SU1319043A1 - Устройство дл моделировани систем массового обслуживани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дли моделировани  замкнутых и разомкнутых приоритетных многоканальных систем массового обслуживани . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделировани  систем массового обслуживани  с внесистемными абсолютными приоритетами. Устройство содержит К каналов 1 моделировани  очереди, состо щих из реверсивного счетчика 2, управл емого генератора 3 импульсов, элемента И 4, блока 5 сдвига, блока 6 элементов И, первый элемент ИЛИ 7, генератор 8 тактовых импульсов, бпоу. 9 приоритетного обслуживани , блок 10 опроса, формирователь 11 сигналов разрешени  опроса, блок 12 выбора приоритетов, второй элемент ИЛИ 13. 6 ил. а S (Л с

Description

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

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет моделировани  систем массового обслуживани  с внесистемными абсолютными приоритетами.

На фиг.1 и 2 представлена схема блока сдвига; на фиг.З - схема блока Опроса; на фиг.4 - схема формировател  сигналов разрешени  опроса; на фиг.5 - схема блока выбора приоритетов; на фиг.6 - схема блока приоритетного обслуживани .

Структурна  схема устройства (фиг.1) содержит группу идентичных каналов 1 моделировани  очереди, состо щих из реверсивного счетчика 2, управл емого генератора 3 импульсов, элемента И 4, блока 5 сдвига, блока 6 элементов И. В состав устройства вход т элемент ИЛИ 7, генератор 8 тактовых импульсов, блок 9 приоритетного обслуживани , блок 10 опроса, формирователь 1I сигналов разрешени  опроса, блок 12 выбора приоритетов, элемент ИЛИ 13.

Блок 5 сдвига (фиг.2) состоит из узлов 14 - -16. Уз.ел 14 выполн ет функцию гашени  1 в приоритетном разр де регистра сдвига без изменени  состо ни  остальных разр дов. Узел 15 представл ет стандартный дву- направленный регистр сдвига с последовательным (если на входе V, поддерживаетс  логический О, а на V,,-- логическа  1) и параллельным занесением (на обоих входах - логическа  1) информации. Узел 16 выполн ет функцию определени  приоритетного разр да стандартного регистра 15.

Управл емый генератор 3 импульсов представл ет собой преобразователь код - частота. Количество управл ющих входов преобразовател  определ етс  разр дностью реверсивного счетчика .

Блок 10 опроса (фиг.З) содержит триггер 17, элемент 18 задержки, элемент ИЛИ 19 и группу элементов 20 заУстройство работает следующим обдержки .

Формирователь 11 сигналов разреше- 55 разом.

ни  опроса (фиг.4) содержит последо- С выхода генератора 3 импульсов вательно соединенные триггер 21, эле- i-ro канала моделировани  очереди на мент И-НЕ 22, дифференцирующий эле- первый вход i-ro канала блока 9 примент 23, схему 24 расширени  импульса до заданной величины.

Блок 12 выбора приоритетовi (фиг.5) по каждому из входов имеет практически однородную структуру, состо щую из элементов И 25, элементов ШШ 26, элементов НЕ 27.

Блок 9 приоритетного обслуживани  (фиг.6) состоит из генератора 28 случайных временных интервалов, элемента ИЛИ 29 и k каналов обслуживани , содержащих триггер 30, первый 31 и второй 32 элементы И, первый 33, второй 34, третий 35 и четвертый 36

элементы ШШ, первую 37 и вторую 38 группы элементов запрета.

Блок 9 предназначен дл  обслуживани  приоритетных за вок с прерывани ми . Каналы блока 9 имитируют захват

обслуживающего прибора за вками с различными приоритетами (от 1 до k), процесс прерывани , процесс обслуживани  .

Генератор 28 случайных временных

интервалов обеспечивает задание интервала времени обслуживани  за вок.

Б состав блока 5 сдвига вход т также элементы И. 39, элементы ИЛИ 40, элементы 41, элементы 42 задержки.

