Устройство для моделирования обслуживания заявок с различными приоритетами
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК С РАЗШЧНЫМИ ПРИОРИТЕТАМИ, содержащее первый разделительный диод, первый и второй элементы И, первые входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, вторые входы первого и второго элементов И подключены к единичным выходам первого и второго триггеров соответственно , выход первого элемента И соединен с входом запуска первого генератора случайных импульсов и единичным входом первого триггера, выход первого генератора случайных импульсов является первым выходом устройства и подключен к нулевому входу первого триггера и к пер&ому входу третьего элемента И, нулевой выход первого триггера подключен к упоавляющему входу первого элемента ЗАПРЕТ, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход первого элемента ЗАПРЕТ подключен к входу запуска второго генератора случайных импульсов и к единичному входу второго триггера, .нулевой выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности моделирования процесса обслуживания за счет имитации дообслуживания прерванных в обслуживании заявок, оно содержит второй разделительный диод, третий, четвертый и пятый триггеры, четвертый и пятый элементы И, второй элемент ЗАПРЕТ, два счетчика импульсов, схему сравнения и генератор тактовых импульсов, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к счетным входам обо (О их счетчиков импульсов, установочные входы которых соединены с выхос: дом Схемы сравнения, выходом второгё элемента ЗАПРЕТ, являющегося вторым выходом устройства, нулевым входом второго триггера и единичным входом третьего триггера, разрядные выходы обоих счетчиков импульсов подключеtNO ны к первой и второй группам входов 4; схемы сравнения соответственно, со первый вход четвертого элемента И соединен с входом первого генератора со случайных импульсов, второй вход четвертого элемента И подключен к второму входу третьего элемента И, а выход четвертого элемента И соединен с Первым входом пятого элемента И и через первый разделительный диод с единичным входом четвертого триггера , нулевой вход которого подключен к выходу третьего элемента И, единичный выход четвертого триггера соединен с входом запуска первого счетчика импульсов, второй вход
ÄÄSUÄÄ1024929
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ
PEGllYSJlHH
g g G 06 Г 1 5/20
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСНО ЛУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3350756/18-24. (22) 27. 10. 81 (46) . 23. 06. 83. Бюл. и 23 .(72) И. В. Адерихин, В. А. Фукалов, И.А. Калинкин и В.Б. Васильев (53) 681.325 (088,8) (56) 1.. Четвериков В.Н., Бакано-. вич Э.А., Иеньков А.В. Вычислительная техника для статистического моде. лирования. Под ред. В.Н. Четверикова, й., "Советское радио", 1978,, с. 312.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 3254844/18-24, кл. Q 06 F l5/20, 1981 (flpoTDTNn). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК С РАЗЛИЧНЫИИ ПРИОРИТЦТАИИ, содержащее первый разделительный диод, первый и второй эЛементы И, первые входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, вторые входы первого и второго элементов
И подключены к единичным выходам первого и второго триггеров соответ. ственно, выход первого элемента И соединен с входом запуска первого генератора случайных импульсов и единичным входом первого триггера, выход первого генератора случайных импульсов является первым выходом устройства и подключен к нулевому входу первого триггера и к первому входу третьего элемента И, нулевой выход первого триггера подключен к упоавляющему входу первого элемента ЗАПРЕТ, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход первого элемента
3AilPET подключен к входу запуска второго генератора случайных импуль. сов и к. единичному входу второго триггера, .нулевой выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности моделирования процесса обслуживания за счет имитации дообслуживания прерванных в обслуживании заявок, оно содержит второй разделительный диод, третий, четвертый и пятый триггеры, четвертый и пятый элементы
И, второй элемент ЗАПРЕТ, два счетчика импульсов, схему сравнения и генератор тактовых импульсов, причем выход генератора тактовых импуль д сов подключен к счетным входам обо- Е их счетчиков импульсов, установочные входы которых соединены с выходом схемы сравнения, выходом второг элемента ЗАПРЕТ, являющегося вторым выходом устройства, нулевым входом Я второго триггера и единичным входом третьего триггера, разрядные выходы обоих счетчиков импульсов подключе- ф ны к первой и второй группам входов р схемы сравнения соответственно, Ф первый .вход четвертого элемента И соединен с входом первого генератора случайных импульсов, второй вход четвертого элемента И подключен к . второму входу третьего элемента И, а выход четвертого элемента И соединен с первым входом пятого элемента
И и через первый рездепитепьиый диод ) с единичным входом четвертого триг" гера, нулевой вход которого подключен к выходу третьего элемента И, единичный выход четвертого триггера соединен с входом запуска первого
"четчика импульсов, второй вход
1024929
35
40 пятого элемента. И подключен к нулевому выходу третьего триггера, а выход пятого элемента И соединен с
1 единичным входом пятого триггера, нулевой вход которого подключен к вы. ходу второго генератора случайных .импульсов и информационному входу второго элемента ЗАПРЕТ, нулевой
Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для моделирования процесса обслуживания двух потоков заявок с различными приоритетами одним обслуживающим прибором и может быть использовано в устройствах, моделирующих работу систем массового обслуживания.
