Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при исследовании систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения режима абсолютного приоритета обслуживания двух потоков заявок с очередями . Устройство содержит генераторы случайных потоков заявок высокого и низкого приоритетов, элементы И, ИЛИ, запрета, блоки случайных временных задержек, многовходовые элементы И и ИