ferramentas de simulação smpl e tarvos - eecis.udel.edu · smpl e tarvos yum modelo de...

46
Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS TARVOS

Upload: nguyendien

Post on 17-Dec-2018

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOSTARVOS

Page 2: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

SMPL e TARVOS

São extensões funcionais de uma linguagem de programação de propósito geral (no caso, C).

Biblioteca de funções

Estas extensões tomam a forma de um conjunto de funções de biblioteca: um subsistema.Este subsistema e a linguagem hospedeira compõem uma linguagem de simulação orientada a eventos.O código do SMPL está inteiramente descrito em “M.H. MacDougall, Simulating Computer Systems Techniques and Tools, The MIT Press, 1987”

Page 3: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

SMPL e TARVOSUm modelo de simulação é implementado como um Um modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação são executadas através de chamadas das çfunções do subsistema de simulação.SMPL: adequado para modelos de simulação pequenos q p ç p qou médios.

Arrays (alocação estática)Gerador de números aleatórios com ciclo pequeno

TARVOS: mais escalávelStructsAlocação dinâmica

Page 4: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

A visão dos sistemas do SMPL e TARVOS

Entidades:Entidades:Recursos, tokens e tokens e eventos.

Page 5: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

R (f iliti )Recursos (facilities)Um sistema é composto por uma coleção interconectada de Um sistema é composto por uma coleção interconectada de recursos.Os recursos podem ser, por exemplo: uma CPU; um barramento; chave de proteção num sistema operacional; caixa de banco; balcão de atendimento.

Prestam um “serviço”Prestam um serviço

Funções relacionadas a recursos: definição, reserva, liberação, preempção e status.A interconexão entre recursos não é explícita, é determinada pelo roteamento (feito pelo modelo) dos tokens entre os recursos.

Page 6: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

T k (Fi h )Tokens (Fichas)Representam as entidades ativas do sistema; o Representam as entidades ativas do sistema; o comportamento dinâmico do sistema é modelado pelo movimento dos tokens entre um conjunto de recursosmovimento dos tokens entre um conjunto de recursos.

Um token pode representar, por exemplo: f uma tarefa

um pacote à ó ium acesso à memória

um cliente

Page 7: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

T kTokensUm token pode reservar recursos e pode programar Um token pode reservar recursos e pode programar atividades com diversas durações. Se ele tentar reservar um recurso que já se encontra ocupado, ficará enfileirado

é fi di í l laté que o recurso fique disponível para ele.O que o token representa depende do modelador; para o SMPL ele é apenas um inteiro Para o TARVOS pode SMPL, ele é apenas um inteiro. Para o TARVOS, pode ser ainda uma estrutura de dados. O único atributo imediatamente importante do token, para o subsistema, é p pa sua prioridade.Nenhuma decisão é tomada pelos simuladores apenas

l ú d kpelo número do token.

Page 8: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

E tEventosMudança de estado em qualquer entidade do sistemaMudança de estado em qualquer entidade do sistema.

Contém funções para programar a ocorrência de eventos l i ( ) ãe selecionar (causar) a sua execução.

Do ponto de vista do subsistema de simulação, um evento é identificado pelo seu número, o instante de tempo em que deve ocorrer e possivelmente a identidade do token envolvido com o evento.

Page 9: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ SMPLFunções: SMPLInicialização do modelo:void smpl(int m, char *s);

Na implementação disponível, m deve ser sempre 0.é t i d d ls é um ponteiro para o nome do modelo.

Usos:Fazer múltiplas simulações dentro de um mesmo programa mudando os parâmetros de entradaFazer múltiplas simulações dentro de um mesmo programa, mudando os parâmetros de entradaFazer múltiplas simulações dentro de um mesmo programa, mudando a semente do gerador de números aleatórios. A cada vez que a função é chamada, a semente do gerador de números aleatórios é incrementada.

t()reset();Inicializa todas as medidas acumuladas pelo SMPL, mas não o relógio de simulação

Usos:Evitar o período de “aquecimento” (warm up) ou transitório no início da simulação quando as Evitar o período de aquecimento (warm-up) ou transitório no início da simulação, quando as filas estão ainda vazias

Page 10: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ TARVOSFunções: TARVOSInicialização do modelo:void tarvos(int m,char *s);Ouvoid simm(int m,char *s);

Na implementação disponível, m deve ser sempre 0.s é um ponteiro para o nome do modelo.

Usos:Fazer múltiplas simulações dentro de um mesmo programa, mudando os parâmetros de entradaFazer múltiplas simulações dentro de um mesmo programa, mudando a semente do gerador de p p g gnúmeros aleatórios. A cada vez que a função é chamada, a semente do gerador de números aleatórios é incrementada

reset();Inicializa todas as medidas acumuladas pelo TARVOS mas não o relógio de simulaçãoInicializa todas as medidas acumuladas pelo TARVOS, mas não o relógio de simulação

Usos:Evitar o período de “aquecimento” (warm-up) ou transitório no início da simulação, quando as filas estão ainda vazias

Page 11: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ SMPLFunções: SMPLCriação de um recurso: Criação de um recurso: int facility(char *s, int n);

s é o nome do recursoO retorno da função é um descritor (inteiro) do recurso utilizado ç ( )

em outras operações.n é o número de servidores do recurso.

Page 12: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ TARVOSFunções: TARVOSCriação de um recurso: Criação de um recurso: int facility(char *s, int n);

s é o nome do recursoO retorno da função é um descritor (inteiro) do recurso utilizado ç ( )

em outras operações.n é o número de servidores do recurso.

Page 13: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ SMPLFunções: SMPLPedido de reserva de um recurso: int request(int f,int tkn, int pri);

f: número da facilitytk ú d t ktkn: número do tokenpri: prioridade

Quanto maior o valor de pri, maior a prioridade.Q p , pSe houver um servidor livre, esta função retorna o valor 0; o token foi colocado em serviço. Se todos os servidores estiverem ocupados, retorna 1; token enfileirado.Cada recurso possui uma fila ordenada de acordo com as prioridades e ordem de chegada. Às vezes, as prioridades são utilizadas para implementar políticas diferentes para a fila.p p p p pSe o recurso estiver ocupado, o token é enfileirado; ao liberar o recurso, o SMPL gera um novo evento “request” para este token.Um pedido enfileirado devido a recurso ocupado é chamado pedido bloqueado (blockedrequest).Observe que o tempo de serviço não aparece aqui! Ele é definido pelo escalonamento ou agendamento do evento “liberação do servidor”.

Page 14: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ TARVOSFunções: TARVOSPedido de reserva de um recurso: int requestp (int f, int tkn, int pri, int ev, doublete, TOKEN *tkp);

f: número da facilityytkn: número do tokenpri: prioridadeev: próximo evento chamado após serviço completadote: tempo de serviçote: tempo de serviço*tkp: ponteiro para a estrutura do token

Quanto maior o valor de pri, maior a prioridade.Se houver um servidor livre esta função retorna o valor 0; o token foi colocado em serviço Se Se houver um servidor livre, esta função retorna o valor 0; o token foi colocado em serviço. Se todos os servidores estiverem ocupados, retorna 1; token enfileirado. Se o recurso estiver down (não operacional), a função retorna 2; nada foi feito com o token.Cada recurso possui uma fila ordenada de acordo com as prioridades e ordem de chegada. Às vezes, as prioridades são utilizadas para implementar políticas diferentes para a fila.S ti d k é fil i dSe o recurso estiver ocupado, o token é enfileirado.Ao liberar o recurso, o TARVOS coleta o primeiro token em fila e coloca-o imediatamente em serviço, escalonando o evento “releasep” para o token. A filosofia é diferente da do SMPL. Por isso, o TARVOS precisa do tempo de serviço e número do evento tipo “release” a ser chamado para liberação como parâmetros para a função requestp.