Известно устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее наборное поле, генераторы случайных импульсов, генераторы тактовых импульсов, логические элементы, триггеры, счетчики и дешифраторы fl)
Однако это устройство не имеет возможности моделировать приоритетное обслуживание.
Известно также устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генераторы слу-, чайных импульсов, счетчики, логические элементы и триггеры.
Однако в этом устройстве обслуживание прерванной менее приоритетной заявки с.момента прерывания не происходит. В системах с Д-дисциплиной обслуживания заявок (система с дообслуживанием ) поступление более прис; ритетной заявки не вызывает прерыва", ния в обслуживании менее приоритет-,: ной заявки. Вновь поступившая заявка принимается к исполнению лишь после того, как обслуженная заявка llo кинет систему.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами, содержащее первый и второй элементы И, первые входы которых являются соответствующими входами устройства, вторые вхо5
1О
25 выход пятого триггера соединен с управляющим входом второго элемента
ЗАПРЕТ, входом запуска второго счетчика импульсов и нулевым входом третьего триггера, выход схемы сравнения через второй разделительный диод подключен к единичному входу четвертого триггера. ды первого и второго элементов И подключены к первым выходам первого и второго триггеров соответственно, выход первого элемента И соединен с входом запуска первого генератора случайных импульсов, управляющим входом второго генератора случайных импульсов и первым входом первого триггера, .выход первого генератора случайных импульсов, являясь первым выходом устройства, подключен к второму входу первого триггера и первому входу третьего элемента И, второй выход первого триггера подключен к управляющему входу элемента ЗАПРЕТ, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход элемента ЗАПРЕТ подключен к первому входу второго триггера, а через диод - к выходу второго элемента
И и входу запуска второго генератора случайных импульсов, выход которого являясь вторым выходом устройства, соединен с вторым входом второго триггера, второй выход которого подключен к второму входу третьего элемента И.
Известное устройство предназначено для моделирования процесса обслуживания одним обслуживающим прибором двух потоков заявок, каждый из которых имеет свой приоритет.
Заявкам одного и того же приоритета, поступившим в момент занятости прибора, в обслуживании отказывается.
Заявка с более высоким приоритетом, поступившая в момент. занятости прибора обслуживанием заявки с меньшим приоритетом, к обслуживанию принимается, обслуживание заявки с меньшим приоритетом прекращается и возобновляется сначала после освобождения обслуживающего прибора.
24929
3 10 ,Во многих системах массового обслуживания используется другой алгоритм возобновления обслуживания прер ванных заявок. В них обслуживание < прерванных заявок возобновляется не с. самого начала, а при возобновлении проводится дообслуживание, т.е. проводится только та часть операций, которая не была ранее выполнена (2).
Однако известное устройство не позволяет моделировать процесс дообслуживания заявок и тем самым снижа ет точность моделирования процесса обслуживания и увеличивается продолжительность моделирования.
Целью изобретения является повышение достоверности моделирования процесса обслуживания за счет имитации дообслуживания прерванных в обслуживании заявок.
Эта цель достигается тем, что в устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами, содержащее первый разделительный диод, первый и второй элементы И, первые входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, вторые входы первого и второго элементов И подключены к единичным выходам. .первого и второго триггеров соответственно, выход первого элемента И. соединен с входом запуска первого генератора случайных импульсов и единичным входом первого триггера, выход первого генератора случайных импульсов является первым выходом устройства и подключен к нулевому входу первого триггера и к первому входу третьего элемента И, нулевой выход первого триггера подключен к управляющему входу первого эелмента
ЗАПРЕТ, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента
И, а выход первого элемента ЗАПРЕТ подключен к входу запуска второго генератора случайных импульсов и к единичному входу второго триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, введены второй разделительный диод, третий, четвертый и пятый триггеры, четвертый и пятый элементы И, второй элемент ЗАПРЕТ, два счетчика импульсов, схема сравнения и генератор тактовых импульсов, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к счетным входам обоих счетчиков импульсов, установочные входы кото5
50 рых соединены с выходом схемы сравнения, выходом второго элемента ЗАПРЕТ, являющегося вторым выходом устройства, нулевым входом второго триггера и единичным входом третьего триггера, разрядные выходы обоих счетчиков импульсов подключены к первой и второй группам входов схемы сравнения соответственно, первый вход четвертого элемента .И соединен с входом первого генератора случайных импульсов, второй вход четвертого элемента И подключен к второму входу третьего элемента И, а выход четвертого элемента И соединен с пер. вым входом пятого элемента И и через первый разделительный диод с единич ным входом четвертого триггера, нулевой вход которого подключен к выходу третьего элемента И, единичный выход четвертого триггера соединен с входом запуска первого счетчика импульсов, второй вход пятого элемента И подключен к нулевому выходу третьего триггера, а выход пятого эле= мента И соединен с единичным входом пятого триггера, нулевой вход которого подключен к выходу второго генератора случайных импульсов и информационному входу второго элемента
ЗАПРЕТ, нулевой выход пятого триггера соединен с управляющим входом второго элемента ЗАПРЕТ, входом запуска вто рого счетчика импульсов и нулевым входом третьего триггера, выход схемы сравнения через второй разделительный диод подключен к единичному входу четвертого триггера.
На чертеже приведена структурная схема устройства.
Устройство содержит вход 1 заявок с высоким приоритетом, вход 2 заявок с низким приоритетом, первый 3 и вто" рой 4 элементы И, первый триггер ъ, первый элемент ЗАПРЕТ 6, третий 7 и четвертый 8 элементы И, второй триггер 9, первый 10 и второй 11 генераторы случайных импульсов, генератор 12 тактовых импульсов, третий триггер 13, пятый элемент И 14, четвертый 15 и пятый 16 триггеры, первый 17 и второй 18 счетчики импульсов, схема 19 сравнения, второй элемент ЗАПРЕТ 20,- разделительные диоды 21 и 22 и выходы 23 и 24, Вербальной моделью устройства является следующая модель.
Два случайных потока заявок на обслуживание, каждый из которых име5 102 ет свой приоритет в обслуживании, поступают на один обслуживающий прибор. Заявки на обслуживание с мень, шим приоритетом принимаются к обслуживанию в случае отсутствия заявок с высоким приоритетом обслуживания.
Заявкам одного и того же приоритета, поступающим в момент занятости обслуживающего прибора, в обслуживании отказывается.
Если заявка с высоким llpMopHTBToM поступила в период обслуживания заяв. ки с меньшим приоритетом, то обслужи. ванне заявки с меньшим приоритетом прерывается, обслуживается заявка с высоким приоритетом. После освобождения обслуживающего прибора обслуживание ранее принятой к обслуживанию заявки с меньшим приоритетом возобновляется. Причем проводится дообслуживание ранее принятой заявки. Дооб" служивание заявки с малым приоритетом может прерываться, причем неоднократно, обслуживанием заявок с высоким приоритетом.
Генераторы 10 и 11 случайных им. пульсов имитируют один обслуживающий прибор. Временной интервал от момента запуска генераторов до появления импульсов на их выходе случаен и распределен по принятому закону обслуживания заявок..Закон распределения случайных импульсов на выходах обоих генераторов один и тот же, так как они моделируют работу одного и того же прибора.
Диоды 21 и 22 служат для исключения взаимного влияния между выходом элемента ЗАПРЕТ 20 (выходом схемы
19 сравнения) и входом триггера 16 (через элемент И 14).
Заявки с высоким приоритетом обслуживания поступают на вход 1, а с низким приоритетом обслуживания - на вход 2. На выходе 23 образуется выхо; дящий поток обслуженных заявок высокого приоритета, а на выходе 24выходящий поток обслуженных заявок низкого приоритета.
Счетчик 18 импульсов предназначен для подсчета импульсов от генератора 12, число которых пропорционально требуемой продолжительности дообслуживания заявки с низким приоритетом, т.е. временному интервалу от момента прерывания обслуживания поступления заявки высокого
/ приориТета) до окончания обслуживания заявки низкого приоритета, если
4929 б бы заявка с высоким приоритетом. в устрбйство не поступила.
