SU1406600A1 - Устройство дл моделировани систем массового обслуживани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  моделировани  систем массового обслуживани  (СМО). Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет воспроизведени  динамического приоритета в обслуживании за вок. Цель достигаетс  тем, что устройство дополнительно содержит блок сравнени  кодов, первый и второй элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, блок элементов задержки и триггер управлени , а каждый канал обслуживани  за вок группы дополнительно содержит элемент ИЛИ-НЕ, генератор импут ьсов, счетчик импульсов, блок элементов И и второй триггер. Устройство предназначено дл  моделировани  СМО с динамическими приоритетами, т.е. таких СМО, в которых приоритет обслуживани  поступаюоц х за вок зависит от длительности ожидани  за вок в очереди . Выбор за вок на обслуживание осуществл етс  с учетом текущего значени  функции приоритетности, завис щей дл  за вки каждо о -типа от времени ожидани . Обслуживание за вок осуществл етс  в пор дке относительного приоритета таким образом, что на обслуживание поступает за вка, обладающа  в данный момент времени максимальным значением функции приоритетности из числа за вок, наход щихс  в очереди. 1 ил. с сл

Description

Од

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

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства путем воспроизведени  динамичес кого приоритета в обслуживании за вок .

На чертеже приведена схема устрой ства.

Устройство содержит каналы J об- служиван1Г  за вок, каждый из которых состоит из первого элемента И 2, пер вого триггера 3, второго элемента И 4, элемента ИЛИ-НЕ 5, генератора 6 импульсов, счетчика 7 импульсов, бло ка 8 элементов И, второго триггера 9 третьего элемента И 10, блока случай ной временной задержки, содержащего элементы П задержки, и генератора 12 случайного потока за вок.

В состав устройства вход т также первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, блок 15 элементов задержки, блок 16 сравнени  кодов, триггер 17 управлени , второй элемент И 18, третий эле мент ИЛИ 19, первый элемент И 20.

Устройство предназначено дл  моде лировани  СМО с динамическими приори тетами, т.е. таких СМО, в которых приоритет обслуживани  поступающих за вок зависит от длительности ожида ни  за вок.в очереди. Выбор за вок на обслуживание осуществл етс  с ytie том текущего значени  функции приорИ тетности /}j(t), завис щей дл  за вки каждого типа от времени ожидани . Обслуживание за вок ocJrщecтвл eтc  в пор дке относительного приоритета таким образом, что на обслуживание поступает за вка, обладающа  в данный момент времени максимальным значением функции приоритетности ;(t), из числа за вок, наход щихс  в очере ди.

функци  приоритетности за вок име ет вид

(,(t) b.(t

- J, ).

де h . i О

1

t коэффициент , определ ющий скорость изменени  приоритетности за вки i-ro типа при ее пребывании в очереди; момент поступлени  за вки i-ro типа; текущий момент времени.

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

Приоритетность за вок из более высокого приоритетного класса возрастает с большей скоростью, чем з вок из более низких приоритетных классов.

Генераторы 12 случайного потока за вок имитируют входные потоки за вок на обслуживание различных приоритетных классов.

Элементы 11 задержки имитируют обслуживающий прибор с произвольным временем об служивани .

Элементами, определ ющими приоритет за вки i-ro канала в любое врем  от момента поступлени  до момента приема на обслуживание,  вл ютс  генератор 6 импульсов и счетчик 7 каждого канала, подсчитывающий импульс с генератора 6. Скорость увеличени  значени  кода на группе кодовых выходов счетчика 7 зависит от частоты повторени  импульсов генератора 6, котора   вл етс  аналогом скорости нарастани  b приоритета поступившей за вки. Если приоритетность классов за вок уменьшаетс  с возрастанием номера канала устройства, то частоты повторени  импульсов генераторов 6 каналов должны быть такими, чтобы

- h Ui о сравнени  кодов осуществл ет сравнение кодов приоритетов за вок на момент освобождени  обслуживающего прибора и обеспечивает выбор ЗЯБКИ на обслуживание, имеющей в данньй момент максимальный приоритет.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии все триггеры 3,9,17 наход тс  в нулевом состо нии , а в счетчиках 7 каналов записаны нули. Единичные потенциалы с нулевых выходов триггеров 3 присутствзпот на вторых входах элементов И 2. На вторых входах элементов И 4 единичные потенциалы присутствуют с выходов элементов ИЛИ-НЕ 5. Кроме того, единичные потенциалы с нулевых выходов триггеров 9 приложены к вторым входам соответствуюнщх элементов И 10 и соответствующим входам элемента И 18 устройства. ,

