Petri hálók
TnArITS technológia és annak építészeti
Tárgy A07.01 alapjai Switch
Petri Nets Petri hálók - az egyik legjelentősebb a modellezés folyamatok, beleértve a párhuzamos, szinkron és aszinkron. Ezek tükrözik logikus eseménysor, amely lehetővé teszi, hogy figyelemmel kísérje az adatfolyamok és töltsön interakciós folyamatokat. Petri háló adott gráf, amelynek csúcsai vannak osztva két részhalmaza. Ábra. *** mutat példát egy ilyen képviselet hálózat.
Az egyik ilyen részhalmazainak csomópontok helyzetét reprezentálja (körök jelölik és szimbólumok vannak jelölve Pi), a többi csomópontot átmeneteket (jelzi kötőjelek és védjegyek ti szimbólumok). A csúcsok vannak csatlakoztatva irányított ív, amelyek nincsenek jelölve.
Bemenetek és kimenetek, mint ilyen, nem lehet kijelölni, Petri hálózat. Jelölt helyen (jelölt belül kikelt dot), és ez tekinthető a kezdeti számolás. Egy másik az lerakási pozíciókat zsetonnal. A zsetonok száma pozícióban változhat 0 végtelenig. Infinity általában nevezik .
Petri háló végzi az átmenet kezdődik, amely által ellenőrzött zseton.
Egy adott pillanatban azt csak akkor fut az egyik átmenetek esetében, ha engedélyezve van (aktív). Elvileg lehet aktív több átmenetek. De lehet kezdeni.
Az átmenet az úgynevezett érvényes, ha annak minden egyes bemeneti helyek számát tartalmazza chipek nem kevesebb, mint az ívek száma, ami ebből a helyzetből az átmenet.
Ahhoz, hogy megértsük a működési elve a hálózat Petri úgy érthetőbb ábrán látható példa. ***
Itt vannak címkézve pozíciók P1 és P3. amely jelöli a címkézés (1010),. Azaz, ha a pozíció az a chip, akkor címkével (1), más néven (0). Jelölés összes csúcs képviseli, mint vektoron (1 2 ..., n ..), ahol I távú i-edik pozícióban, és az n - a pozíciók számát a hálózatban. Transitions A hálózat által képviselt a következő deoreva.
Mivel a fa csomópontjait azok címkézésére, amelyek végrehajtása során a végrehajtási Petri hálók.
Kezdeti jelölés az a fa tetején. Amikor ez csak akkor aktív átmenet t3. Kezdve az átmenet t3 úgy hajtjuk végre, hogy az első számláló eltávolítjuk belőle, majd helyezni a helyzetben p4. Ez létrehozza az új címkézési (1001).
Továbbá, az átmenet válik aktív T2. De ebben az esetben a kezdete az átmenet kíséri a tény, hogy egy chip eltávolítjuk a helyzetben p4. és helyezték el a két - az egyik helyzetben p2. és a többi P3 helyen.
Ezt követően, aktívvá válik két átmenetet T1 és T3. Ebben a helyzetben, akkor fuss egy közülük.
Ha megyünk T3 ágakat. majd ismételje meg a lépéseket már befejeződött. Ez azt jelenti, hogy az étel hálózat beleesik a ciklust. Abban a helyzetben, p2 fog felhalmozódni zseton. Sőt, az ilyen mértékű felhalmozódása nem korlátozott, és hogy van megjelölve .
Ha megyünk ágak által t1. akkor találjuk magunkat a holtpont. A lényeg nullázni helyzetben p3. És ezért az átmenet válik t1 tiltott
Ez teszi gazdagabbá modellező tulajdonságai Petri hálók.
Megfelelő Petri háló nevezzük automata, ha minden átmenet nem több, mint egy bejövő és egy kimenő ív felett, és a kezdeti jelölés nem több, mint egy címkét.
Feladatok az önálló munkavégzésre. Építsd és fedezze automata Petri háló.
2.3.2.Modelirovanie alapuló rendszerek Petri hálók.
Bemutató Petri hálózati rendszer alapját két alapvető fogalmakat: események és körülmények között. eseményfellépési vezérli a rendszer állapotát, amely leírható számos feltételnek. A feltétel eltarthat akár az érték „true” vagy „false”.
Esemény bekövetkezése a rendszerben van lehetőség, ha bizonyos feltételek teljesülnek - előfeltétele eseményeket. A bekövetkezési vezethet más feltételek - utófeltételek eseményeket. Példaként tekintsük a következő feladat modellezés.
Példa. Modellezése szekvenciális kérelmek feldolgozását az adatbázis szerver. A szerver készenléti állapotban, amíg a felhasználó nem kap egy üzenetet, mely feldolgozza, és elküldi az eredménye az ilyen feldolgozás a felhasználó számára.
A fenti leírást, akkor lehet, hogy a megfelelő leírás az események és körülmények között. valamint egy táblázatot a pre- és post-körülmények között.
Feltételei a rendszer a következők:
b. A kérelem vár;
a. A kiszolgáló feldolgozza a kérést;
Úgy kezeltük a kérelmet.