Счетчик 17 импульсов предназначен для подсчета импульсов, число которых пропорционально фактическому времени дообслуживания заявки . низкого приоритета.
Устройство может работать в следующих режимах: обслуживание заявки
10 низкого приоритета, обслуживание заявки высокого приоритета, обслуживание заявки высокого приоритета с прерыванием обслуживания заявки низкого приоритета и дообслуживание
15 заявки низкого приоритета.
После включения устройства триггеры 5,9,13, 15 и 16 устанавливаются в следующее исходное состояние: на выходе триггера 5, подключенном
20 к второму входу элемента И 3 имеется разрешающее напряжение, напряжение на управляющем входе элемента ЗАПРЕТ
6 отсутствует, с выхода триггера 9 подано разрешающее напряжение на
25 второй вход элемента. И 4, на вторых входах элементов И 7 и 8 разрешающее напряжение отсутствует, с выхода триггера 13 подано напряжение на вход элемента И 14, триггера 15 и 16 нахоg0 дятся в состоянии, при котором напряжение на входах запуска счетчиков
17 и 18 отсутствует, элемент ЗАПРЕ ТА 20 открыт.
В дальнейшем во всех режимах ра35 боты работоспособность устройства поддерживается автоматически.
Устройство работает следующим образом.
Обслуживание заявок низкого приощ .Ритета..
Импульс с входа 2 через элемент
И 4 и открытый элемент ЗАПРЕТ 6 запусКает генератор 11 случайных импульсов и переводит триггер 9 в сос45 тояние, при котором снимается напряжение.с второго входа элемента И 4, что препятствует поступлению до окончания обслуживающих принятой заявки новых заявок низкого приоритета. На вторые входы элементов И. 7 и 8 по5О дается с триггера 9 разрешающий потенциал. Через случайный интервал времени на выходе генератора 11 появляется импульс, имитирующий окончание обслуживания принятой заявки, 55 который поступает на вход триггера
16, подтверждая его исходное состояние, через который элемент ЗАПРЕТ 20 проходит на выход 24 устройства, на
29 8
ЗАПРЕТ 20, опрокидывается. триггер
13, закрывая элемент И 14, а на входе . запуска счетчика 18 появляется разрешающий потенциал. Счетчик 18 нач.1нает считать импульсы от генератора 12 тактовых импульсов.
С окончанием обслуживания заявки низкого приоритета на выходе генератора 11 появляется импульс, однако на выходе 24 он не поступает, так как элемент ЗАПРЕТ 20 закрыт. Этим импульсом элемент ЗАПРЕТ 20 открывается и снимается напряжение с входа запуска счетчика 18. Число импульсов, зафиксированное в счетчике 18, пропорционально требуемому времени дообслуживания заявки низкого приоритета.
После появления импульса на выходе генератора 10, имитирующего окончание обслуживания заявки высокого приоритета, принятой к обслуживанию, этот импульс переводит в исходное состояние триггер 5, который открывает элемент И 3 и элемент
ЗАПРЕТ 6.. Одновременно он, проходит . через элемент И 7, открытый по второму входу, переводя триггер 15 в состояние, при котором начинается процесс дообслуживания заявки низкого приоритета.
Дообслуживание заявок низкого приоритета.
С опрокидыванием триггера 15 счет чик 17 импульсов начинает считать тактовые импульсы, поступающие от генератора 12 тактовых импульсов.
При накоплении в нем числа, равного записанному в счетчике 18., с выхода схемы 19 сравнения импульс поступает на сброс в нулевое положение счетчиков 17 и 18, триггер 15 устанавливается в исходное положение, устанавливаются в исходное положение триггеры 13 и 9, на выходе 24 появляется сигнал, имитирующий дообслуживание прерванной заявки низкого приоритета, причем интервал времени от окончания обслуживания заявки высокого приоритета (сигнал на выходе генератора 10 ) до срабатывания схемы сравнения точно равен требуемому времени дообслуживания, записанному в счетчике 18.
Схема приведена в исходное состояние.
10249
7 вход триг г ера 1 5 ус тана вливающие входы счетчиков 17 и 18 ймпульсов. и вход триггера 13, подтверждая исходное состояние этих элементов устройства, и на вход триггера 9, переводя его в исходное состояние, при котором открывается элемент И 4 и .закрываются по второму входу элементы И 7 и 8. Таким образом, устройство пришло в исходное состояние и готово 10 к работе в любом режиме.