Импульсы от генераторов 12 случайного потока за вок,имитиру  входные потоки за вок на обслуживание различных приоритетных классов, проход т через открытые элементы И 2 соответствующих каналов на единичные входы триггеров З этих каналов, устанавлива  их в единичное состо ние. Сигналы с единичных выходов этих триггеров 3 через элементы И 4 запускают генераторы 6 импульсов соответствующих каналов. Импульс вырабатываемые генераторами 6 каналов, поступают на счетные входы счетчиков 7, которые осуществл ют их подсчет.

на его входы второй группы входов с группы выходов блока 15 элементов задержки поочередноначинают поступать сигналы, осуществл ющие поразр дное сравнение записанных кодов с целью определени  максимального кода. На выходах блока 16 сравнени  кодов, соответствующих каналам, счетчики 7

Выбор очередной за вки на обслужи- которых в момент прихода сигнала го

вание осуществл етс  следующим образом .

а

При по влении сигнала, пор док формировани  которого рассматриваетс  ниже, на выходе элемента 11 задержки одного иэ каналов, имитирующего сигнал конца обслуживани  за вки, начинаетс  подготовка отдельных узлов устройства моделировани  к выбору очередной за вки на обслуживание. С этой целью данный сигнал, проход  через элемент ИЛИ 19, устанавливает в нулевое состо ние управл ющий триггер 17 и триггеры 9 каналов, в исходное состо ние - блок 16 сравнени  кодов. Кроме того, этот сигнал поступает через открытый элемент И 20 и элемент ИЛИ 14 на вход блока 15 элементов задержки. Сигнал с первого выхода блока 15 элементов задержки, задержанный на врем , необходимое дл  -установки в исходное состо ние блока 16 сравнени  кодов и триггеров 9,17, имитирует сигнал готовности к обслуживанию обслуживающего прибора и поступает на вторые входы элементов ИЛИ-НЕ 5 всех канапой. Через элементы ИЛИ-НЕ 5 сигнал закрывает элементы И 4 каналов, останавлива  тем самым работу генераторов 6 импульсов Таким образом, на счетчиках 7 каналов будут зафиксированы значени  функций приоритетности за вок различных классов на момент прихода сигнала СГО. После этого сигнал с второго выхода блока 15 элементов задержки, задержанный на врем , необходимое дл  прекращени  работы генераторов, открывает элементы И 8 каналов. В результате этого значение кодов с выходов счетчиков 7 переписываетс  в блок 16 сравнени  кодов. 6 период отсутстви  сигнала готовности элементы И 8 каналов закрываютс , элементы И 4 открываютс  и генераторы 6 импульсов возобновл ют свою работу.

По истечении времени, необходимого дл  записи кодов со счетчиков 7 каналов в блок 16 ср авнени  кодов,

15

30

20 товности к обслуживанию содержали не максимальные коды, по вл ютс  единичные сигналы. Эти сигналы устанавливают в единично е состо ние соответствующие триггеры 9 каналов. Следовательно , в нулевом состо нии остаетс  триггер 9 того канала, счетчик 7 которого содержал в момент прихода сигнала максимальный код, т.е. за вка данного канала (класса) имеет в данный момент наивысший приоритет. На втором входе элемента И 10 этого канала (назовем его приоритетным) по- прежнему присутствует единичный по25 тенциал, в то врем  как на вторых входах элементов И 10 остальных каналов с нулевых выходов триггеров 9 соответствующих каналов по вл ютс  нулевые потенциалы.

После завершени  переходных процессов , обусловленных этапом выделени  приоритетного канала, сигналом с последнего выхода блока 15 элементов задержки устанавливаетс  в единичное состо ние управл ющий триггер 17. Единичный сигнал с единичного выхода триггера 17, поступа  на первые входы элементов И 10 всех каналов , открывает только тот из них,

4Q который принадлежит приоритетному каналу. В результате на выходе элемента И 10 приоритетного канала и, следовательно, на соответствующем входе элемента I1 задержки этого канала по вл етс  сигнал, имитирующий

35

45

50

55

сигнал начала обслуживани  (СНО) за вки. Этот же сигнал через элемент ИПИ-НЕ 5 останавливает работу генератора в приоритетном канале.

По истечении времени, равного времени обслуживани  за вки данного класса, на выходе элемента ,11 задержки приоритетного канала по вл етс  сигнал, который устанавливает в нулевое состо ние счетчик 7 и триггер 3 этого канала, а через элемент ИЛИ 19 устанавливает в исходное состо ние узлы выбора за вки (канала) на обслу

живание. Дальнейша  работа устройства аналогична рассмотренной выше.

Возможны случаи, когда две или несколько за вок на обслуживание будут иметь одинаковые приоритеты, т.е коды счетчиков 7 этих каналов в момент прихода сигнала готовности к обслуживанию окажутс  равнь ми. Тогда сигнал по вл етс  на выходе элемента И 10 того канала, в котором имитируютс  за вки более приоритетного класса, так как нулевой сигнал с единичного выхода триггера 9 этого канала удерживает в закрытом состо нии элементы И 9 каналов менее приоритетных классов.

При отсутствии за вок в устройстве (т.е. все триггеры 3 наход тс  в нулевом состо нии) последним сигналом конца обслуживани  установ тс  в исходное состо ние блок 16 сравнени  кодов и-триггеры 9,17, а сигнал готовности к обслз иванию вырабатыватьс  не.будет, так как элемент И 20 закрыт нулевым потенциалом с единичных выходов триггеров 3 через элемент ИЛИ 13 к входу элемента И 20. Такое состо ние характерно дл  устройства и при первоначальном включении его в работу.

При вьщаче одним из генераторов случайного потока импульсов импульса за вки осуществл етс  установка соответствующего триггера 3 в единичное состо ние, что приводит к запуску генератора 6 импульсов данного канала. Выработка сигнала готовности обслуживающего прибора обеспечиваетс  следующим образом.

Так как в рассматриваемом случае все триггеры 9 наход тс  в нулевом состо нии и единичные потенциалы с нулевых выходов этих триггеров 9 приложены к соответствующим входам элемента И 18 устройства, то единичный сигнал с единичного выхода триггера 3 того канала, в котором выработан импульс-за вка, через элемент ИЛИ 13 открывает элемент И 18 устройства. В результате этого единичный сигнал с выхода элемента И 18 через элемент ИЛИ Г4 поступает в блок 15 элементов задержки и обеспечивает вьфаботку ск нала готовности к обслуживанию. В ходе дальнейшей работы устройства, котора  рассматривалась вьш1е, поступивша  за вка выдаетс  на обслужива

ние, так как в счетчиках 7 остальных каналов записаны нули.

Получение характеристик СМО осуществл етс  известными способами.

Формул

изобретени 

0

5

0

0

5

0

Устройство дл  моделировани  систем массового обслуживани , содержащее группу каналов обслуживани  за вок , каждый из которых состоит из генератора случайного потока за вок, первого триггера, трех элементов И 5 и блока случайной временной задержки, выход генератора случайного потока за вок соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к единичному входу первого триггера, пр мой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, инверсный выход первого триггера подключен к второму входу первого элемента И, выход блока случайной временной задержки соединен с кулевым входом первого триггера, о т л и- чающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет воспроизведени  динамического приоритета в обслуживании за вок, оно дополнительно содержит блок сравнени  кодов, первый и второй элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, блок элементов задержки и триггер управлени , а каждый канал обслуживани  за вок группы дополнительно содержит элемент ИЛИ- НЕ, генератор импульсов, счетчик импульсов , блок элементов И и второй триггер, причем в каждом канале обслуживани  за вок группы выход элемента Ш1И-НЕ соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом генератора импульсов , выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, разр дные выходы которого соединены соответственно с информационными входами блока элементов И, выход третьего элемента И подключен к первому входу элемента ЯЛИ-НЕ и входу запуска блока случайной временной задержки , выход которого соединен с установочным входом счетчика импульсов, пр мые выходы первых триггеров всех каналов обслуживани  за вок группы подключены соответственно к входам первого элемента ШШ устройства, выход которого соединен с первыми вхо5

