1. Đề bài: Hệ thống M/M/3 – hệ thống xử lý thông tin
Một hệ thống xử lý thông tin bao gồm một kênh truyền tin, một bộ đệm (buffer) và
3 máy tính.

Hệ thống xử lý thông tin
Tín hiệu từ cảm biến đi vào kênh truyền tin với khoảng cách trung bình là 5 micro
giây
Tại bộ đệm các tín hiệu được xử lý sơ bộ với thời gian 10 micro giây cho 1 tín
hiệu. Sau đó tín hiệu được đưa vào xử lý ở 1 trong 3 máy tính. Thời gian máy tính
xử lý một tín hiệu mất 33 micro giây.
Hãy mô phỏng quá trình xử lý thông tin khi có 500 tín hiệu từ cảm biến đưa tới và
tính:
- Thời gian trung bình tín hiệu phải chờ trong bộ đệm trước khi được đưa vào
máy tính để xử lý.
- Chiều dài trung bình hàng đợi của các tín hiệu trong bộ đệm.
- Xác xuất bộ đệm bị tràn, biết rằng dung lượng của bộ đệm là 30 tín hiệu.
- Điều gì xẽ xấy ra khi tăng tốc độ xử lý tín hiệu của các máy tính lên 25 micro
giây/ tín hiệu
2. Giới thiệu phần mềm Sigma
Trong các bài tập trước đây, ta thường xây dựng chương trình mô phỏng bằng
công cụ Visual Basic, tuy nhiên đó không phải là một công cụ chuyên dụng để mô
phỏng. Vì vậy trong bài tập này ta sử dụng 1 công cụ mới, chuyên dùng để mô
phỏng đó là chương trình SIGMA.

1


Phần mềm SIGMA FOR WINDOWS là một sự tiếp cận mới về phân tích và
mô phỏng các sự kiện rời rạc với một vài đặc tính xây dựng mô hình mạnh.
Đặc tính nổi bật nhất của phần mềm SIGMA là các mô hình mô phỏng có thể
được tạo ra hoặc soạn thảo trong khi chương trình đang chạy. Các sự kiện có thể

thêm bớt, thay đổi hoặc loại bỏ. Trình tự logic không bị thay đổi và các lỗi sẽ được
hiệu chỉnh mà không cần dừng chương trình để thay đổi mã và biên dịch lại. Bạn
có thể tạm dừng hoặc chạy lại chương trình bạn thích. Khi sử dụng phần mềm này
một mô hình mô phỏng có thể được phát triển và thực hiện trong một thời gian nhỏ
và nó cũng sử dụng ngôn ngữ lập trình biên dịch thuận tiện nhất.
Tính ưu việt cơ bản của phần mềm SIGMA mà các môi trường mô phỏng
khác không có được là các hỗ trợ hoạt cảnh trong phần mềm. Các hoạt cảnh này
không được tạo ra từ mô hình mô phỏng đang sử dụng phần mềm thông thường
một cách tách biệt, trong SIGMA hoạt cảnh và mô hình là đồng nhất.
Thêm vào đó SIGMA còn bao gồm các công cụ hiệu chỉnh dữ liệu đồ hoạ tinh
xảo cho phép các hình ảnh, đồ thị có thể dán trên các bảng tính hay các bộ xử lý
văn bản trong khi mô hình hoá, phân tích hay hoạt cảnh. Các mô hình của SIGMA
có thể tự động thay đổi các ngôn nhữ dịch như C, Pascal, FORTRAN hay có thể
tự tạo ra một mô tả nhỏ về mô hình bằng tiếng Anh.
Trong SIGMA các mục chương trình có thể chạy đồng thời. Bạn có thể sao
chép hoặc dán những đối tượng từ một mô hình này sang một phần của mô hình
khác. Bên cạnh đó những mô hình có thể phát triển trong một mục của SIGMA và
sau đó được tích hợp đồ hoạ thành một mô hình khác trong khi mô hình cũ vẫn
thực hiện .
SIGMA hỗ trợ đầy đủ một chu kỳ mô hình mô phỏng từ việc xây dựng mô
hình, kiểm tra tới phân tích đầu ra, thực hiện hoạt cảnh, các tư liệu và đưa ra các
thông tin cần thiết.
Phần mềm ra đời đã tạo ra một công cụ rất mạnh trong việc mô hình hoá các
sự kiện nhẫu nhiên điều mà trước đó chưa thực hiện được.

