

Akt. 3 - 120

Ob. C

Akt. 22 - 26

Akt. 30 - 35

Akt. 7 - 46

L
i
s
t
a

a
k
t
y
w
n
o
ś
c
i

Przykład funkcjonowania

Aktualny czas symulacji : 15

Aktualny czas symulacji :

25

Ob. B

Akt. 40 - 100

Akt. 5 - 25

Czas symulacyjny



zazwyczaj różny od astronomicznego



wewnętrzne sterowanie zegarem



modyfikowanie wartości przez procedurę
upływu czasu



umowna (zależna od interpretacji) jednostka
czasu



możliwość realizacji wielu czynności w jednej
chwili



brak możliwości zmniejszania wartości czasu

symulacji

(nie ma powrotów do przeszłości)

Procedury sterowania

symulacją



Uruchomienie upływu czasu (rozpoczęcie
symulacji):

StartSimulation;



Wymuszenie zakończenia symulacji:

StopSimulation;



Odczytanie aktualnej wartości czasu
symulacyjnego:

SimTime(): REAL;



Ustalenie wartości początkowej czasu:

ResetSimTime (IN newTime: REAL);



Odczytanie liczby zaplanowanych czynności:

NumActivities (IN object: ANYOBJ): INTEGER;

Procedury sterowania

symulacją



Odczytanie liczby obiektów w Pending List:

NumObjPending() : INTEGER;



Odczytanie liczby wszystkich zaplanowanych
czynności w listach aktywności obiektów Pending List:

NumActPending() : INTEGER;



Odczytanie liczby aktywności związanych z
sekwencją WAIT FOR …:

NumWAITFOR() : INTEGER;



Odczytanie zawartości Pending List (opcjonalnie
także list aktywności obiektów):

PendingListDump(IN DoActList: BOOLEAN);



Zmienna

Timescale : REAL

(dostępna przez import)

określająca

liczbę rzeczywistych sekund / jednostkę

czasu symulacji

Realizacja upływu czasu



Asynchroniczne uruchomienie metody

...
TELL obiekt TO metoda (lista argumentów ’IN’)

[IN czas]
kolejne instrukcje

...



W wyniku takiego wywołania następuje



wstawienie referencji do ’obiektu’ w Pending
List



wstawienie identyfikatora wywołanej metody
do listy aktywności ’obiektu’



bezzwłoczne przejście do kolejnych instrukcji
kodu programu

(bez rozpoczęcia wykonywania

metody)

Realizacja upływu czasu



Wywołanie takie stosuje się:



we wszystkich metodach (ASK, TELL i
WAITFOR)



można podać tylko parametry wejściowe IN



Ciało metody TELL może zawierać sekwencję
upływu czasu:

…

WAIT DURATION czas

{stan aktywności, płynie

czas}

{po „odczekaniu” czasu}
sekwencja instrukcji

ON INTERRUPT

{po przerwaniu oczekiwania}
sekwencja instrukcji

END WAIT;
…

Realizacja upływu czasu

Instrukcje sterujące upływem czasu:

WAIT DURATION czas

{stan aktywności, płynie

czas}

{po „odczekaniu” czasu}

sekwencja instrukcji

ON INTERRUPT

{po przerwaniu oczekiwania}

sekwencja instrukcji

END WAIT;

WAIT FOR obiekt TO metoda

{stan aktywności, płynie

czas}

{po „normalnym” zakończeniu procesu}

sekwencja instrukcji

ON INTERRUPT

{po wymuszeniu zakończenia procesu}

sekwencja instrukcji

END WAIT;

Realizacja upływu czasu



Synchroniczne wywołanie metody
(procesu)



Gdy dwie lub więcej aktywności obiektu
wzajemnie zależą od siebie, można je
synchronizować poprzez sekwencję:

...
TELL obiekt TO metoda (lista argumentów ’IN’)

[IN czas]

...

a w kodzie źródłowym metody umieszczenie bloku
instrukcji:

WAIT FOR obiekt2 TO metoda2 (lista

argumentów ’IN’)

...instrukcje do wykonania po przejęciu

sterowania

END WAIT;

{’obiekt’ oczekuje na wykonanie przez ’obiekt2’
’metody2’
następnie realizuje określone wewnątrz
instrukcje}

Realizacja upływu czasu



Synchroniczne wywołanie metody
(procesu) c.d.



Analogiczny efekt po wywołaniu w instrukcji

WAIT

FOR

metody typu WAITFOR:

Różnica

- ’WAITFOR’ można wywoływać tylko w

powyższej sekwencji, natomiast ’TELL’ ma tylko
parametry wejściowe IN

Sterowanie procesami



Odwołania do metod



każda wywołana metoda otrzymuje swój
niepowtarzalny identyfikator typu rekordowego

ACTID

VAR

actid : ACTID;
...

BEGIN

actid := TELL obiekt TO Metoda();
...



wykorzystanie ACTID w bloku

WAIT FOR actid .... END WAIT;



wykorzystanie ACTID w sekwencji INTERRUPT

Sterowanie procesami



Przerywanie aktywności (oczekiwania metod)



Przerwanie wszystkich aktywności w obiekcie

object

:

InterruptAll(IN object : ANYOBJ);



Przerwanie konkretnej aktywności o identyfikatorze

activity:

InterruptMethod(IN activity : ACTID);



Przerwanie pierwszej napotkanej w Pending List
aktywności o nazwie

methName

w obiekcie

object:

Interrupt(IN object : ANYOBJ; IN methName :

STRING);



Uwaga :



próba przerwania nieistniejącej czynności nie

powoduje błędu



’runtime error’ generowany jest przy braku
sekwencji ’ON INTERRUPT’ w przerywanej
aktywności metody

Sterowanie procesami



Przykład



TELL METHOD Ladowanie;

...
WAIT DURATION 10.0

...

ON INTERRUPT

...

END WAIT;

END METHOD;



id := TELL samolot TO Ladowanie;



InterruptMethod (id);

{przerwie dokładnie ’id’}



Interrupt (samolot, „Ladowanie”); {przerwie pierwszą
napotkaną}

Sterowanie procesami



Synchronizacja procesów symulacyjnych



Klasa TriggerObj



Metody:



WAITFOR METOD Fire()



ASK METHOD Release()



ASK METHOD NumWaiting():INTEGER

// Proces 1
…
WAITFOR tr TO Fire
ON INTERRUPT
END WAIT;
…

// Proces 2
…
ASK tr TO
Release();
…

Sterowanie metodami



Wymuszone wewnątrz metody zakończenie
czynności



Realizowane przez instrukcję:

Terminate;



Przykład:

…
IF SimTime() > czasStop

Terminate;

END IF;
…