Események erre a rendszer:
1. Request lépett.
2. A kiszolgáló elkezdi feldolgozni a kérelmet.
3. Szerver nem fejeződött be a kérelmet.
4. A feldolgozás eredmény küldött.
Ez Petri háló feltételek szimulált helyzetben, rendezvények - átmenetek. Az átmenet bemenetek előfeltételei megfelelő esemény; Kimenetek - utófeltételek. Esemény bekövetkezése szimulált elindítása a megfelelő átmenet. Elégedettség állapot jelenik meg, hogy chip megfelelő helyzetben ezt a feltételt. Kezdve az átmenet távolítja el a forgácsot képviselő teljesítésének feltétele és képezi az új chipek, amelyek az végrehajtás utófeltételek.
Példa. Az egyidejűség és a konfliktus. Tekintsük a Petri háló.
Két hálózat átmenet konfliktus, azaz a dob egyikük eltávolítja a chip egy közös bemeneti pozícióban, így megakadályozza, hogy a többi. Így mintájára egymást kizáró események.
Példa. Végrehajtása számítási algoritmus Y! És a termék az összes páros számok intervallumban [1, Y] egy tetszőleges pozitív egész Y.
A program egy absztrakt nyelv.
2.4. Modellezése interakciós folyamatok Petri hálók.
Vannak különböző típusú interakciókat (szinkronizálás) folyamat, beleértve: reagáltatunk egy közös (megosztott) memória; üzenetek küldésével különféle.
Modellezési végezzük már hírnevet szerzett grafikon analitikus konstrukciók alapján Petri hálók.
Ezután megmutatjuk, hogyan Petri hálók modellezésére különböző mechanizmusok szinkronizációs folyamatok alapján oldja meg a problémákat, hogy a klasszikussá vált terén azok alkalmazását.
A probléma a kölcsönös kizárás. Hagyja, hogy a két folyamat egy közös változó, rekord, fájl vagy egyéb adatok elem.
Frissíteni egy megosztott adatok elem folyamat először olvassa el a régi értéket, majd kiszámítja az új és végül égetjük ugyanarra a helyre. Ha két folyamat P1 és P2 egyidejűleg próbál végrehajtani egy műveletsor, lehet, hogy az adatok a korrupció.
Az ilyen problémák elkerülésére használják kölcsönös kizárási módszer koncepciója alapján a kritikus szakasz. Kritikus szakasz - ez a rész a folyamat azonosítója, ahol a program a megosztott adatok objektumot. Mielőtt elvégezné a kritikus szakaszban, a folyamat addig vár, amíg a másik folyamat befejeződött végző saját kritikus szakasz (ha a végrehajtás zajlik). Ezután belép a kritikus szakaszt, és blokkolja a hozzáférést más folyamat kritikus szakaszába. Miután befejezte a kritikus szakasz szabadítja fel a folyamat hozzáférés más folyamatok a megosztott adatok objektumot.
A következő Petri háló modellek kölcsönös kizárási mechanizmus a két folyamat P1 és P2.
A probléma a termelő / fogyasztó. Ez a probléma is előfordul megosztott objektum - a puffer, amely úgy valósítjuk meg, interakció révén aszinkron üzenetküldés. Folyamat-készítő teremt üzenetek kerülnek a puffer. A fogyasztó vár, amíg az üzenet kerül a puffer, lekéri onnan és felhasználása. Az ilyen kölcsönhatás lehet modellezni, a következő Petri hálózat.
Pozíció B jelentése a puffer, minden chip felel meg az üzenetet, amelyet gyártott és még fel nem használt.
A probléma a Diners bölcsek. A probléma a Diners bölcsek Dijkstra javasolt, és társul az öt bölcs férfiak, akik felváltva gondolta, hogy evett.
A bölcsek ül egy kerek asztal, amelyen sok kínai ételeket. Szomszédok között van egy chopstick. Vételére kínai étel van szükség két pálca. Ezért minden bölcs ember először veszi a botot a bal és a jobb bot, majd folytassa enni. Lehetőség van arra, hogy minden bölcs ember ragaszkodni fog a bal oldalon, majd megvárja, amíg megszabadult kart jobbra. Így fog várni, amíg meg nem halnak éhen. Így az egyik feltétele a „Diners bölcsek” a rendszer egy zsákutca.
holtpont probléma ebben a rendszerben lehet megoldani a következő módosítását annak magatartási szabályok: Legyen a zsálya az átmenet állapotában a meditáció állapotában magában nem eszik egy időben, és ezzel egyidejűleg a két pálca (bal és jobb), ha ezek ingyenesek. Ezt a helyzetet modellezi a következő Petri háló.
Ebben a hálózatban a helyzet a Petri ni. i képviseli a feltétel «i-I stick mentes.” A kezdeti címkézés minden ilyen helyzetben van egy chip. Mindegyik Sage i megfelel a két pozíció: dl helyzetben - képviselő a feltétel «i-edik Sage hiszi"; és EI helyzetben - képviselő a feltétel «i-edik Sage enni.” A kiindulási helyzetben dl címkézés minden egy chipet tartalmaz, és mindegyik üres pozíció ei.
Mindegyik Sage is megfelel két átmenetet: az átmenet Nachi - képviseli az esemény „a kezdete egy étkezés i-edik zsálya”; és az átmeneti zavi - képviselő az esemény „a következtetést a dara i-edik Sage.”
A letöltés folytatásához össze kell rakni egy képet: