SU1080146A1 - Устройство дл моделировани систем массового обслуживани - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее генератор случайного потока импульсов, счетчик общего числа за вок , счетчик потер нных за вок, п ть элементов И, три элемента запрета, элемент ИЛИ, многовходовые элементы И и ИЛИ, два элемента случайной задержки , реверсивный счетчик, выход генератора случайного потока импульсов соединен с входом счетчика общего числа за вок, первым входом первого элемента И и информационным входом первого элемента запрета, управл ющий вход которого ;И ВТОрОЙ ВХОД первого элемента И подключены к выходу , многовходового элемента И, входы которого и входы многовходового элемента ИЛИ подключены соответственно к разр дным выходам реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом второго элемента И , а вычитающий - с выходом третьего элемента И, первый вход которого и управл ющий вход второго элемента запрета подключены к выходу многовходового элемента ИЛИ, выход первого элемента И подключен к входу счетчика потер нных зЪ вок, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет воспроизведени  режима параллельного обслуживани  за вок на двух каналах, оно дополнительно содержит два триггера, . причем выход первого элемента запрета подключен к первому входу второго элемента И и информационному входу третьего элемента запрета, управл ющий вход которого и второй вход второго элемента И соединены с пр г«им выходом первого триггера, нулевой и единичный входы которого подключены к выходам второго и (Я третьего элементов запрета соответственно , первый, вход четвертого элемента И подключен к выходу многовходового элемента ИЛИ, а выход четвертого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента запрета, выход элемента ИЛИ соединен с входами эо элементов случайных задержек, выходы которых объединены и подключены к первому входу п того элемента И и единичному входу второго триггё|ра , выход которого соединен с вто4 фым входом п того элемента И, выа: ход которого подключен к нулевомувходу второго триггера, вторым входам третьего и четвертого элементов И и информационному входу второго элемента запрета.