Page 15: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ SMPLFunções: SMPLPedido de reserva de um recurso com preempção: p pçint preempt(int f,int tkn,int pri);

f: número da facilityytkn: número do tokenpri: prioridade

O atendimento de um usuário com menor prioridade pode ser i t id l did d d á i i interrompido pelo pedido de reserva de um usuário com maior prioridade.O usuário (token) interrompido entra na fila com uma indicação do tempo restante de atendimento necessário Este token é chamado de tempo restante de atendimento necessário. Este token é chamado de suspenso (suspended or preempted).Se houver um servidor livre ou a preempção for bem sucedida, esta função retorna o valor 0; o token foi colocado em serviço. Se

d d d k d todos os servidores estiverem ocupados com tokens de maior prioridade que o token em pedido, retorna 1; token enfileirado.

Page 16: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ TARVOSFunções: TARVOSPedido de reserva de um recurso com preempção: int preemptp (int f, int tkn, int pri, int ev, doublete, TOKEN *tkp)

f: número da facilitytkn: número do tokenpri: prioridadeev: próximo evento a ser chamado após serviço completadote: tempo de serviço*tk t i t t d t k*tkp: ponteiro para estrutura do token

O atendimento de um usuário com menor prioridade pode ser interrompido pelo pedido de reserva de um usuário com maior prioridade.O usuário (token) interrompido entra na fila com uma indicação do tempo restante de O usuário (token) interrompido entra na fila com uma indicação do tempo restante de atendimento necessário. Este token é chamado de suspenso (suspended or preempted).Se houver um servidor livre ou a preempção for bem sucedida, esta função retorna o valor 0; o token foi colocado em serviço. Se todos os servidores estiverem ocupados com tokens de maior prioridade que o token em pedido, retorna 1; token enfileirado. Se o p q p , ;recurso estiver down (não operacional), a função retorna 2; nada foi feito com o token.

Page 17: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ SMPLFunções: SMPLLiberação do servidor de um recurso: Liberação do servidor de um recurso: void release(int f,int tkn);

f: número da facilitytkn: número do tokentkn: número do token

Servidor dentro do recurso agora está livreServidor dentro do recurso agora está livre.

Se houver fila para o recurso, o primeiro elemento desta fila é desenfileirado e um evento “request” é feito para fila é desenfileirado e um evento request é feito para ele pelo SMPL.

Page 18: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ TARVOSFunções: TARVOSLiberação do servidor de um recurso: Liberação do servidor de um recurso: void releasep(int f,int tkn);

f ú d f ilitf: número da facilitytkn: número do token

Servidor dentro do recurso agora está livre.Se houver fila para o recurso, o primeiro elemento desta fila é desenfileirado e imediatamente colocado em serviço com é desenfileirado e imediatamente colocado em serviço, com as informações de tempo armazenadas.um evento “releasep” é escalonado para o token agora p p gcolocado em serviço, usando o número de evento armazenado (quando da chamada da função requestp).

Page 19: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ SMPL TARVOSFunções: SMPL e TARVOSFunções de obtenção de status e medidas de desempenho: Funções de obtenção de status e medidas de desempenho: int inq(int f)

retorna o número de tokens que se encontram na fila de um retorna o número de tokens que se encontram na fila de um recurso (sem incluir os que se encontram em serviço).

int status(int f)int status(int f) retorna 1 se o recurso estiver ocupado e 0 se pelo menos um servidor estiver livre.

Somente no TARVOS:

int getFacUpStatus(int f)int getFacUpStatus(int f)Retorna 1 se o recurso estiver operacional (up) e 0 se estiver não-operacional (down).p ( )

Page 20: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ SMPL TARVOSFunções: SMPL e TARVOSFunções de obtenção de status e medidas de desempenho ç ç p(cont.):double U(int f) double B(int f)double B(int f) double Lq(int f)f: número da facility

i ili ã édi í d retornam, respectivamente, a utilização média, o período médio ocupado e o comprimento médio da fila.Somente no TARVOS:int getFacMaxQueueSize(int f)

Retorna o tamanho máximo de fila da facility indicada, medido durante a simulação.durante a simulação.No SMPL, isso precisa ser obtido através de algoritmo do usuário.

Page 21: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ SMPLFunções: SMPLEscalonamento ou agendamento de eventos:Escalonamento ou agendamento de eventos:void schedule(int ev, double te, int tkn); ev é o número do evento a escalonar.

é l d d l l d te é o intervalo de tempo a partir do instante atual, para o qual deve ser programado o evento. tkn é o número do token.

Recuperação do próximo evento da lista:void cause(int *ev, int *tkn);

R ti ó i t d d i d t l ú (ti ) d Retira o próximo evento da cadeia de eventos; coloca o número (tipo) do evento em ev e o número do token em tkn.O tempo de simulação é avançado automaticamente para o instante de

ê i d docorrência do evento recuperado.

Page 22: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ TARVOSFunções: TARVOSEscalonamento ou agendamento de eventos:gvoid schedulep(int ev, double te, int tkn, TOKEN *tkp); ev é o número do evento a escalonar. te é o intervalo de tempo a partir do instante atual, para o qual deve ser programado o evento. tkn é o número do token* k é d k d f d l á *tkp é o ponteiro para a estrutura do token, definida pelo usuário, ou NULL se não houver.

Recuperação do próximo evento da lista:TOKEN *causep(int *ev, int *tkn);

Retira o próximo evento da cadeia de eventos; coloca o número (tipo) do evento em ev e o número do token em tkn; retorna a estrutura de dados correspondente ao token se houver e NULL se não houverao token, se houver, e NULL, se não houver.O tempo de simulação é avançado automaticamente para o instante de ocorrência do evento recuperado.

Page 23: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ SMPLFunções: SMPLCancelamento de eventos:Cancelamento de eventos:int cancel(int ev);

Esta função retorna o valor do token associada ao evento Esta função retorna o valor do token associada ao evento cancelado. Se o evento não for encontrado, ela retorna -1. Se houver múltiplas ocorrências do mesmo evento, apenas o p , ppróximo será cancelado.

Tempo atual de simulação: p çdouble stime();

A unidade de tempo é estabelecida implicitamente pelos valores p p putilizados na simulação.

Page 24: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ TARVOSFunções: TARVOSCancelamento de eventos:struct evchain *cancelp_ev(int ev);

Esta função elimina da cadeia de eventos o primeiro evento identificado por ev e retorna um ponteiro para o elemento da cadeia de eventos que foi p p qretirado ou NULL, se nenhum evento foi encontrado. Se houver múltiplas ocorrências do mesmo evento, apenas o próximo será cancelado.

struct evchain *cancelp_tkn(int tkn);f l d d d l dEsta função elimina da cadeia de eventos o primeiro evento relacionado ao

token passado como parâmetro, e retorna um ponteiro para o elemento da cadeia de eventos que foi retirado ou NULL, se nenhum evento foi encontrado Se houver múltiplas ocorrências do mesmo token apenas o encontrado. Se houver múltiplas ocorrências do mesmo token, apenas o próximo será cancelado.

Tempo atual de simulação: double simtime();double simtime();

A unidade de tempo é estabelecida implicitamente pelos valores utilizados na simulação.

Page 25: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ d SMPL TARVOSFunções do SMPL e TARVOS

Geração de valores aleatóriosdouble ranf();

R l d l ó i di ib íd if 0 1Retorna um valor pseudo-aleatório distribuído uniformemente entre 0 e 1.O SMPL usa um gerador próprio de números aleatórios. O TARVOS usa o gerador nativo do compilador C.

int stream(int n);Para o SMPL: seleção de seqüências aleatórias: ç q

O n é o número da sequência do gerador. O SMPL fornece 15 seqüências (de 1 a 15) aleatórias, que na implementação do livro corresponde a um ciclo de 100.000 amostras. Se n for 0, a função apenas retorna o número da seqüência atual.