дами первого и второго элементов И устройства, выход первого элемента И устройства соединен с первым входом второго элемента ИЛИ устройства, второй вход которого подключен к выходу второго элемента Т1 устройства, выход второго элемента ИЛИ устройства соединен с входом блока элементов задержки, первый выход которого под- ключен к вторым входам элементов ШШ-НЕ всех каналов обслуживани  за вок группы, управл ющие входы блоков элементов И которых соединены с вторым выходом блока элементов задержки группа выходов которого соединена соответственно с входами блока сравнени  кодов, выходы которого подключет- ны соответственно к единичным входам вторых триггеров .каналов обслужива- ни  за вок группы, третий выход блока элементов задержки соединен с единичным входом триггера управлени  устройства, нулевой вход которого и нулевые входы вторых триггеров всех каналов обслуживани  за вок подключе- выходу третьего элемента ИЛИ

устройства, установочному входу блока сравнени  кодов и второму входу первого элемента И устройства, пр мой выход триггера управлени  устройства подключен к первым входам третьих элементов И всех каналов обслуживани  за вок группы, инверсный выход второго триггера К-го канала обслуживани  за вок группы (К 1,М) соединен с вторым .входом третьего элемента И своего канала обслуживани  за вок группы и (К + 1)-м входом второго элемеЬта И устройства, пр мой вь1ход второго триггера i-ro канала обслуживани  за вок группы (, М - 1) подключен к (i + 2)-му входу третьих элементов И всех каналов обслуживани  за вок, имеющих номер, больший чем i, а выходы блоков случайной временной задержки всех каналов обслуживани  за вок группы соединены соответственно с входами третьего элемента ИЛИ устройства, а выходы блоков элементов И соединены соответственно с информационными входами блока сравнени  кодов.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее группу каналов обслуживания заявок , каждый из которых состоит из генератора случайного потока заявок, первого триггера, трех элементов И и блока случайной временной задержки, выход генератора случайного потока заявок соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к единичному входу первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, инверсный выход первого триггера подключен к второму входу первого элемента И, выход блока случайной временной задержки соединен с нулевым входом первого триггера, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения динамического приоритета в обслуживании заявок, оно дополнительно содержит блок сравнения кодов, первый и второй элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, блок элементов задержки и триггер управления, а каждый канал обслуживания заявок группы дополнительно содержит элемент ИЛИНЕ, генератор импульсов, счетчик импульсов, блок элементов И и второй триггер, причем в каждом канале обслуживания заявок группы выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом генератора импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены соответственно с информационными входами блока элементов И, выход третьего элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ-НЕ и входу запуска блока случайной временной задержки, выход которого соединен с установочным входом счетчика импульсов, прямые выходы первых триггеров всех каналов обслуживания заявок группы подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ устройства, выход которого соединен с первыми вхо7 дами первого и второго элементов И устройства, выход первого элемента И устройства соединен с первым входом второго элемента ИЛИ устройства, второй вход которого подключен к выходу второго элементами устройства, выход второго элемента ИЛИ устройства соединен с входом блока элементов задержки, первый выход которого подключен к вторым входам элементов ИЛИ-НЕ всех каналов обслуживания заявок группы, управляющие входы блоков элементов И которых соединены с вторым выходом блока элементов задержки, группа выходов которого соединена соответственно с входами блока сравнения кодов, выходы которого подключены соответственно к единичным входам вторых триггеров каналов обслуживания заявок группы, третий выход блока элементов задержки соединен с единичным входом триггера управления устройства, нулевой вход которого и нулевые входы вторых триггеров всех каналов обслуживания заявок подключены' к выходу третьего элемента ИЛИ

   8 устройства, установочному входу блока сравнения кодов и второму входу первого элемента И устройства, прямой выход триггера управления устройства подключен к первым входам третьих элементов И всех каналов обслуживания заявок группы, инверсный выход второго триггера К-го канала об1θ служивания заявок группы (К = I,М) соединен с вторым входом третьего элемента И своего канала обслуживания заявок группы и (К + 1)-м входом второго элемента И устройства, прямой выход второго триггера i-ro канала обслуживания заявок группы (i = 1, М - 1) подключен к (i + 2)-му входу третьих элементов И всех каналов обслуживания заявок, имеющих номер, ₂₀ больший чем i, а выходы блоков случайной временной задержки всех каналов обслуживания заявок группы соединены соответственно с входами третьего элемента ИЛИ устройства, а выходы 25 блоков элементов И соединены'соответственно с информационными входами блока сравнения кодов.