Description

Изобретение относитс  к спецнги1н зированным средствам электронного моделировани , предназначенным дл  исследовани  СМО, работающих в режи ме распараллеливани . Известно устройство дл  моделиро вани  СМО, содержащее реверсивные счетчики, генераторы случайного потока импульсов, дешифратор, блоки случайных временных задержек, элеме ты И, ИЛИ, ЗАПРЕТ 1 . Однако это устройство не позвол  ет моделировать СМО с очередью. Наиболее близким техническим реш нием к изобретению  вл етс  устройство дл  моделировани  СМО, содержа щее первый реверсивный счетчик, пер ва  группа выходов которого через дешифратор и первый переключатель соединена с входом управл емого генератора потока случайных импульсов а втора  группа выходов первого реверсивного счетчика через первый элемент И соединена с первым входом первого элемента запрета, выход кото рого соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика . а вто рой вход первого элемента запрета соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом генератора потока случайны импульсов и через первый блок случай ных временных задержек подключен к первым входам второго элемента И и второго элемента запрета, выход кото рого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого через второй блок случайных временных задержек соединен с выходом третьего элемента запрета, а второй вход третьего элемента ИЛИ соединен с суммирующим входом второго реверсирующего счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выходы второго реверсивного счетчика через четвертый элемент ИЛИ соединены со вторыми входами второго элемента И и второго элемента запрета, выход генератора потока случайных импульсов соединен со входом счетчика общего числа за вок и с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен со входом счетчика потер нных за вок, а второй вход третьего элемента И объединен с первыми входами четвертого элемента И и третьего элемеата запрета, второй вход которого объединен со входами счетчика числа отказов каналов обслуживани  и со вторым входом четвертого элемента И и через второй переключатель подключен к выходу управл емого генератора потока случайных импульсов , выход четвертого элемента И соединен со входом счетчика прерванных обслуживанием за вок и со вторым вхо лом третьего элемента ИЛИ, п тый и шестой элементы ИЛИ, четвертый, п тый и шестой элементы запрета, п тый, шестой, и седьмой элементы И, третий переключатель и третий реверсивный счетчик, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с, выходами п того и шестого элементов И, перва  группа выходов третьего реверсивного счетчика через седьмой элемент И соединена со вторым входом третьего элемента И, с первым входом третьего переключател  и с первым входом п того элемента запрета, а втора  группа выходов третьего реверсивного счетчика через шестой элемент ИЛИ соединена с первыми входами четвертого элемента запрета и шестого элемента И, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента ИЛИ, выход четвертого элемента запрета соединен с вычитающим входом первого реверсивного счетчика, выход первого элемента И соединен со входом третьего переключател , второй выход которого соединен с первым входом п того элементна И, второй вход которого соединен с выходом п того элемента запрета, второй вход которого через п тый элемент ИЛИ соединен с выходом генератора потока случайных импульсов и управл емого генератора потока случайных импульсов 2J . Оно позвол ет исследовать системы с очередью, в которых кажда  за вка обслуживаетс  одним каналом. Однако в реальных услови х в р де случаев дл  обслуживани  одной за вки привлекаетс  два и более каналов . При этом задание по обработке за вки делитс  на две или более частей, которые могут вь1полн тьс  одновременно на нескольких каналах. Такой режим называетс  распараллеливанием . Он позвол ет добитьс  сокращени  времени обработки задани . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устрой- , ства за счет воспроизведени  режима параллельного обслуживани  за вок на двух каналах. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  моделировани  систем массового обслуживани , содержащее генератор случайного потока импульсов, счетчик общего числа за вок, счетчик потер нных за вок, п ть элементов И, три элемента запрета , элемент ИЛИ, многовходовые элементы И и ИЛИ, два элемента случайной задержки, реверсивный счетчик, выход генератора случайного потока импульсов соединен с входом счетчика общего числа за вок, первым входом первого элемента И и информацион,ным входом первого элемента запрета , управл ющий вход которого и второй вход первого элементу И под-ключены к выходу многовходового эле мента И, входы которого и входы мно говходового элемента ИЛИ подключе ,ны соответственно к разр дным выходам реверсивного счетчика, суммирую щий вход которого соединен с выходо второго элемента И, а вычитающий с выходом третьего элемента И, первы вход которого и управл ющий вход вто рого элемента запрета подключены к выходу многовходового элемента ИЛИ, выход первого элемента И подключен к входу счетчика потер нных за вок, введены дополнительно два триггера, причем выход первого элемента запрет та подключен к первому входу второго , элемента И и информационному входу третьего элемента запрета, управл ющий вход которого и второй вход ВТОрого элемента И соединен с пр мым выходом первого триггера, нулевой и единичный входы которого подключены к выходам второго и третьего элементов запрета соответственно, первый вход четвертого элемента И подключен к выходу многовходового элемента ИЛИ, а выход четвертого элеме та И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента з прета, выход элемента ИЛИ соединен с входами элементов случайных задержек , выходы которых соединены и подключены к первому входу п того элемента И и единичному входу второго триггера, выход которого соединен с вторым входом п того элемента И, выход которого подключен к нулевому входу второго триггера, вторым входам третьего и четвертого элемен ,тов И и информационному входу второIго элемента запрета. Структурна  схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит генератор 1 случайного потока импульсов, счетчик 2 общего числа за вок, счетчик 3 числа потер нных за вок, первый четвертый элементы И 4-7, первый, третий и второй элементы ЗАПРЕТА 8-10, элемент ИЛИ 11, мнрговходовые элементы И 12 и ИЛИ 13, реверсивный счетчик 14, элементы случайных задер жек 15 и 16, первый и второй триггеры 17 и 18, п тый элемент И 19. Устройство работает следующим образом . . В случае когда очереди . нет и каналы обслуживани  свободны от за  вок (при этом триггеры 17, 18 наход тс  в нулевом состо нии, сигнгшы на выходе триггеров 17,18 многовходовой системы И 12 отсутствуют импульс от генератора 1 через открытые элементы ЗАПРЕТ 8 и 9 поступает на единичный вход первого триггера 17,перевод  его в единичное состо ние , что свидетельствует о том, что параллельно работающие каналы обслуживани  (или по меньшей мере один из них) зан ты обслуживанием за вки в режиме распараллеливани , одновременно импульс от генератора 1 через первый вход элемента ИЛИ 11 поступает на входы первой 15 и второй 16 линий случайных временных задержек , имитирующих случайное врем  обслуживани  в каналах. Через случайное врем , равное продолжительности обслуживани  на одном из каналов , на входе одной линии случайных временных задержек (15 или 16) по вл етс  импульс, который переводит триггер 18 в единичное состо ние, при этом сигнал с выхода триггера 18 открывает элемент И 19. В результате импульс, по вившийс  на выходе другой линии случайной временной задержки , через открытый элемент И 19 поступает на нулевой вход триггера 18 и одновременно через открытый элемент ЗАПРЕТА - на нулевой вход триггера 17, В результате триггеры 18 и 17 пере- ход т в нулевое состо ние, что свидетельствует об освобождении каналов обслуживани  от за вки. В случае, когда каналы зан ты обслуживанием за вки, импульсы от генератора 1 не проход т через элемент 9 он закрыт сигналом с выхода триггера 17), а через открытый элемент и S поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 14, увеличива  его код на единицу и имитиру  тем самым постановку поступившей за вки в очередь . В случае, когда в оч,ереди, есть за вки , на выходе многовходовой схемы ИЛИ присутствует сигнал, открывгиощий элементы И 6 и 7, и закрывгиощий элемент 10 ЗАПРЕТА. В данном случае при завершении обслуживани  за вки в обоих каналах на выходе элемента И 19 по вл етс  импульс, который переводит триггер 18 в нулевое состо ние (что  вл етс  признаком завершени  обслуживани  за вки) и одновременно через открытый элемент И 7 и элемент ИЛИ 11 поступает на вход линий случайных временных задержек 15 и 16, имитиру  подачу на обслуживание за вки из очереди. При этом импульс с выхода элемента И 19 через открытый элемент 6 поступает также на вычитающий вход реверсивного счетчика 14, уменьша  его код на единицу и имитиру  тем самым сн тие одной за вки из очереди и постановку ее на обслуживание. В момент полного заполнени  очереди на выходе многовходовой система схемы И 12 по вл етс  сигн;а , коз

