SU1388886A1 - Устройство дл моделировани систем массового обслуживани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано дл  моделировани  процессов в системах массового обслуживани  (СМО). Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет моделировани  СМО с веро тностным характером использо- .вани  за вок каждого источника за вок . Дл  этого каждый источник за вок дополнительно содержит второй триггер, первый и второй элементы И, элемент НЕ, элемент ИЛИ и генератор случайных импульсов. Устройство позвол ет моделировать функционирование замкнутых СМО с циклической дисциплиной одиночной диспетчеризации и веро тностным характером использовани  за вок из буферной пам ти источников, а также функционирование замкнутых СМО с детерминированным характером использовани  за вок из буферной пам ти источников. 4 ил. S (Л

Description

со

00

оо

00

00 о:

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

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет моделировани  систем массового обслуживани  с веро тностным характером использовани  за - SoK каждого источника за вок.

На фиг. 1 изображена схема предла- аемого устройства;-йа фиг. 2 - схема

10

щим опросом очереди источника за вок Такое условие необходимо дл  того, чтобы за вки, принадлежащие источнику , не тер лись из очереди в результате последовательных сдвигов в регистре .

Блок 17 опроса предназначен дл  опроса состо ний разр дов стандартны регистров сдвига блоков 4 сдвига. Блок 17 опроса содержит элемент РШИ 24, группу элементов 25 задержки, триггер 26 и элемент 27 задержки. Эл менты 25 задержки предназначены дл 

флока сдвига; на фиг. 3 - схема блока Опроса; на фиг. 4 - схема блока управ-.с обеспечени  устойчивости работы уст 4ени  опросом.ройства. Количество информационных

; Устройство дл  модвлировани  сис- 1ем массового обслуживани  содержит Ц однородных источников 1 за вок, со- с|то щих из второго триггера 2, элeм€ н- TJa ИЛИ 3, блока 4 сдвига, первого эле- И 5, генератора 6 импульсов за - вЬк, второго элемента И 7, элемента НЕ

выходов блока 17 опроса выбираетс  в зависимости от разр дности регист ров блоков 4 сдвига.

Блок 18 управлени  опросом состо из кольцевого регистра 28 сдвига и дешифратора 29.

В состав блока,4 сдвига вход т т же элемейты И 30, элементы ИЛИ 31,

8 элемента И-НЕ 9, реверсивного счетВ состав блока,4 сдвига вход т так же элемейты И 30, элементы ИЛИ 31,

ч|ика 10, элемента 11 запрета, первого 25 элементы НЕ 32 и элементы 33 задерж- т4зиггера 12, генератора 13 случайных импульсов. Кроме того, устройство содержит генератор 14 тактовых импуль- сЬв, формирователь 15 импульсов раз- рЬшени  опроса, k групп 16 элементов 30 1Ц блок 17 опроса, блок 18 управлени  ortpopOM, элемент ИЛИ 19, вход 20 запуска устройства.

Блок 4 сдвига состоит из узлов 21- Узел 21 представл ет собой стан35

45

2:

дартный двунаправлентш регистр сдви- Гс с последовательным ( если на входа V , поддерживаетс  логический нуль,, на входе V - логическа  единица) и параллельным (на входах V и Vg логи-дп черка  единица) занесением информации. 22 предназначен дхг  определени  приоритета разр да стандартного регистра на обслуживание по принципу первый пришел - первый обслужен. Приоритетным разр дом считаетс  первый старший разр д, в котором нахо- единица.

Узел 23 выполн ет функцию гашени  логической единицы в приоритетном р регистра сдвига без изменени  состо ни  остальшлх разр дов. Этот узел имитирует иск пючение за в- ки, поступившей на обсл-уживание из очереди терминала.,5

Разр дность регистра должна выби- в зависимости от времени цикла обслуживани  одного терминала, ТгВ. времени между предыдупцвч и последуюКИ ...Генераторы 13 случайных импульсов предназначены дл  генерации единичного кода с веро тностью Р (этим имитируетс  отклонение моделируемого процесса от прогнозируемой траектории) и нулевого кода с веро тностью 1-Р (этим имитируетс  развитие моделируемого процесса по прогнозируемой траек тории) .