Обслуживание заявок высокого приоритета.
Импульс с входа 1 через открытый элемент И- 3 запускает генератор 10 15 и переводит триггер 5 в состояние, . при котором закрываются элементы И
3,(снимается с его второго входа разрешающее напряжение) и элемент
ЗАПРЕТ 6. Тем самым до конца обслу- 20 живания заявки высокого приоритета заявки ни с входа 1, ни с входа 2 не будут приниматься к обслуживанию.
После окончания обслуживания импульса на выходе генератора 10 он проходит Zs на выход 23 и одновременно переводит триггер 5 в исходное состояние, тем самым открывая. элемент И 3 и элемент ЗАПРЕТ 6. Устройство приведено в исходное состояние и готово к ра- 30 боте.
Обслуживание заявки высокого приоритета с прерыванием обслужива" ния заявки низкого приоритета.
Заявка низкого приоритета с входа
2 через открытые элемент И 4 и элеЗ5 мент ЗАПРЕТ 6 запускает генератор 11 и переводит триггер 9 в состояние, при котором закрывается элемент И 4 по второму входу и открываются по второму входу элементы И 7 и 8.
Импульс с входа 1; имитирующий поступление заявки высокого приоритета до окончания обслуживания заявки низкого приоритета выдачи генератором
11 импульса, через открытый элемент
И 3 запускает генератор 10, переводит триггер 5 в состояние, при котором закрываются элемент И 3 и элемент
ЗАПРЕТ 6, дополнительно блокируя цепь поступления заявки низкого приоритета. Одновременно импульс с выхо; да элемента И 3 через открытый по второму входу элемент И 8 поступает на вход триггера 15, подтверждая его исходное состояние, и.через открытый элемент И 14 - на вход триггера 16, опрокидывая его. С опрокидыванием триггера 16 закрывается элемент
8 случае нового поступления заявки высокого приоритета, когда дообслужи24929
9 10 вание заявки не закончено, устройство работает следующим образом, К моменту поступления второй заявки высокого приоритета в счетчике
17 записано некоторое число, меньшее чем в счетчике 18. С выхода элемента
И 3 вторая заявка запускает генера" тор 10 и через элемент И 8, открытый до окончания дообслуживания по второму входу, поступит на триггер 15, переводя его в состояние, при котором снимается разрешающее напряжение на входе запуска счетчика 17. Счетчик
17 прекращает дообслуживание до тех пор, пока импульс с выхода генератора
10 через открытый элемент И 7 не переведет триггер 15 s состояние, при котором работает счетчик 17.
Такое прерывание дообслуживания заявками высокого приоритета может производиться неоднократно. Однако в счетчике 18 требуемая продолжитель. ность дообслуживания сохраняется, так как элемент И 14 закрыт отсутствием напряжения с выхода триггера
13. Поэтому сигналы на опрокидывание триггера 16 с выхода элемента И 8 не проходят. С момента совпадения чисел в счетчик 17 и 18 на выходе схемы совпадения образуется импульс, который приводит устройство в исходное состояние, как это показано ранее.
Суммарное время дообслужи ва ния заявки низкого приоритета с учетом неоднократного прерывания (чисяо в счетчике 17)равно требуемому (число в счетчике 18). При этом дообслуживание (работа счетчика 17) проводится только тогда, когда генера. тор 10 не работает, т.е. в устройстве не обслуживаются заявки высокого
10 приоритета..
Показатели эффективности обслуживания определяются путем измерения характеристик входных потоков заявок выходных потоков обслуживаний и
t5 числа срабатываний отдельных блоков устройства.
Так, например, усредненные показания счетчика 18 равны средней продолжительности дообслуживания, среднее щ число срабатывания. триггера 15 равно среднему числу прерываний в обслу. живании заявок низкого приоритета.
Техникоэкономический эффект от внедрения изобретения выражается в д том, что предлагаемое устройство позволяет моделировать процесс обслуживания в системах массового обслуживания с различным приоритетом двух потоков заявок, когда произвоЗ0 дится дообслуживание заявок с низким приоритетом. Таким образом повышается точность моделирования в системах массового обслуживания.
1024929
Составитель А. Карасов, Редактор.Н. Рогулич Техред Т.Фанта Корректор В. Гирняк
Заказ 4397/46 Тиран 706 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
