SU1481792A1 - Устройство дл моделировани систем массового обслуживани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено дл  моделировани  обслуживани  двух потоков за вок с различными приоритетами. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет запрета прерывани  обслуживани  за вок низкого приоритета за вками высокого приоритета при наличии незан тых обслуживанием блоков обслуживани  за вок. В устройство введен элемент ИЛИ, а в каждый блок обслуживани  - элемент запрета и два элемента И. Моделью обслуживающего прибора в каждом канале  вл ютс  генераторы импульсов со случайным интервалом следовани . За вки, поступающие на вход устройства, проход т последовательно блоки обслуживани , отыскива  свободный блок, и принимаютс  им на обслуживание. В случае зан тости всех блоков обслуживани  за вка высокого приоритета ведет поиск блока, зан того обслуживанием за вки низкого приоритета, прерывает ее и принимаетс  этим блоком на обслуживание. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к специализированным средствам вычислительной техники, предназначено дл  моделировани  процесса обслуживани  двух потоков за вок с различными приоритетами и может быть использовано в устройствах, моделирующих работу систем массового обслуживани .

Цель изобретени  - повышение функциональных возможностей устройства за счет запрета прерывани  обслуживани  за вок низкого приоритета за вками высокого приоритета при наличии незан тых обслуживанием блоков обслуживани  за вок.

На фиг.1 представлена структурна  схема предлагаемого устройстваJ на фиг.2 - структурна  схема блока обслуживани  за вок.

Устройство содержит группу блоков 1 обслуживани  за вок, первый 2, второй 3 и третий 4 элементы ИЛИ.

Каждый блок 1 обслуживани  за вок содержит шестой элемент И 5, второй триггер 6, первый элемент 7 запрета, разделительный диод 8, третий элемент И 9, первый 10 и второй 11 генераторы импульсов со случайным интервалом следовани , третий 12 и второй 13 элементы запрета, четвер оо

1

со ю

J1/i

тый 14, первый 15 и второй 1 16 элементы И, первый триггер 17, четвертый

элемент 18 чапрета и п тый элемент И 19. мент И 19.

На устройство поступают два случайных потока за вок на обслуживание . Каждый блок обслуживани  за вок имеет только один обслуживающий прибор . За вки на обслуживание посту- пагот сначала в первый блок обслуживани  за вок, В случае его зан тости передаютс  на второй блок. Если и второй блок зан т, то за вки передаютс  в третий блок и т.д. За вки на обслуживание тер ютс , если зан ты все блоки обслуживани  за вок.Причем любой блок обслуживани  за вок, если он свободен, может прин ть на обслуживание за вки в случае зан - тости только предыдущих по номеру блоков обслуживани  за вок. Последующие по номеру блоки обслуживани  за вок на прием и обслуживание за вок

предыдущего номера вли ни  не ока- зывают.

За вки на обслуживание с меньшим приоритетом в любом блоке обслуживани  за вок принимаютс  к обслуживанию в случае отсутстви  за вки с более высоким приоритетом. За вкам одного и того же приоритета, поступившим в блок обслуживани  за вок в момент зан тости обслуживающего прибора этого канала, в обслуживании отказываетс , и они передаютс  в следующий блок.

Если за вка с более высоким приоритетом поступила в блок обслуживани  за вок в период обслуживани  прибором этого канала за вки с меньшим приоритетом, то возможно два варианта обслуживани  за вки устройством .

Если все блоки зан ты, то обслуживание за вки с меньшим приоритетом (прекращаетс , а обслуживаютс  за вки с более высоким приоритетом. После освобождени  обслуживающего прибора обслуживание прин той ранее к обслуживанию за вки с меньшим приоритетом возобновл етс .

Если хот  бы один блок свободен, то обслуживание за вки с меньшим приоритетом не прекращаетс , а за вк высокого приоритета находит этот свободный канал и принимаетс  им на обслуживание.

Q $ 0

0

5

0

5

5

0

5

Потоки тл вок на обслуживание на входах устройства представл ют случайные импульсные последовательности , интервалы между которыми распределены по определенным (разным или одним и тем же) законам.

Моделью обслуживани  прибора каждого блока обслуживани  за вок  вл ютс  генераторы 10 и 11. Закон распределени  случайных импульсов на выходах генераторов 10 и 11 один и тот же, так как они моделируют один и тот же прибор.

Временной интервал от момента запуска генераторов до по влени  импульсов на их выходе случаен и распределен по прин тому закону обслуживани  за вок.

Диод 8 служит дл  разв зки между выходом элемента И 9 и входом триггера 6.

Блок 1 обслуживани  за вок может работать в четырех режимах: обсл.ужи- вание за вок низкого приоритета , обслуживание за вок высокого приоритета/ обслуживание за вок высокого приоритета,поступивших в период обслуживани  за вок низкого приоритета, при наличии в устройстве свободных блоков обслуживани  за вок; обслуживание за вок высокого приоритета, поступивших в период обслуживани  за вок низкого приоритета, при зан тости в устройстве всех блоков обслуживани  за вок.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии во всех четырех режимах триггеры 17 и 6 устанавливаютс  в положение, при котором на выходах, подключенных к информационному входу элемента 18 запрета и элементам И 16 и 14, имеетс  высокий потенциал. Высокий потенциал через открытый элемент запрета поступает на элемент И 15 и управл ющий вход элемента 12 запрета, а с выхода элемента И 14 - на управл ющий вход элемента 13 запрета. Элементы 12 и 13 запрета открыты. При этом на управл ющем входе элемента 7 запрета напр жение отсутствует и этот элемент открыт. На управл ющем входе элемента 18 запрета низкий потенциал с выхода элемента И 5. На первом входе элемента И 5 низкий потенциал с выхода триггера 6, а на втором входе - высокий потенциал при наличии

свободных блоков обслуживани  за вок и низкий потенциал при зан тости всех каналов обслуживани  за вок. Анализ зан тости каналов осуществл етс  элементом И 19, который анализирует состо ние триггеров 17 и 6.

Рассмотрим работу блока 1 обслуживани  за вок во всех четырех режимах

Обслуживание за вок низкого приоритета . Пусть данный блок свободен от обслуживани . На вход за вок низкого приоритета в блок 1 обслуживани  за вок поступает импульс, соответствующий приходу за вки на вход блока. Так как элемент И 16 в исходном состо нии открыт, а элемент 13 запрета закрыт, то сигнал с входа проходит через элемент И 16 и поступает на информационный вход элемента 7 запрета. Элемент 7 запрета в исходном состо нии также открыт и поэтому импульс поступает на вход триггера 6, перебросив его в противоположное состо ние.

Одновременно низкий потенциал поступает на входы элементов И 14 и 16. После чего элемент И 16 закрыт, а элемент 13 запрета открыт. За вки, поступающие на вход низкого приоритета в этом случае, на обслуживание не принимаютс , а проход т на выход элемента 13 запрета. Импульс с входа через разделительный диод 8 поступает на вход запуска генератора 11, на выходе которого по вл етс  импульс со случайным интервалом следовани . С пр мого выхода триггера 6 поступает высокий потенциал на первый вход элемента И 5, на втором входе которого информаци  с выхода элемента ИЛИ 4. На выходе элемента ИЛИ 4 может быть высокий и низкий потенциал : высокий потенциал, если в устройстве есть свободные от обслуживани  блоки 1 обслуживани  за вок, низкий потенциал, если в устройстве нет свободных от обслуживани  за вок блоков 1 обслуживани  за вок. Если на выходе элемента И 5 высокий потенциал- , то элемент 18 запрета закрыт и прерывание обслуживани  за вки низкого приоритета за вкой высокого приоритета невозможно. Импульс со случайным интервалом следовани  с выхода генератора 11 подаетс  на вход триггера 6. Триггер 6 перебрасываетс  в исходное состо ние, на его инверсном выходе по вл етс  высокий

0

5

0

5

потенциал. Этот высокий потенциал поступает на входы элементов И 14 и 16, открыва  их. С выхода элемента И 14 высокий потенциал поступает на управл ющий вход элемента 13 запрета. Элемент 13 запрета закрываетс . Таким образом, блок по окончании обслуживани  за вки низкого приоритета переходит в исходное состо ние.

Обслуживание за вок высокого приоритета . Пусть данный блок свободен от обслуживани . На вход за вок высокого приоритета в блок 1 обслуживани  за вок поступает импульс,соответствующий приходу за вки на вход блока. Так как элемент И 15 в исходном состо нии открыт, а элемент 12 запрета закрыт, то импульс с выхода блока поступает через элемент И 15 на вход триггера 17 и на вход запуска генератора 10. Поступив на вход триггера 17, импульс перебрасывает триггер 17 в противоположное состо ние. На его инверсном выходе по вл етс  низкий потенциал, который поступает на информационный вход элемента 18 запрета и на вход элемента И 14. На выходе элемента 18 запрета по вл етс  низкий потенциал, который закрывает элемент И 15 и открывает элемент 12 запрета. Теперь за вки высокого приоритета, проход щие на вход блока, проход т на выход элемента 12 запрета. На пр мом выходе триггера 17 находитс  высокий потенциал , который запрещает прохождение информации через элемент 7 запрета. На выходе элемента И 14 присутствует низкий потенциал, который открывает элемент 13 запрета. Теперь и за вки низкого приоритета, проход щие на вход блока, проход т на выход элемента 13 запрета. На выходе генератора 10 по вл етс  импульс со случайным интервалом следовани , который переводит блок 1 в исходное состо ние.

Обслуживание за вок высокого приоритета , поступивших в период обслуживани  за вок низкого приоритета, при наличии в устройстве свободных блоков обслуживани . Пусть блок 1 обслуживани  за вок занимаетс  обслуживанием за вки низкого приоритета . На выходе элемента ИЛИ 4 находитс  высокий потенциал, что свидетельствует о наличии свободных блоков 1 обслуживани  за вок. Так как блоком ведетс  обслуживание за вки низкого

0

5

0

0

5

приоритета, то на пр мом выходе триггера 6 находитс  высокий потенциал и на выходе элемента И 5 также находитс  высокий потенциал, который запрещает прохождение информации через элемент 18 запрета. Высокий потенциал с инверсного выхода триггера 17 не проходит на управл ющий вход элемента 12 запрета и вход элемента И 15. Элемент И 15 закрыт, а элемент 12 запрета открыт, следовательно, обслуживание за вок выс окого приоритета , поступивших в период обслуживани  за вок низкого приоритета,при наличии в устройстве свободных каналов обслуживани  не производит, и (за вки высокого приоритета проход т на выход элемента 12 запрета. Информаци  о свободных от обслуживани  блоках поступает на входы элемента ИЛИ 4 с выходов элементов И 19, которые в свою очередь анализируют состо ние триггеров 17 и 6. По окончании обслуживани  за вки низкого приоритета генератор 11 выдает импульс со случайным интервалом следовани , который проходит на выход блока, а также переводит триггер 6 в исходное состо ние.

На пр мом выходе триггера 6 по вл етс  низкий потенциал, который закрывает элемент И 5, следова- , тельно, у него на выходе по вл етс  низкий потенциал, который разрешает прохождение информации через элемент 18 запрета на вход элемента И 15 и- на управл ющий вход элемента 12 запрета. Весь блок переходит в исходное состо ние и готов к обслуживанию за вок как высокого так и низкого приоритета.

Обслуживание за вок высокого приоритета , поступивших в период обслуживани  за вок низкого приоритета при зан тости в устройстве всех блоков обслуживани  за вок. Пусть блок 1 обслуживани  за вок занимаетс  обслуживанием за вки низкого приоритета . На выходе элемента ИЛИ 4 находитс  низкий потенциал, что свидетельствует о зан тости в устройстве всех каналов обслуживани . Так как блоком вед-етс  обслуживание за вки низкого приоритета, то на пр мом выходе триггера 6 находитс  высокий потенциал, а на выходе элемента И 5 - низкий потенциал, который поступает на управл ющий вход эле0

0

5

0

5

0

5

0

5

мента 18 запрета. Через элемент 18 запрета разрешено прохождение информации с инверсного выхода триггера 17. Поэтому высокий потенциал приложен к второму входу элемента И 15 и к управл ющему входу элемента 12 запрета. Элемент И 15 открыт, элемент 12 запрета закрыт. Пусть в блок приходит за вка высокого .приоритета в момент обслуживани  за вки низкого приоритета. Импульс, пройд  через элемент И 15, поступает на вход триггера 17, на вход запуска генератора 10 и на установочный вход генератора 11. По фронту этого импульса триггер 17 переходит в противоположное состо ние, генератор 11 прекращает моделировать процесс обслуживани  за вки низкого приоритета, а генератор 10 начинает моделировать процесс обслуживани  за вки высокого приоритета.

По окончании обслуживани  за вки высокого приоритета генератор 10 вырабатывает импульс со случайным интервалом следовани , который поступает на выход блока обслуживани .- за вок, а также переводит триггер 17 в исходное состо ние. Одновременно с этим импульс с генератора 10 поступает на вход элемента И 9, на втором входе которого находитс  высокий потенциал с выхода триггера 6, так как было прервано обслуживание за вки низкого приоритета. На выходе элемента И 9 по вл етс  импульс, ко- .торый поступает на вход запуска генератора 11з который заново начинает процесс обслуживани  за вки низкого приоритета. По окончании обслуживани  за вки низкого приоритета генератор 11 выдает импульс со случайным интервалом следовани , по которому блок 3 обслуживани  за вок переходит в исходное состо ние и готов к обслуживанию за вок как высокого, так и низкого приоритетов.

В процессе работы за вки высокого и низкого приоритетов, поступающие на входы устройства, ищут свободные блоки 1 обслуживани  с наименьшим номером. Если все блоки зан ты , то за вки низкого приоритета получают отказ в обслуживании, а за вки высокого приоритета прерывают обслуживание за вок низкого приоритета . На выходах элементов ИЛИ 2 и 3 образуютс  потоки обслуженных за вок

соответственно высокого и низкого приоритетов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  моделировани  систем массового обслуживани , содержащее два элемента ИЛИ и М блоков обслуживани  за вок, каждый блок, обслуживани  за вок содержит первый и второй триггеры, первый, второй и третий элементы запрета, разделительный диод, четыре элемента И, первый

   второго элемента запрета первого блока обслуживани  за вок объединены и  вл ютс  входом за вок низкого приоритета устройства, выход второго элемента запрета К-го блока обслуживани  за вок (, М-1) соединен с вторым входом второго элемента И и информационным входом второго элемента запрета (К+1)-го блока обслуживани  за вок, а выход третьего эле- мента запрета К-го блока обслужива- ни  за вок подключен к первому входу первого элемента И и информационному

   и второй генераторы импульсов со входу третьего элемента запрета

   чайным интервалом следовани , в каждом блоке обслуживани  за вок выход первого элемента И подключен к единичному входу первого триггера, входу запуска первого генератора импульсов со случайным интервалом следовани  и установочному входу второго генератора импульсов с-о случайным интервалом следовани , выход второго элемента И соединен с информационным входом первого элемента запрета, выход которого подключен к единичному входу второго триггера непосредственно , а через раздельный диод - к входу запуска второго генератора импуль- 30 пульсов со случайным интервалом слесов со случайным интервалом следова- /ни , выход которого соединен с нулевым входом второго триггера, выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следовани  подключен к первому входу третьего элемента И и к нулевому входу первого триггера, пр мой выход которого подключен к управл ющему входу первого элемента запрета, пр мой выход второго триггера подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с входом запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следовани , инверсный выход второго триггера подключен к первому входу второго элемента И и первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера,

   довани  всех блоков обслуживани  за вок соединены соответственно с входами второго элемента ИЛИ устройства , выход которого  вл етс  выхо- ,с дом обслуженных за вок низкого приоритета устройства, отличающеес  тем, что, с целью расшире ни  функциональных возможностей устройства за счет запрета прерывани  обслуживани  за вок низкого приоритета за вками высокого приоритета при наличии незан тых обслуживанием блоков обслуживани  за вок, оно дополнительно содержит третий элемент ИЛИ, а каждый блок обслуживани  за вок дополнительно содержит четвертый элемент запрета, п тый и шестой элементы И, причем в каждом блоке обслуживани  за вок инверсный выход первого триггера соединен с первым

   40

   45

   а выход четвертого элемента И подклю- О входом п того элемента И и с инфорчен к управл ющему входу второго элемента запрета, первый вход первого элемента И и информационный вход третьего элемента запрета первого блока обслуживани  за вок объединены и  вл ютс  входом за вок высокого приоритета устройства, второй вход второго элемента И и информационный вход

   (К+1)-го блока обслуживани  за вок, |ВЫходы второго и третьего элементов запрета М-го блока обслуживани  за вок  вл ютс  выходами необслуженных

   за вок соответственно низкого и высокого приоритетов устройства, выходы первых генераторов импульсов со случайным интервалом следовани  всех блоков обслуживани  за вок соединены соответственно с входами первого элемента ИЛИ устройства, выход которого  вл етс  выходом обслуженных за вок высокого приоритета устройства , а выходы вторых генераторов имдовани  всех блоков обслуживани  за вок соединены соответственно с входами второго элемента ИЛИ устройства , выход которого  вл етс  выхо- дом обслуженных за вок низкого приоритета устройства, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет запрета прерывани  обслуживани  за вок низкого приоритета за вками высокого приоритета при наличии незан тых обслуживанием блоков обслуживани  за вок, оно дополнительно содержит третий элемент ИЛИ, а каждый блок обслуживани  за  вок дополнительно содержит четвертый элемент запрета, п тый и шестой элементы И, причем в каждом блоке обслуживани  за вок инверсный выход первого триггера соединен с первым

   входом п того элемента И и с информационным входом четвертого элемента запрета, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и управл ющим входом третьего элемента запрета, пр мой выход второго триггера соединен с первым входом шестого элемента И, выход которого подключен к управл ющему входу четвертого элемента запрета, инверсный выход второго триггера соединен с вторым входом п того элемента И, выходы п тых элементов И всех блоков обслуживани  за вок соединены соответственно с входами третьего элемента ИЛИ устройства, выход которого соединен с вторыми входами шестых элементов И всех блоков обслуживани  за вок.