Para o TARVOS:O n é o número da semente para o gerador nativo de números aleatórios (srand). A função retorna sempre o valor da semente atual.

Page 26: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

F õ d SMPL TARVOSFunções do SMPL e TARVOSGeração de valores aleatórios:Geração de valores aleatórios:double expntl(double x); double erlang(double x double s);double erlang(double x, double s);double hyperx(double x, double s);double normal(double x double s);double normal(double x, double s);SomenteTARVOS:double pareto(double a double k);double pareto(double a, double k);

Distribuições uniformes:double uniform(double a double b);double uniform(double a, double b);int irandom(int i, int j);

Page 27: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

R d õRecomendaçõesNão utilize valores numéricos no código use os recursos Não utilize valores numéricos no código, use os recursos de macros (#define) em C.

T d d fi i õ d d f it t d Todas as definições de recursos devem ser feitas antes de qualquer outra operação com recursos ou operações

t t á i á com eventos; caso contrário, ocorrerá um erro.

Separe o evento de chegada do pedido de servidor, dado que a rotina (evento) correspondente ao pedido do servidor será reexecutada após a liberação do servidor.

Page 28: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

R d õRecomendaçõesO programa de simulação não deve transferir o controle O programa de simulação não deve transferir o controle diretamente entre rotinas de tratamento de eventos, mesmo se os eventos devem ser executados no mesmo mesmo se os eventos devem ser executados no mesmo instante de tempo. O controle deve sempre ser transferido através de chamadas de transferido através de chamadas de schedule()/schedulep().T k tili d Tokens que utilizam recursos que podem ser “preemptados" devem possuir apenas um evento

d d lagendado por vez para elas.

Page 29: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

R d õRecomendaçõesO relatório deve não só apresentar os resultados mas O relatório deve não só apresentar os resultados, mas também os parâmetros de entrada.

D t id d i l d l d Deve-se ter cuidado especial com a modelagem de estruturas de dados: freqüentemente ocorrem erros na l ã lib ã di â i d t ib t d k alocação e liberação dinâmica de atributos dos tokens e,

em particular, no gerenciamento de índices e ponteiros.

Page 30: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Simulação de uma fila M/M/1 com SMPL

1 2 3

Eventos:

•1: Chegada de cliente

•2: Request servidorq

•3: Release servidor

Page 31: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Simulação de uma fila M/M/1 com SMPL

Evento 1 deve chamar evento 2 e gerar novo evento 1Evento 1 deve chamar evento 2 e gerar novo evento 1Evento 2 deve chamar evento 3 (se servidor livre)Evento 3 é o último não gera novos eventosEvento 3 é o último, não gera novos eventosAs estatísticas de interesse devem ser atualizadas nos eventos adequadosq

mm1.pdf

Page 32: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

/* Simulação de uma fila M/M/1

2004 by Marcos Portnoi*/

#include <stdio.h>#include "smpl.h"#include <stdlib.h>#include stdlib.h

void main(){{

double Ta=0.4,Ts=0.1,te=200000.0;int customer=1,event,server;int n_tot_cheg=0, tam_max_fila=0, num_job_serv=0, n_jobs_gerados=0, _ _ g _ _ _j _ _j _g

maxjobs=600000.0;float tx_cheg;

Page 33: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

smpl(0,"M/M/1 Queue");server=facility("server",1);schedule(1 0 0 customer);schedule(1,0.0,customer);while (stime()<te && n_jobs_gerados < maxjobs)