Устройство позвол ет учитшвать при моделировании замкнутых СМО с пам тью источников веро тностный характер использовани  за вок из буферных пам тей . Он состоит в том, что при поступ лении за вки из источника в очередь блока сдвига при развитии моделируе- мого процесса по прогнозируемой траек тории, что соответствует веро тности 1-Р, освобождаетс  зан тый этой за вкой буфер из буферного пула данного источника.

При отклонении моделируемого процесса от прогнозируемой траектории, что соответствует веро тности Р, при поступлении за вки из источника в оче редь блока сдвига освобождаютс  все буферы из буферного пула данного источника , а за вки, занимавшие эти буферы , став тс  Б очередь на обслуживание .

Перед началом работы устройства триггеры наход тс  в нулевом состо нии , на всех выходах реверсивных

щим опросом очереди источника за вок. Такое условие необходимо дл  того, чтобы за вки, принадлежащие источнику , не тер лись из очереди в результате последовательных сдвигов в регистре .

Блок 17 опроса предназначен дл  опроса состо ний разр дов стандартных регистров сдвига блоков 4 сдвига. Блок 17 опроса содержит элемент РШИ 24, группу элементов 25 задержки, триггер 26 и элемент 27 задержки. Элементы 25 задержки предназначены дл 

с обеспечени  устойчивости работы уст ройства. Количество информационных

выходов блока 17 опроса выбираетс  в зависимости от разр дности регистров блоков 4 сдвига.

Блок 18 управлени  опросом состоит из кольцевого регистра 28 сдвига и дешифратора 29.

В состав блока,4 сдвига вход т также элемейты И 30, элементы ИЛИ 31,

элементы НЕ 32 и элементы 33 задерж-

КИ...Генераторы 13 случайных импульсов предназначены дл  генерации единичного кода с веро тностью Р (этим имитируетс  отклонение моделируемого процесса от прогнозируемой траектории) и нулевого кода с веро тностью 1-Р (этим имитируетс  развитие моделируемого процесса по прогнозируемой траектории ) .

Устройство позвол ет учитшвать при моделировании замкнутых СМО с пам тью источников веро тностный характер использовани  за вок из буферных пам тей . Он состоит в том, что при поступлении за вки из источника в очередь блока сдвига при развитии моделируе- мого процесса по прогнозируемой траектории , что соответствует веро тности 1-Р, освобождаетс  зан тый этой за в кой буфер из буферного пула данного источника.

При отклонении моделируемого процесса от прогнозируемой траектории, что соответствует веро тности Р, при поступлении за вки из источника в очередь блока сдвига освобождаютс  все буферы из буферного пула данного источника , а за вки, занимавшие эти буферы , став тс  Б очередь на обслуживание .

Перед началом работы устройства триггеры наход тс  в нулевом состо нии , на всех выходах реверсивных

счетчиков 10 лоп-гческие нули. Следовательно , на выходе элементов И-НЕ 9 логические единицы. Элементы И 7 открыты.g

Устройство работает следующим образом .

С выхода генератора 6 импульсов за вок на вход блока 4 сдвига через элементы И 7 и ИЛИ 3 поступают им- 10 пульсы - за вки, имитирующие входной поток за вок от первого терминала. Аналогично это происходит и в других источниках. По положительному перепаду тактового импульса от генератора 15 14, поступающему на тактовый вход блока 4 сдвига, в нем осуществл етс  режим последовательного занесени  информации со сдвигом вправо, так как в начальный момент работы устройства 20 на входе V находитс  логический нуль от триггера 26 блока опроса.

В реверсивном счетчике 10 регистрируютс  поступившие в систему за вки. Если их количество равно емкости бу- 25 ферной пам ти терминала, то элемент И-НЕ 9 запирает вход за вок в систему. Таким образом имитируетс  аварийна  ситуаци  просто  терминала, когда его буферна  пам ть пуста.ЗО

При поступлении очередной за вки в очередь блока 4 сдвига импульс на выходе первого разр да блока сдвига проходит через элемент И 5 (если он открыт) и запускает генератор 13. Последний с с веро тностью Р генерирует на выходе единичный сигнал, который устанавливает. триггер 2 в единичное состо ние. Элемент И 5 закрьшаетс . На информациононньй вход блока 4 сдвига. Таким обра ЗОИ имитируетс  режим развити  модели руемого процесса по прогнозируемой траектории.

Одновременно с поступлением в систему о ередной обслуженной за вки на запускающ1Ш вход 20 формируетс  сигнал разрешени  опроса следующей по номеру очереди. Этот сигнал по приходу тактового импульса запускает блок 17 опроса и блок 18 управлени  опросом. В блоке 17 опроса через определенную задержку (фиг.З) выдаютс  логические единицы на входы блоков 4 сдвига (сра- бат1ртает триггер 22) и на первые входы элементов И 16 всех групп. При поступлении первого сигнала о разрешении опроса в блок 18 на выходах 1-к дешр фратора 29 вырабатываетс  двоич- кьм код 000...ОТ, который поступает на вторые входы элементов И 16. Таким образом, сигналы опроса с информационных выходов блока 17 проход т через элементы только первой группы элементов И 16, а элементы П остальных групп на выходах имеют уровень логического нул .

При поступлении сигнала опроса на разр дные входы узла 22 блока 4 сдвига содержимое регистра считываетс  в узлы 22 и 23, в результате чего выбираетс  наиболее приоритетна  за вка на обслуживание (логическа  единица подаетс  на выходной элемент ИЛИ 31 и триггер 12) и исключаетс  из очереди (узел 23 производит гашение 1 в приоритетном разр де и заносит информацию в параллельном коде в реный вход 3 блока сдвига подаетс  еди- 40 , так как на входе V, поддерживаничный :потенциал. По положительному перепаду импульсов от генератора 14 в очередь блока сдвига станов тс  очередные за вки, которые увеличивают содержимое реверсивного счетчика 10. Этим моделируетс  освобождение ранее зан того буфера. Когда содержимое ре- версивного счетчика 10 станет равным его емкости, положительный перепад потенциала на выходе элемента НЕ gQ 8 вновь установит триггер 2 в нулевое состо ние. Таким образом имитируетс  режим отклонени  моделируемого процесса от прогнозируемой траектории. С веро тностью 1-Р на выходе генератора gg 13 будет нулевой потенциал. Тогда триггер 2 находитс  в нулевом состо нии . Элемент и 7 открыт. За вки от

етс  единица.

Во всех остальных блоках сдвига информаци  в регистрах не измен етс  и на соответствующих входах эле45 мента ШШ 19 и триггеров 12 будут логические нули. Таким образом, на

. обслуживание через элемент ИЛИ 19 поступает за вка от первого источника . По окончанию обслуживани  за вки на входе 20 по вл етс  сигнал о разре- щении опроса следующей по номеру очереди . Блок 18 на выходы 1-к выдает код 000...01. Далее производ тс  те же операции, что и при предыдущем опросе , но уже со второй очередью и т.д.

По окончании каждого опроса блок 17 вьщает логический нуль на входы

генератора 6 поступают на информаци- блоков 4 сдвига, в результате чего по

онньй вход блока 4 сдвига. Таким обра ЗОИ имитируетс  режим развити  моделируемого процесса по прогнозируемой траектории.

Одновременно с поступлением в систему о ередной обслуженной за вки на запускающ1Ш вход 20 формируетс  сигнал разрешени  опроса следующей по номеру очереди. Этот сигнал по приходу тактового импульса запускает блок 17 опроса и блок 18 управлени  опросом. В блоке 17 опроса через определенную задержку (фиг.З) выдаютс  логические единицы на входы блоков 4 сдвига (сра бат1ртает триггер 22) и на первые входы элементов И 16 всех групп. При поступлении первого сигнала о разрешении опроса в блок 18 на выходах 1-к дешр фратора 29 вырабатываетс  двоич- кьм код 000...ОТ, который поступает на вторые входы элементов И 16. Таким образом, сигналы опроса с информационных выходов блока 17 проход т через элементы только первой группы элементов И 16, а элементы П остальных груп на выходах имеют уровень логического нул .

При поступлении сигнала опроса на разр дные входы узла 22 блока 4 сдвига содержимое регистра считываетс  в узлы 22 и 23, в результате чего выбираетс  наиболее приоритетна  за вка на обслуживание (логическа  единица подаетс  на выходной элемент ИЛИ 31 и триггер 12) и исключаетс  из очереди (узел 23 производит гашение 1 в приоритетном разр де и заносит информацию в параллельном коде в ре

етс  единица.

Во всех остальных блоках сдвига информаци  в регистрах не измен етс  и на соответствующих входах элемента ШШ 19 и триггеров 12 будут логические нули. Таким образом, на

обслуживание через элемент ИЛИ 19 поступает за вка от первого источника . По окончанию обслуживани  за вки на входе 20 по вл етс  сигнал о разре- щении опроса следующей по номеру очереди . Блок 18 на выходы 1-к выдает код 000...01. Далее производ тс  те же операции, что и при предыдущем опросе , но уже со второй очередью и т.д.

По окончании каждого опроса блок 17 вьщает логический нуль на входы

приходу.очередного тактового импульса в них осуществл етс  режим последовательного занесени  за вок от генераторов б в регистры блоков 4 сдвига Триггеры 12 и элементы 11 запрета введены в устройство дл  распознова- ни  принадлежности обслуженной за вки терминалу. При поступлении сигналу на вход 20 режим вычитани  происходит в реверсивном счетчике того ис тфчника, за вка которого была обслужена при предыдущем otipoce. Признак о{ служенного источника формируют тригеры 12, один из которых при очеред- HctM опросе сохран ет единицу, вьщан- нз ю обслуживаемым блоком сдвига, а при по влении сигнала об окончании оёслуживани  на входе 20 передает эт единицу в реверсивньш счетчшс. Таким образом, информаци  о количестве за вок , наход щихс  в сиетеме, посто нн присутствует в реверсивном счетчике ка1ждого источника и используетс  дл  им итации работы терминала с буферной

ПЙгМЯТЬЮ.

Следовательно, предлагаемое устройство позвол ет моделировать функционирование замкнутых CMC с циклической дисциплиной одиночной диспетчеризации и веро тным характером ис- попьзовани  за вок из буферной пам - ли источников.

Кроме того, устройство позвол ет ьоДелировать функционирование замкну 1гых СМО с детермированным харак- TejJOM использовани  за вок из буфер- но пам ти источников (как частный случай веро тного использовани  при ).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  модел1; ровани  сис- тел| массового обслуживани ,, содержащей генератор тактовых :(1мпульсов, формирователь импульсов разрешени  onjjoca, элемент ИЛИ, блок управлени  опросом, состо щий из кольцевого регистра сдвига и дешифратора,, входы которого подключены соответственно к . ра2|р дным выходам кольцевого регистр сдвига, k групп элементов И, блок опроса , состо щий из rpyniBj элементов

   нен с выходом элемента ИЛИ блока опр са, первый вход элемента ИЛИ которог  вл етс  -входом сброса устройства, а второй вход через элемент задержки подключен к пр мому выходу триггера, и к источников за вок, каждый из кот рых содержит генератор импульсов за  вок, блок сдвига, реверсивный счетчи первьш триггер, элемент И-НЕ, элемен запрета, управл ющий вход которого соединен с пр мым выходом первого триггера, а выход - с нулевым входом первого триггера и вычитагацим входом реверсивного счетчика, суммирующий вход которого подключен к выходу пер вого разр да блока сдвига, .информационный выход которого соединен с единичным входом первого триггера и соответствующим данному источнику за  вок входом элемента ИЛИ устройства выход которого  вл етс  выходом устройства , разр дные.выходы реверсршно го счетчика соединены соответственно 25- с входами элемента И-НЕ, тактовые входы всех блоков сдвига объединены и соединены с первым информационным выходом генератора тактовых импульсо второй информационный выход которого подключен, к тактовому входу формиров тел  импульсов разрешени  опроса, вх запуска которого  вл етс  входом запуска устройства и соединен с информационными входами элементов запрета всех источников за вок, а выход формировател  импульсов разрешени  опро са соединен с тактовым входом кольце вого регистра сдвига блока управлени пр мой выход триггера блока опроса подключен к входам управлени  сдвигом всех блоков сдвига источников за  вок, выход i-ro элемента задержки блока опроса (i 1, k) соединен с первыми входами i-ых элементов И все групп, i-й выход дешифратора блока управлени  опросом подключен к вторы входам элементов И (i-й группы, а вы ды элементов И i-й группы подключены соответственно к разр дным входам iблока сдвига, отличающе.ес тем, что, с целью расширени  функцио нальных возможностей за счет моделир вани  систем массового обслуживани  с веро тностньм характером использозадержки , элемента зад;ерзкки, элемента

