SU1312599A1 - Устройство дл моделировани систем массового обслуживани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике. Цель изобретени  - расширение класса моделируемых систем массового обслуживани  (). Изобретение позвол ет моделировать функционирование замкнутых многоканальных СМО с конечным числом независимых источников за вок, содержанхих буферные наконители и обс.чу- живаемых в соответствии с ситуационной дисцинлиной одиночной диснетчеризации. Устройство содержит К каналов моделировани  очереди, состо н их из блока 1 сдвига, реверсивного счетч1 ка 2, i-енератора 3 импульсов за вок, элемента И-НЕ 5, а также блок 8 ситуационных нриорнтстов. генератор 9 тактовых импульсов, блок К ои|10(. м, блок 11 нриоритетов, блок 15 вывода. Функционирование устройства начинаетс  с генерации за вок генератором 3 в блок 1 едви|-а f-a нана/1 ноделаро$аниа ovepeUu R-й анол моВелирсёани  ovepe- - аи г с /п/ыхЛ-г г: - ана/;а 2: Д -т/ 6-(,/х. 1-2 Й7. f на на/JO 2. Sb/x. -Z о/. 2 п анала К

Description

дл  каждого канала моделировани  очереди. Элемент И-НЕ 5 совместно с реверсивным счетчиком 2 регулирует количество за вок от источника в системе (в очереди и на обслуживании ), определ емое емкостью буферного накопител  источника. При наличии сигнала об окончании обслуживани  за вки формирователь 12 сигналов разрешени  обслуживани  приводит в действие блок 10 опроса и блок 8 ситуационных приоритетов. Блок 10 опроса выдает сигналы опроса в те каналы моделировани  очереди, дл  которых

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  моделировани  процессов в системах массового обслуживани  (СМО).

Цель изобретени  - расширение класса моделируемых систем массового обслуживани  с дисциплиной одиночной диспетчеризации .

На фиг. 1 приведена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока ситуационных приоритетов.

Устройство содержит К каналов моделировани  очереди, каждый из которых состоит из блока 1 сдвига, реверсивного счетчика 2, генератора 3 импульсов за вок, триггера 4, элемента И-НЕ 5, элемента И 6, а также k групп элементов И 7, блок 8 ситуационных приоритетов, генератор 9 тактовых импульсов, блок 10 опроса, блок 11 приоритетов , формирователь 12 сигналов разрешени  обслуживани , элемент ИЛИ 13, элемент ИЛИ-НЕ 14, блок 15 вывода, вход 16 запуска.

Блок 8 ситуационных приоритетов содержит группу элементов И 17, первый 18 и второй 19 элементы ИЛИ-НЕ, первую 20 и вторую 21 группы элементов ИЛИ-НЕ, вторую 22 и третью 23 группу элементов И.

Разр дность счетчика 2 выбираетс , исход  из емкости буферного накопител  терминала , котора  у указанных СМО может варьироватьс  от одной до семи  чеек. Устройство рассчитано на емкость буферного накопител , равной трем, т. е. в нем может помеш,атьс  максимально три за вки. Таким образом, разр дность счетчика 2 равна двум, так как двоичное число, соответствующее 3, равно «11.

Частота выдачи импульсов за вок генератором 3 настраиваетс  согласно интенсивности обработки за вок терминалом в реальной системе.

Блок 8 ситуационных приоритетов (фиг. 2 предназначен дл  выделени  на момент насформирован признак обслуживани , вырабатываемый блоком 8 ситуационных приоритетов на основе анализа содержимого реверсивных счетчиков 2, т. е. анализа количества за вок в системе от каждого источника . Блок 11 приоритетов выбирает на обслуживание приоритетный канал с наименьшим пор дковым номером. Тактирование в устройстве осуществл етс  генератором 9. Блок 15 вывода выполн ет функции сопр жени  устройства со счетными приборами. 2 ил.

чала обслуживани  приоритетных каналов моделировани  очереди, т. е. он назначает каналам в зависимости от состо ни  их буферных накопителей (или от количества в системе их за вок) ситуационые приоритеты.

Блок 11 приоритетов предназначен дл  выделени  одного из выбранных дл  обслуживани  приоритетных каналов моделировани  очереди.

Формирователь 12 сигналов разрешени  обслуживани  выполн ет функции запуска блока 10 опроса и блока 8 ситуационных приоритетов.

Блок 15 вывода состоит из трех расширителей импульсов и предназначен дл  со- гласовани  устройства моделировани  с пересчетными приборами.

СМО, дл  моделировани  которых предназначено предлагаемое устройство, широко используютс  дл  описани  функционировани  автоматизированных систем управ- 0 лени  технологическим оборудованием. Указанные СМО состо т из М независимых источников (терминалов), каждый из которых имеет буферный накопитель с ограниченной емкостью, предназначенной дл  хранени  5 обслуженных за вок перед и во врем  их обработки на терминале, а также очередь за вок, требующих обслуживани , из которой они выбираютс  в пор дке поступлени . За вки, циркулирующие в системе, обладают индивидуальностью, т. е. после обслужи- 0 вани  они возвращаютс  к своему терминалу .

Количество за вок, принадлежащих одному терминалу, ограничено и определ етс  емкостью его буферного накопител .

Рассматриваемые СМО имеют следую- 5 Щую особенность.

Если в какой-то момент времени буферный накопитель терминального устройства пустует, т. е. все его за вки наход тс  в системе - в очереди и на обслуживании, то это устройство находитс  в аварийном останове.

В реальных системах такие ненормативные ситуаций  вл ютс  нежелательными и представл ют редкие событи .

Ситуационна  дисциплина диспетчеризации типа SK обеспечивает выбор терминалов на обслуживание в соответствии с их ситуационными приоритетами, которые назначаютс  устройством в зависимости от заполненности за вками их буферных накопителей . При этом чем меньше за вок в накопителе источника, тем выше его приоритет, а при наличии нескольких таких накопителей беретс  на обслуживание источник с наименьшим номером. При одном подключении к очереди терминала обслуживаетс  только одна ее за вка.

Устройство работает следуюш.им образом.

С выхода генератора 3 импульсов за вок на вход элемента И-НЕ 5 поступают импульсы-за вки , имитирующие входной поток за вок от первого терминала (аналогично это происходит и в других каналах моделировани  очереди). На других входах элемента И-НЕ 5 имеютс  сигналы соответственно с первого (младшего) и второго (старшего) разр дов реверсивного счетчика 2. Элемент И-НЕ 5 осуш.ествл ет поддержание в системе определенного количества за вок от терминала (в данном случае три, так как объем его буферного накопител  выбран равным трем  чейкам). Таким образом, имитируетс  входной поток за вок от терминалов с ограниченной емкостью буферных накопителей.

С выхода элемента 5 импульс за вки проходит на вход блока 1 сдвига. По положительному перепаду тактового импульса от генерато.ра 9, поступающего на первый вход блока 1 сдвига, в последнем осуществл етс  режим последовательного занесени  информации со сдвигом вправо, так как в начальный момент работы устройства на входе блока 1 сдвига поддерживаетс  логический «О.

В реверсивном счетчике 2 регистрируетс  поступивша  в систему за вка. Если количество за вок в системе от терминала равно емкости буферного накопител  (трем), то элемент И-НЕ 5 «запирает вход за вок в систему (на ее входах «1).

Таким образом, имитируетс  аварийна  ситуаци  простого терминала, когда его буферный накопитель пуст.

В то же врем  на запускающий вход 16 приходит сигнал о начале обслуживани  очередной за вки. Этот сигнал при наличии тактового импульса входит в формирователь 12 сигналов разрешени  обслуживани  и запускает блок 10 опроса и блок 8 ситуационных приоритетов. Блок 10 опроса выдает логические «1 на вход блока 1 сдвига во все каналы моделировани  очереди, а также соответственно на первые входы элементов И 7 всех групп. При поступлении сигнала в блок 8 ситуационных приоритетов элемен

ты И 17 анализируют состо ние каналов моделировани  очереди, а именно состо ние их реверсивных счетчиков, и выдел ют каналы с наивысшим ситуационным приоритетом , т. е. те каналы, которые имеют все три за вки в системе (на соответствующих выходах элементов И «1). Если такие каналы отсутствуют, вк.тючаютс  в работу элементы 18 и 22, которые выдел ют каналы с двум  за вками в системе.

Если отсутствуют и такие каналы, то запускаютс  элементы 19 и 23. Таким образом, на выходах блока 8 вырабатываетс  двоичный код из нулей и единиц (либо из одних нулей, если нет за вок в системе), который поступает на входы блока 11 приоритетов. Последний нозвол ет выбрать на обслуживание из нескольких приоритетных каналов только один, т. е. на его выходах I-z вырабатываетс  код из нулей и одной единицы (либо из одних нулей). Этот код ноступает

на вторые входы элементов И 7 всех групп, вследствие чего сигналы опроса с информационных выходов блока 10 опроса проход т через ту группу элементов И, на которую подаетс  от блока 11 единица, а на выходах остальных групп элементов 7 формируютс  нули. Таким образом, опрашиваетс  тот канал моделировани  очереди, который имеет наивыс1ний ситуационный приоритет. При поступлении сигналов опроса на входы блока 1 сдвига из его канала выбираетс  перва  по очереди за вка на обслуживание и исключаетс  из очереди. В блоках сдвига остальных каналов моделировани  очереди информаци  не измен етс .