торый закрывает элемент 8 и открывает элемент И 4. в результате импульсы от генератора 1 начинают поступать на счетчик 3 числа потер нных за вок.

Таким образом, включение в состав устройства линий случайных ВЕ5ем нных задержек 15, 16, триггеров 17, 18и элемента И 19 позвол ет моделировать работу исследуемых систем массового обслуживани  в режиме распараллели-; вани , при котором работа по абслуживанию за вку ведетс  двум  канала ми одновременно.

При проведении моделировани  импульс , имитирующий поступление за вки на обслуживание в свободную систему извне или за вки из очереди в освободившиес  каналы , проходит через элемент ИЛИ 11 и поступает на вход линий случайных временных задержек 15 и 16. При этом

благодар  наличию триггера 18 и элемента И 19 сигнал, свидетельствующий о завершении обслуживани  за вки в целом, по вл етс  только после прихода второго импульса с выхода одной из случайных временных задержек 15 или 16.

Статистические характеристики функционировани  СМО, модулируемой устройством , вычисл ютс  известньлми методами на основе показаний счетчика 2 общего числа поступивших за вок и счетчика 3 за вок, получивших отказ в обслуживании из-за отсутстви  свободных мест дл  ожидани  в очереди.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет моделировать работу систем массового обслуживани  в режиме распараллеливани , что расшир ет функциональные возможности известных систем.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее генератор случайного потока импульсов, счетчик общего числа заявок, счетчик потерянных заявок, пять элементов И, три элемента запрета, элемент ИЛИ, многовходовые элементы Ии ИЛИ, два элемента случайной задержки, реверсивный счетчик, выход генератора случайного потока импульсов соединен с входом счетчика общего числа заявок, первым входом первого элемента И и информационным входом первого элемента запрета, управляющий вход которого и второй вход первого элемента И подключены к выходу многовходового элемента И, входы которого и входы многовходового элемента ИЛИ подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соединен с выходом второго элемента И , а вычитающий - с выходом третьего элемента И, первый вход которого и управляющий вход второго элемента запрета подключены к выходу многовходового элемента ИЛИ, выход· первого элемента И подключен к входу счетчика потерянных заявок, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения режима параллельного обслуживания заявок на двух каналах, оно дополнительно содержит два триггера, причем выход первого элемента запрета подключен к первому входу второго элемента И и информационному входу третьего элемента запрета, управляющий вход которого и второй вход второго элемента И соединены с прямым выходом первого триггера, нулевой и единичный входы которого <g подключены к выходам второго и третьего элементов запрета соответственно, первый. вход четвертого элемента И подключен к выходу многовходового элемента ИЛИ, а выход четвертого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента запрета, выход элемента ИЛИ соединен с входами элементов случайных задержек, выходы которых объединены и подключены к первому входу пятого элемента И ₍и единичному входу второго триггера, выход которого соединен с втоίρΗΜ входом пятого элемента И, выход которого подключен к иулевомувходу второго триггёра, вторым входам третьего и четвертого элементов И и информационному входу второго элемента запрета.

   SU„„ 1080146

   I

   108014b