   ИЛИ и триггера, единичньй вход которо- вани  за вок каждого источника за го объединен с входами элементов задержки группы и подключен к выходу формирователи импульсов разрешени  опроса, нулевой вход триггера соедивок , кадцый источник за вок дополни тельно содержит второй триггер, пер вый и второй элементы И, элемент НЕ элемент ИЛИ и генератор случайных

   0

   5

   нен с выходом элемента ИЛИ блока опроса , первый вход элемента ИЛИ которого  вл етс  -входом сброса устройства, а второй вход через элемент задержки подключен к пр мому выходу триггера, и к источников за вок, каждый из которых содержит генератор импульсов за вок , блок сдвига, реверсивный счетчик, первьш триггер, элемент И-НЕ, элемент запрета, управл ющий вход которого соединен с пр мым выходом первого триггера, а выход - с нулевым входом первого триггера и вычитагацим входом реверсивного счетчика, суммирующий вход которого подключен к выходу первого разр да блока сдвига, .информационный выход которого соединен с единичным входом первого триггера и соответствующим данному источнику за вок входом элемента ИЛИ устройства, выход которого  вл етс  выходом устройства , разр дные.выходы реверсршно- го счетчика соединены соответственно 5- с входами элемента И-НЕ, тактовые входы всех блоков сдвига объединены и соединены с первым информационным выходом генератора тактовых импульсов, второй информационный выход которого подключен, к тактовому входу формировател  импульсов разрешени  опроса, вход запуска которого  вл етс  входом запуска устройства и соединен с информационными входами элементов запрета всех источников за вок, а выход формировател  импульсов разрешени  опроса соединен с тактовым входом кольцевого регистра сдвига блока управлени , пр мой выход триггера блока опроса подключен к входам управлени  сдвигом всех блоков сдвига источников за вок , выход i-ro элемента задержки блока опроса (i 1, k) соединен с первыми входами i-ых элементов И всех групп, i-й выход дешифратора блока управлени  опросом подключен к вторым входам элементов И (i-й группы, а выходы элементов И i-й группы подключены соответственно к разр дным входам iro блока сдвига, отличающе.ес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет моделировани  систем массового обслуживани  с веро тностньм характером использо0

   5

   0

   5

   0

   вани  за вок каждого источника за вок , кадцый источник за вок дополнительно содержит второй триггер, первый и второй элементы И, элемент НЕ, элемент ИЛИ и генератор случайных

   импульсов, причем в каждом источнике за вок выход первого элемента И соединен с входом запуска генератора случайных импульсов, выход которого сое- динен с единичным входом второго триггера , нулевой вход которого подключен к выходу элемента НЕ, пр мой выход второго триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ, а инверсный вы- ход второго триггера подключен к первому входу первого элемента И и первому входу второго элемента И, второй. вход которого соединен с выходом генератора импульсов за вок, третий вход второго элемента И соединен с входом элемента НЕ и выходом элемент И-НЕ, а выхом второго элемента И подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом блока сдвига, выход первого разр да которого подключен к второму входу первого элемента И,

   HaaJM- w/Jbrn

   IHUf

   От форицробател  15

   25

   5 Г

   &.

   К блокам

   .

   Z1

   2ft

   OSu4ua

   спрос

   ФцгМ