2


3. Phân tích đề bài
Với yêu cầu của đầu bài, đây là 1 hệ thống hàng đợi với độ dài hàng đợi bị hạn

chế bởi dung lượng của bộ đệm(30 tín hiệu). Nhưng thời gian đợi không hạn chế.
Tín hệu từ cảm biến đi vào kênh truyền tin với khoảng cách trung bình là 5 micro
giây. Tại bộ đệm tín hiệu được sử lý sơ bộ vơi thời gian 10 micro giây cho 1 tín
hiệu. Sau đó tín hiệu được đưa vào xử lý ở 1 trong 3 máy tính. Thời gian máy tính
xử lý một tín hiệu mất 33 micro giây.
Nếu hàng đợi đã đầy thì dữ liệu thông tin sẽ không đi vào bộ đệm nữa.
Nếu hệ thống phục vụ đang bận thì thông tin này sẽ phải ở lại trong hệ thống
hàng đợi.
Hệ thống có 3 kênh xử lý thông tin. Với thời gian xử lý một tín hiệu mất 33
micro giây Hệ thống liên tục kiểm tả trạng thái rỗi của các kênh xử lý thông tin.
Khi hệ thống xử lý xong 1 thông tin(đã phục vụ xong), thì thông tin tiếp theo từ
hàng đợi sẽ được đưa tiếp tục vào kênh xử lý thông tin(vào kênh xử lý nào không
bận ).
4. Xây dựng mô hình Grap: nút , mũi tên, chuyển trạng thái, cài đặt tham số
cho các nút, mũi tên. In các hộp thoại.
4.1.Nót tr¹ng th¸i :
1. Run: Khởi tạo các thông số cho các quá trình mô phỏng, Computer 1, 2 và 3
đang phục vụ khách

3


2. Arriv: Số thông tin được truyền đến bộ đệm. Nếu có 1 thông tin được truyền đến
thì số lượng thông tin ở bộ đệm tăng lên 1

4


3. Check: Kiểm tra kênh xử lý thông tin COM 1, COM 2 và COM 3


4. Computer 1: Bắt đầu phục vụ với kênh xử lý phục vụ COM 1, số lượng thông tin
ở bộ đệm giảm đi 1

5


5. Computer 2: Bắt đầu phục vụ với kênh xử lý phục vụ COM 2, số lượng thông tin
ở bộ đệm giảm đi 1

6. Computer 3: Bắt đầu phục vụ với kênh xử lý phục vụ COM 3, số lượng thông tin
ở bộ đệm giảm đi 1

6


7. Leav 1:Kết thúc xử lý thông tin ở COM 1, thông tin được xử lý ở COM 1 tăng
lên 1

8. Leav 2:Kết thúc xử lý thông tin ở COM 2, thông tin được xử lý ở COM 2 tăng
lên 1

7


9. Leav 3:Kết thúc xử lý thông tin ở COM 3, thông tin được xử lý ở COM 3 tăng
lên 1

4.2. Mũi tên

8



1. Mũi tên 1: Bắt đầu thực hiện quá trình mô phỏng, khởi tạo các thông số đầu vào

2. Mũi tên 2: Sắp xếp khởi tạo vòng lặp kế tiếp, sau 1 khoảng thời gian 5 micro
giây(do đầu bài, tín hiệu từ cảm biến đi vào kênh truyền tin với khoảng cách trung
bình là 5 micro giây, dung lượng của bộ đệm là 30 tín hiệu)

9


3.Mũi tên 3: Tín hiệu được xử lý sơ bộ với thời gian 10 micro giây

4. Mũi tên 4: Bắt đầu hoạt động xử lý tín hiệu ở COM 1 nếu COM 1 rỗi

10


5. Mũi tên 5: Bắt đầu hoạt động xử lý tín hiệu ở COM 2 nếu COM 2 rỗi

6. Mũi tên 5: Bắt đầu hoạt động xử lý tín hiệu ở COM 3 nếu COM 3 rỗi

11


7. Mũi tên 7: Thông tin được xử lý xong ở COM 1

8. Mũi tên 8: Thông tin được xử lý xong ở COM 2

12



8. Mũi tên 8: Thông tin được xử lý xong ở COM 3

4.3. Biến trạng thái
Gồm 3 biến trạng thái: QUEUE, TIN, SERVER
4.4. Các giá trị cài đặt cho hệ thống
+ Điều kiện đầu các máy tính xử lý COM 1, COM 2, COM 3 đều rỗi
+ Dữ liệ được lưu vào File có tên:
+ chế độ mô phỏng : Đồ họa GRAPH
+ Seed ngẫu nhiên có giá trị:12345
+ Mô phỏng theo sự kiện
+ Các biến cần mô phỏng: QUEUE, SERVER[1],SERVER[2], SERVER[3]
5. Xác định điều kiện ngừng mô phỏng
+ Điều kiện ban đầu: SERVER[1 =1, SERVER[2]=1, SERVER[3]=1,
QUEUE=0,TIN=0
+ Mô phỏng với 500 tín hiệu

13


6. Kết quả mô phỏng, bảng số liệu, mô phỏng
a. Số lượng thông tin được sử lý

14


15



16


17


18


Nhận xét: Trong quá trình xử lý thông tin khi có 500 tín hiệu từ cảm biến đưa tới,
thì kênh xử lý thông tin đã phục vụ được: 9 tín hiệu được xử lý ở Computer 1, 9
tín hiệu được xử lý ở Computer 2, 8 tín hiệu được xử lý ở Computer 3. Với dung
lượng bộ đệm như trên và thời gian xử lý của các máy tính thì hệ thống không thể
xử lý được tần suất tín hiệu từ cảm biến truyền đến.

19


b. Đồ thị
+ Khi tốc độ xử lý tín hiệu của máy tính là 33 micro giây

20


21


22



23


24


25