функциональное назначение входов и выходов блока 9 приоритетного обслуживани : первые входы элементов ИЛИ 33 - входы за вок, поступающих от генераторов за вок в систему; вторые

входы элементов ИЛИ 33 - входы, на которые поступают наиболее приоритетные за вки из блока 12 выбора приоритетов . Выходу блока 38 первого канала и выходы элементов 34 - выходы за вок, отправленных в очередь соответствующих каналов ввиду зан тости обслуживающего прибора. Выходы элементов 32 - выходы прерванных во врем  обслуживани  за вок, отправленных в очередь соответствующих каналов . Выходы блока 31 - выходы обслуженных в системе за вок,

В св зи с тем, что структурное построение и принцип работы каналов

моделировани  очереди идентичны, работа устройства в дальнейшем рассматриваетс  только дл  первого канала ;

Устройство работает следующим об31

оритетного обслуживани  (фиг.6) поступает импульс за вки (единичный сигнал). В этом канале сигнал проходит через группу элементов 37 запрета , каждый из которьк формирует признак зан тости прибора обслуживани  за вками более высокого или такого же приоритета, т.е. если, например , в предьщущий момент времени сигнал поступает в (1-1)-й канал, то в i-M канапе (1-1)-й элемент 37 запрета блокирует сигнал, приход щий в насто щий момент времени. Этот сигнал отправл етс  через элементы 38 запрета и элемент ИЛИ ЗА на выход , а затем в блок 5 сдвига (в очередь ) i-ro канала моделировани  очереди .

Если в предьщущие моменты времени сигналы не поступали в каналы с первого по i-й включительно, сигнал,пришедший в рассматриваемый момент времени в i-й канал устанавливает соответствующий триггер 31 в единичное состо ние, запускает генератор 28 случайных временных интервалов, в результате чего осуществл етс  имитаци  обслуживани  за вки i-ro приоритета . Если во врем  прихода за вки в i-й канал в каком-то иэ каналов от (i+l)-ro по k-й находилс  триггер в единичном состо нии (т.е. имитируетс  процесс обслуживани ), единичный сигнал этой за вки через элементы ИЖ 35 и 36 осуществл ет сброс триггера в нулевое состо ние (имитаци  прерьтани  процесса обслуживани ) и обеспечивает прохождение сигнала прерванной за вки через элемент 38 на выход соответствующего узла. Этот сигнал (через элемент ИЛИ 13) поступает на выход устройства , а также поступает в соответствующую очередь (в блок 5 сдвига),

По истечении случайного интервала времени генератор 28 выдает на элементы И 31 всех каналов единичньй сигнал. Единичный сигнал по вл етс  на вькоде элемента И 31 только i-ro узла, а на выходах всех остальных узлов формируютс  логические О.

Сигналы с этих узлов постзтаают в соответствующие каналы моделировани  очереди (на вычитающий вход реверсивного счетчика 3), а также на входы элемента ИЛИ 7, который вьщает сигнал об окончании обслуживани  на

34

формирователь 1 1. сигналов разрешени  опроса.

По положительному перепаду тактового импульса, поступающего на вход

блока 5 сдвига от генератора 8, выполн етс  режим последовательного занесени  I со сдвигом вправо, принимаемый от блока 9 приоритетного обслуживани , так как в начальный момент работы устройства на входе V (фиг.2) находитс  уровень логического О блок 10 опроса выдает логичес- кий О на второй вход элемента И А, на первом входе которого логический

О (фиг.З).

В определенный момент времени от элемента ИЛИ 7 приходит сигнал об окончании обслуживани  за вки и запоминаетс  в формирователе 11 сигналов разрешени  опроса. По приходу

очередного тактового импульса иа вход формировател  11 этот сигнал проходит звено элементов 21-24 (фиг.4) и запускает блок 10 опроса, которьй

подает со своих информационных выходов сигналы опроса (фиг.З) на группу входов блоков 5 сдвига (фиг.2) . С выходов блоков 5 сдвига (фиг. 1) поступают 1 (за вки), либо О (если

очередь пуста) на соответствующие входы блока 12 выбора приоритетов, который выбирает на обслуживание наиболее приоритетную за вку (приоритетным входом блока I2  вл етс  первый по пор дку вход, на который приходит 1, фиг.З). С выходов блока 12 грзшпа сигналов (либо все О, либо одна 1 и остальные О) поступает на соответствующие вторые входы блока 9 приоритетного обслужива- ни , и происходит описанный процесс обслуживани , в течение которого на первые входы блока 9 могут приходить за вки (логические 1) от генератора 3 импульсов любого канала моделировани  очереди. Эти за вки, если они более приоритетные, прерьшают процесс обслуживани  и захватывают прибор, в противном случае отправл -

ютс  в соответствующую очередь (в блок 5 сдвига).

В очередном такте блок 10 опроса в результате срабатьтани  триггера 17 (фиг.З) вьщает логическую 1 на

вторые входы элементов И 4, которые пропускают эту 1 (сигнал управлени ) на вход того блока 5 сдвига, за вка которого выбираетс  на об5

служивание, т.е. при наличии на первом входе соответствующего элемента И 4 1.

В противном случае на входах V, блоков сдвига сохран етс  логический О. Элементы И 4 необходимы в том случае, когда дл  тех блоков 5 сдвига , за вки от которых не выбираютс  на обслуживание, не осуществл етс  параллельное занесение информации в регистр 15 из узла 5, а следовательно , не происходит гашение приоритетного разр да, с которого 1 выдаетс  на обслуживание (фиг.2).

На положительный вход реверсивного счетчика 2 в каждом канале поступают все за вки, генерируемые блоком 3, а на вычитающий вход - за вки из блока 9, прошедшие обслуживание. Таким образом, информаци  о количестве за вок, наход щихс  в любой момент времени в системе, посто нно присутствует в реверсивных счетчиках 2. Дл  замкнутых СМО эта информаци  поступает через блок 6 элементов И на входы генераторов 3 импульсов и производит их настройку.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  моделировани  систем массового обслуживани , содержащее генератор тактовых импульсов, формирователь сигналов разрешени  обслуживани , первый и второй элементы ИЛИ, К-каналов моделировани  очереди, каждый из которых состоит из управл емого генератора импульсов , элемента И, блока элементов И, блока сдвига и реверсивного счетчика импульсов, разр дные выходы которого соединены соответственно с информационными входами блока элементов И, выходы которого соединены соответственно с входами управлени  частотой следовани  импульсов управл емого генератора импульсов, выход элемента И подключен к входу управлени  последо вательньм вводом информации блока сдвига, тактовый вход которого подключен к соответствующему выходу группы генератора тактовых импульсов управл ющие входы блоков элементов И всех каналов моделировани  очереди объединены и  вл ютс  входом установки режима обслуживани  устройства, блок опроса, состо щий из триггера, инверсный вход которого соединен с

   190436

   выходом элемента задержки, элемента ИЛИ и группы элементов задержки, выход элемента задержки соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход

   2 которого  вл етс  входом сброса устройства , а выход эiлeмeнтa ИЛИ подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого и входы элементов задержки группы объединены

   0 и подключены к выходу формировател  сигналов разрешени  опроса, выходы элементов задержки группы блока опроса подключены соответственно к разр дным входам блоков сдвига всех

   5 каналов моделировани  очереди, а инверсный выход триггера блока опроса соединен с первыми входами элементов И всех каналов моделировани  очереди , выход генератора тактовых им20 пульсов подключен к тактовому входу формировател  сигналов резрешени  обслуживани , вход запуска которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ устройства, выход которого  вл  5 етс  выходом обслуженных за вок устройства , блок выбора приоритетов содержащий (k- 1 ) каналов выбора приоритета , первый канал выбора приоритета состоит из последовательно сое30 диненных элемента НЕ и элемента И, остальные каналы выбора приоритета содержат последовательно соединенные элемент ИЛИ, элемент НЕ и элемент И, выход элемента ИЛИ i-ro канала выбо35 ра приоритета (i-2, k-2) соединен с первым входом элемента ИЛИ (i+l)-ro канала выбора приоритета, информационный выход блока сдвига первого канала моделировани  очереди соеди40 нен с входом элемента НЕ первого канала выбора приоритета и первым входом элемента ИЛИ второго канала выбо ра приоритета и подключен к второму входу элемента. И первого канала мо45 делировани  очереди, информационньй выход блока сдвига i-ro канала моделировани  очереди подключен к другому входу элемента И (i-l)-ro канала выбора приоритета и второму входу

   50 элемента ИЛИ i-ro канала выбора приоритета блока выбора приоритета, ийформационный выход блока сдвига канала моделировани  очереди соединен с другим входом элемента И (k-l)-ro

   55 канала выбора приоритета блока выбора приоритета, выход элемента канала выбора приоритета (j-1, k-1) подключен к второму входу элемента И

   71

   (j-+-l)-ro канала моделировани  очереди , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет моделировани  систем массового обслуживани  с внесистемными абсолютными приоритетами, оно дополнительно содержит блок приоритетного обслуживани , состо щий из генератора случайных импульсов, элемента ИЛИ и k каналов обслуживани , каждый из которых включает триггер, первый элемент ИЛИ и первый элемент И, 1-й канал обслуживани  (1-1, k) содержит первую группу из 1 элементов запрета , вторую группу из 1 элементов запрета, все каналы обслуживани , начина  с второго, содержат второй элемент И, второй элемент ИЛИ, третий элемент ИЛИ., все каналы обслуживани , начина  с третьего, содержат четвертьш элемент ИЛИ, причем в каждом канале обслуживани  выход N-ro элемента запрета первой группы (N-1, 1-1) соединен с информационным входом (N+l)-ro элемента запрета первой группы, выход последнего 1-го элемента запрета первой группы подключен -к единичному входу триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом первого элемента И и управл ющим входом последнего 1-го элемента запрета первой группы, в каждом канале обслуживани  выход первого элемента ИЛИ подключен к информационному входу первого элемента запрета первой группы и информационному входу первого элемента запрета второй группы, выход элемента ИЛИ блока приоритетного обслуживани  подключен к входу запуска генератора случайных импульсов, выход которого соединен с вторыми входами первых элементов И всех каналов обслужива- ни , в первом канале обслуживани  выход первого элемента И подключен к нулевому входу триггера, а в каждом из каналов обслуживани , начина  с второго, выход первого элемента И подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, выход которог соединен с нулевым входом триггера, инверсный выход триггера j-ro канала обслуживани  соединен с управл ющими входами j-x элементов запрета первой группы всех каналов обслуживани , имеющих номер от (J+1) до (k-1), выход первого элемента запрета первой груп38