Логическа  «1 поступает с информационного выхода блока 1 сдвига на вход

триггера 4 того канала моделировани  очереди , от которого за вка принимаетс  на обслуживание . По окончанию обслуживани  за вки на запускающем входе 16 устройства по витс  сигнал о разрешении обслуживани  очередной за вки, в результате цикл

опроса повтор етс .

По окончанию каждого опроса блок 10 выдает логический «О на входы блоков 1 сдвига, в результате по приходу тактового импульса в них возобновл етс  режим последовательного занесени  за вок.

Триггер 4 и элемент И 6 в каждом канале моделировани  очереди выполн ют функцию индикации канала, выбранного на обслуживание , т. е. при поступлении сигнала на

вход 16 режим вычитани  происходит в реверсивном счетчике того канала, за вка которого обслуживалась в предыдущем опросе. Признак обслуживаемого канала формирует триггер 4. Информаци  о количестве за вок, наход щихс  в системе, посто нно присутствует в реверсивном счетчике 2 каждого канала моделировани  очереди.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет моделировать функционирование

замкнутых многоканальных СМО с конечным числом независимых источников за вок, имеющих буферные накопители и обслуживаемых в соответствии с ситуационной дисциплиной одиночной диспетчеризации (тип SK).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  моделировани  систем массового обслуживани , содержащее генератор тактовых импульсов, формирователь сигналов разрещени  обслуживани , k групп элементов И, элемент ИЛИ, блок вывода, блок опроса, блок приоритетов и группу каналов моделировани  очереди, каждый из которых содержит генератор импульсов за вок, блок, сдвига, триггер, элемент И, элемент И-НЕ: и реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом первого разр да блока сдвига, информационный вход которого подключен к выходу элемента И-НР1, первый вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а второй и третий входы подключены к разр дным выходам реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом элемента И и первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу блока сдвига и соответствующему входу элемента ИЛИ, выход триггера подключен к первому входу элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом блока вывода, группа выходов генератора тактовых импульсов соединена соответственно с тактовыми входами блоков сдвига всех каналов моделировани  очереди, выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовому входу формировател  сигнала разрешени  обслуживани , вход запуска которого  вл етс  входом запуска устройства и соединен с вторыми входами элементов И всех каналов моделировани  очереди, входы опроса блоков сдвига которых соединены с выходом блока опроса г -й выход которого (, k) подключен к первым входам г-х элементов И всех групп, вторые входы которых подключены к i-му выходу блока нриоритетов, выходы элементов И г -й группы соединены соответственно с разр дными

   входами блока сдвига /-го канала моделировани  очереди, выход разрешени  опроса блока формировани  сигнала разрешени  обслуживани  подключен к входу запуска блока опроса, а выходы сигналов окончани  обслуживани  и отсутстви  за вок соединены соответственно с вторым и третьим информационными входами блока вывода, выходы которого  вл ютс  выходами устройства , отличающеес  тем, что, с целью

   расширени  класса моделируемых систем массового обслуживани  с дисциплиной одиночной диспетчеризации, оно дополнительно содержит элемент ИЛИ-НЕ и блок ситуационных приоритетов, состо щий из трех групп элементов И, двух групп элементов ИЛИ-НЕ и двух элементов ИЛИ-НЕ, причем первый и второй входы г-го элемента И первой группы соединены соответственно с разр дными выходами реверсивного счетчика (-ГО канала моделировани  очереди,

   0 третьи входы всех элементов И первой группы объединены и подключены к выходу разрешени  опроса формировател  сигнала разрешени  обслуживани , а выходы элемента И первой группы блока ситуационных приоритетов подключены соответственно к

   входам первого и второго элементов ИЛИ- НЕ, входам блока приоритетов и выходам элементов И второй и третьей групп, выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соединены с первыми входами элементов И соответственно второй и третьей групп, разр дные выходы реверсивного счетчика г-го канала моделировани  очереди подключены соответственно к вторым входам /-х элементов И второй и третьей групп и входам г-х элементов ИЛИ-НЕ первой и второй групп,

   2 выход j -ro элемента ИЛИ-НЕ первой и второй групп соединен с третьим входом /-го элемента И соответственно второй и третьей групп, выходы элементов И второй группы подключены соответственно к входам второго элемента ИЛИ-НЕ, выходы блоков

   0 сдвига всех каналов моделировани  очереди подключены соответственно к входам элемента ИЛИ-НЕ устройства, выход которого подключен к входу разрещени  работы формировател  сигнала разреп1ени  обслуживани .