{cause(&event,&customer);cause(&event,&customer);switch(event){case 1: /* arrival */

schedule(2,0.0,customer);n_tot_cheg++; //incrementa acumulador de jobs que chegaram para a fila de destinon_jobs_gerados++; //incrementa acumulador de jobs gerados

h d l (1 tl(T ) t )schedule(1,expntl(Ta),customer);break;

case 2: /* request server */if (request(server customer 0)==0)if (request(server,customer,0) 0)

schedule(3,expntl(Ts),customer);else{if (inq(server) > tam_max_fila) tam_max_fila = inq(server); //atualiza tamanho máximo

de fila}b kbreak;

Page 34: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

case 3: /* release server */num_job_serv++; //incrementa acumulador de jobs servidosrelease(server customer);release(server,customer);break;

}}}

report();

printf("Fila M/M/1");printf("\n\n\nTempo Simulado: %.2f\nNum. Clientes Gerados: %d", stime(),

n_jobs_gerados);printf("\n\n *** FONTES ***\n\n");

i tf("\ FONTE NUM CLIENTE GER TAXA DE GERACAO")printf("\nFONTE - NUM.CLIENTE.GER. - TAXA DE GERACAO");printf("\n [clientes] [uts/cliente]");printf("\n---------------------------------------------------------");printf("\n 1 %13d %8 4f" n jobs gerados Ta);printf( \n 1 %13d %8.4f , n_jobs_gerados, Ta);

printf("\n\n\n *** SERVIDORES ***\n\n");printf("\nSERV UTILIZ CLI SERV TX SERVICO TEMPO SERVICO");printf( \nSERV. - UTILIZ. - CLI.SERV. - TX SERVICO - TEMPO SERVICO );printf("\n [clientes] [cliente/uts] [uts/cliente]");printf("\n---------------------------------------------------------");printf("\n 1 %11.4f %10d %12.4f %8.4f", U(server), num job serv, p t ( \ % . % 0d % . %8. , U(se ve ), u _job_se v,

num_job_serv/(stime()*U(server)), Ts);

Page 35: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

printf("\n\n\n *** FILAS ***\n\n");printf("\nFILA - TX.CHG. - TAM.MED.FIL - TEM.MED.FIL - TAM.MAX");printf("\n [cli/uts] [clientes] [uts] [clientes]");printf("\n [cli/uts] [clientes] [uts] [clientes]");printf("\n---------------------------------------------------------");tx_cheg=n_tot_cheg/stime();printf("\n 1 %10.4f %10.4f %10.4f %10d", tx cheg, Lq(server), Lq(server)/tx cheg,printf( \n 1 %10.4f %10.4f %10.4f %10d , tx_cheg, Lq(server), Lq(server)/tx_cheg,

tam_max_fila);

printf("\n\nTaxa de Chegada: %f\n", tx_cheg);printf("Tamanho medio de fila: %f\n", Lq(server));printf("Tempo medio em fila: %f\n", Lq(server)/tx_cheg);

i tf("T h M i d Fil %d\ " t fil )printf("Tamanho Maximo de Fila: %d\n", tam_max_fila);printf("Utilizacao do servidor: %f\n", U(server));printf("Taxa de Servico: %f\n", num_job_serv/(stime()*U(server)));

}}

Page 36: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Outro Exemplo: call center com SMPL

7

11

8

call center.pdf

Page 37: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Depuração de Programas de Simulação

Colocar o SMPL para rodarColocar o SMPL para rodar.

Sugestão: testar antes o funcionamento de um dos exemplos fornecidos (mm1 c)fornecidos (mm1.c).

Problemas comuns de compilação:U d d d ti Uso de nomes reservados de rotinas:

random() irandom();

time() stime()() ()

Problemas comuns de execução:Erro: “Empty Element Pool”Erro: Empty Element Pool

Arquivo smpl.c: #define nl 256 /* element pool length */

Verifique se seu modelo está em equilíbrio

Ponteiros!

Page 38: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Depuração de Programas de Simulação

Problemas com o modeloProblemas com o modeloEncadeamento incorreto dos eventosVerifique se todos os eventos estão encadeados corretamenteVerifique se todos os eventos estão encadeados corretamenteO tratamento de um evento deve gerar outro evento, de forma que o token caminhe pelo sistemaq pNúmero incorreto de servidores em um recurso (facility)

Page 39: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Encadeamento de Eventos

7

11

8

Page 40: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Depuração de Programas de Simulação

Na primeira compilação com sucesso do programa tente Na primeira compilação com sucesso do programa, tente executá-lo.

Faça com que o programa de simulação execute apenas um Faça com que o programa de simulação execute apenas um token, ligue o depurador, e acompanhe a execução deste token. Reveja os dados do trace e verifique se o programa token. Reveja os dados do trace e verifique se o programa executou corretamente.

Page 41: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Depuração de Programas de Simulação

Modifique o programa para que execute dois tokens Modifique o programa para que execute dois tokens seqüencialmente (de modo que a execução do segundo token só inicie após o término da execução do primeiro) e só c e após o té o a e ecução o p e o) e acompanhe a execução deles. O objetivo é o de detectar problemas deixados pelo primeiro token, tais como recursos p p pque não foram liberados, elementos de dados que não foram desalocados, etc. A impressão de valores de ponteiros e de índices podem ajudar a identificar estes problemas.

Page 42: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Depuração de Programas de Simulação

Revise mais uma vez o programa para que execute dois Revise mais uma vez o programa para que execute dois tokens concorrentemente, acompanhe a execução dos tokens, e observe problemas na interação dos dois tokens. Pode ser e o se ve p o e as a te ação os o s to e s. o e se necessário iniciar ao mesmo tempo a execução dos dois tokens para garantir a ocorrência de enfileiramento, p gpreempção e outros conflitos de recursos.

Page 43: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Depuração de Programas de Simulação

Continue neste processo de execução controlada se o modelo Continue neste processo de execução controlada se o modelo for complexo. Por exemplo, o programa pode ser modificado para dirigir os tokens para caminhos específicos de execução, pa a g os to e s pa a ca os espec cos e e ecução, ou para examinar condições limites tais como o bloqueio de nós de redes de comunicação.ç

Page 44: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Depuração de Programas de Simulação

Quando a execução seletiva não produzir mais erros tente a Quando a execução seletiva não produzir mais erros, tente a execução completa de um número modesto de tokens. Observe o trace para verificar se as filas crescem porque os O se ve o t ace pa a ve ca se as as c esce po que os recursos não estão sendo liberados. Se for identificado um erro, faça com que o trace seja ligado antes da ocorrência do ç q j gerro.

Page 45: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Depuração de Programas de Simulação

Os erros encontrados neste estágio são freqüentemente Os erros encontrados neste estágio são freqüentemente causados por problemas de “fim de jogo": condições atingidas pela primeira vez na execução do programa, tais como a pe a p e a ve a e ecução o p og a a, ta s co o a alocação do último elemento numa lista de elementos livres.

Page 46: Ferramentas de Simulação SMPL e TARVOS - eecis.udel.edu · SMPL e TARVOS yUm modelo de simulação é implementado como um programa da linguagem hospedeira: as operações de simulação

Depuração de Programas de Simulação

Quando o modelo executar até o final sem erros verifique o Quando o modelo executar até o final sem erros, verifique o relatório de simulação. Observe as utilizações, comprimentos das filas e distribuição dos pedidos entre os recursos para ver as as e st u ção os pe os e t e os ecu sos pa a ve se os valores fazem sentido intuitivamente e se eles são consistentes no sentido de uma análise operacional. Se os presultados estiverem operacionalmente corretos mas forem contra-intuitivos, descubra o porquê : pode haver um erro no cálculo do tempo de serviço ou uma situação de atraso imprevisto (mesmo se válida).