-
Notifications
You must be signed in to change notification settings - Fork 0
/
QueuingSystem.cpp
184 lines (162 loc) · 7.69 KB
/
QueuingSystem.cpp
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
#define BUISY 1
#define IDLE 0
#include "QueuingSystem.h"
#include <cstdio>
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
QueuingSystem::QueuingSystem(double mean_service, double mean_interarrival, double time_limit, int queue_limit, int n_servers,
bool get_events_log, bool get_debug_log) {
srand(time(NULL));
this->n_servers = n_servers;
this->server_status = new int[n_servers];
this->time_next_event = new double[n_servers+2];
this->n_priorities = 6;
this->queue_limit = queue_limit;
this->num_events = n_servers+1;
this->mean_service = mean_service;
this->mean_interarrival = mean_interarrival;
this->time_limit = time_limit;
this->get_events_log = get_events_log;
this->get_debug_log = get_debug_log;
}
void QueuingSystem::run() {
system_time = 0;
report_string = "Система массового обслуживания\n\nСреднее время между поступлениями " +
to_string(mean_interarrival) + " c\n\nСреднее время обслуживания " +
to_string(mean_service);
// all servers are free
for (int i = 0; i<n_servers; i++) {
server_status[i] = IDLE;
}
total_waiting_in_queue = 0;
total_being_in_system = 0;
time_last_event = 0;
n_requests_rejected = 0;
n_requests_served = 0;
n_requests_arrived = 0;
area_num_in_q = 0;
time_next_event[1] = system_time + expon(mean_interarrival);
for(int i = 2; i<n_servers+2; i++){
time_next_event[i] = 1.0e+30;
}
if(get_events_log) report_string+="----------------------------------\n\n";
while (system_time<time_limit){
timing();
update_time_avg_stats();
if(next_event_type == 1){
arrive();
} else {
depart(next_event_type - 2);
}
}
if(get_events_log) report_string+="----------------------------------\n\n";
}
double QueuingSystem::expon(double mean) {
return -mean * log((double) rand()/RAND_MAX);
}
int QueuingSystem::generate_priority() {
double borders[] = {0.5, 0.7, 0.85, 0.95, 0.98};
double X=((double)rand()/(double)RAND_MAX);
for(int i = 0; i<n_priorities-1; i++){
if(X<borders[i]){
//if(get_debug_log) report_string+="priority: "+to_string(n_priorities-i)+"\n\n";
//std::cout<<"X: "<<X<<" border: "<<borders[i]<<" priority: "+to_string(n_priorities-i)+"\n";
return n_priorities-i;
}
}
return 1;
}
void QueuingSystem::timing() {
double min_time_next_event = 1.0e+29;
next_event_type = 0;
if(get_debug_log){
report_string+="timing:\n";
}
for(int i = 1; i<=num_events; i++){
if(get_debug_log) report_string+=" - event type "+to_string(i)+"; time: "+to_string(time_next_event[i])+"\n";
if(time_next_event[i] < min_time_next_event){
min_time_next_event = time_next_event[i];
next_event_type = i;
}
}
if(next_event_type == 0){
report_string+="Список событий пуст в момент времени "+to_string(system_time)+"\n\n";
exit(1);
}
system_time = min_time_next_event;
}
void QueuingSystem::arrive() {
double delay;
bool served = false;
time_next_event[1] = system_time + expon(mean_interarrival);
n_requests_arrived++;
if(get_events_log) report_string+="Прибыл запрос в момент времени "+to_string(system_time)+"\n\n";
for(int i = 0; i<n_servers; i++){
if(server_status[i] == IDLE){
//delay = 0;
n_requests_served++;
server_status[i] = BUISY;
time_next_event[i+2] = system_time+expon(mean_service);
total_being_in_system += time_next_event[i+2]-system_time;
served = true;
if(get_events_log) report_string+="Запрос обработан сервером "+to_string(i)+" в момент времени " +
to_string(system_time) + " с задержкой " + to_string(delay) + "\n\n";
break;
}
}
if(!served){
if(requests_queue.size() > queue_limit){
report_string+="Очередь переполнена в момент времени "+to_string(system_time)+"\n\n";
n_requests_rejected++;
//exit(2);
}
requests_queue.push(make_pair(generate_priority(), system_time));
}
}
void QueuingSystem::depart(int server_index) {
double delay;
if(get_debug_log) report_string+="depart server_index = "+to_string(server_index) +
" system time = " + to_string(system_time) + "\n\n";
if(requests_queue.empty()){
server_status[server_index] = IDLE;
time_next_event[server_index+2] = 1.0e+30;
} else {
delay = system_time - requests_queue.top().second;
requests_queue.pop();
time_next_event[server_index+2] = system_time + expon(mean_service);
total_waiting_in_queue += delay;
total_being_in_system += (delay + (time_next_event[server_index+2]-system_time));
n_requests_served++;
if(get_events_log){
report_string+="Запрос обработан сервером " + to_string(server_index) +
" в момент времени " + to_string(system_time) + " с задержкой " + to_string(delay) + "\n\n";
}
}
}
void QueuingSystem::update_time_avg_stats() {
double time_since_last_event = system_time - time_last_event;
time_last_event = system_time;
area_num_in_q += requests_queue.size()*time_since_last_event;
}
string QueuingSystem::report() {
string suffix = "";
suffix+="\n\nКоэфициент использования "+to_string((total_being_in_system-total_waiting_in_queue)/(system_time*n_servers));
suffix+="\n\nСреднее время ожидания в очереди " + to_string(total_waiting_in_queue / n_requests_served) + " с";
suffix+="\n\nСреднее время пребывания в системе " + to_string(total_being_in_system / n_requests_served) + " с";
suffix+="\n\nСреднее число требований в очереди " + to_string(total_waiting_in_queue / system_time);
suffix+="\n\nСреднее число требований в системе " + to_string(total_being_in_system / system_time);
//среднее число заявок, которое может обслужить система за единицу времени.
suffix+="\n\nАбсолютная пропускная способность " + to_string(n_requests_served/system_time);
//отношение среднего числа заявок, обслуживаемых системой в единицу времени, к среднему числу поступающих за это время заявок
suffix+="\n\nОтносительная пропускная способность " + to_string(n_requests_served/n_requests_arrived);
suffix+="\n\nЧисло необслуженных требований " + to_string(n_requests_rejected);
suffix+="\n\nЧисло обслуженных требований " + to_string(n_requests_served);
suffix+="\n\nВремя завершения моделирования "+ to_string(system_time) +" с";
return report_string+suffix;
}
QueuingSystem::~QueuingSystem() {
delete [] time_next_event;
delete [] server_status;
}