   пы первого канала обслуживани  подключен к управл ющему входу первого элемента запрета второй группы своего канала обслуживани , к первому входу

   второго элемента И второго канала обслуживани  и к первым входам четвертых элементов ИЛИ всех каналов обслуживани , начина  с третьего, и к второму входу третьего элемента

   ИЛИ второго канала обслуживани , а в каждом канале обслуживани , начина  с второго, выход N-ro элемента запрета первой группы подключен к управл ющему входу N-ro элемента запрета второй группы и информационному входу (N+l)-ro элемента запрета второй группы своего канала обслуживани , а управл ющий вход 1-го элемента запрета второй группы в каждом

   канале обслуживани , начина  с второго , соединен с выходом 1-го элемента запрета первой группы своего канала обслуживани  в каждом канале обслуживани , начина  с третьего,

   выход четвертого элемента ИЛИ подключен к первому входу второго элемента И своего канала обслуживани , вторые входы вторых элементов И в каждом канале обслуживани , начина 

   с второго соединены с инверсным выходом триггера своего канала обслуживани , а выход четвертого, элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ своего канала обслуживани , первый вход элемента ИЛИ блока приоритетного обслуживани  подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ первой группы k-ro канала -обслуживани , второй вход элемента ИЛИ

   блока приоритетного обслуживани  подключен к выходу k-ro элемента запрета первой группы k-ro канала обслуживани , выход 1-го элемента запрета первой группы М-го канала обслуживани  (, 1-1) соединен с соответствующими входами четвертых элементов ИЛИ всех каналов обслуживани , имеющих номер больший, чем М, в каждом канале обслуживани , кроме первого , выходы элементов запрета второй группы подключены соответственно к входам второго элемента ИЛИ своего канала обслуживани , выход которого соединен с выходом второго элемента

   И своего канала обслуживани  и подключен к соответствующему входу второго элемента ИЛИ устройства, входу сдвига вправо блока сдвига соответст913

   вующего канала моделировани  очереди и  вл етс  выходом за вок, не прин тых к обслуживанию соответствующего канала моделировани  очереди, выход первого элемента И каждого канала обслуживани  блока приоритетного обслуживани  соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ и вычитающим входом реверсивного счетчика соответствующего канала моделировани  очереди, в каждом канале моделировани  очереди выход управл емого генератора импульсов  вл етс  выходом за вок, поступивших в данный канал моделировани  очереди, и соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика и с первым входом первого элемента ИЛИ соответствующего канала обслуживани  блока приоритетного обслуживани , выход первого элемента запрета второй группы первого канала

   904310

   обслуживани  блока приоритетного обслуживани  подключен к входу сдвига вправо блока сдвига первого канала моделировани  очереди и  вл етс  выходом за вок, не прин тых к обслуживанию первого канала моделировани  очереди, информационный выход блока сдвига первого канала моделировани  очереди соединен с вторым входом пер10 вого элемента ИЛИ первого канала обслуживани  блока приоритетного обслуживани , а выходы элементов И каналов выбора приоритета блока выбора приоритетов соединены соответственно

   f5 с вторыми входами первых элементов ИЛИ каналов обслуживани , начина  с второго блока приоритетного обслуживани , а выход второго элемента ИЛИ устройства  вл етс  выходом за вок,

   20 не прин тых к обслуживанию и прерванных в обслуживании устройства.

   j

   Ь

   От элвнвпта 4

   От SAOKU 9

   08ш,ий сброс

   От SAOM W опроса

   Фи9,2

   П

   От zeHepamofta 8

   От элв- %ента7

   Фиг.З

   ФигЛ

   Фиг.6

   Редактор О.Бугир

   Составитель В.Фукалов

   Техред И.Попович Корректор Л.Пилипенко

   Заказ 2514/44 Тираж 672Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д.4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород,ул.Проектна ,4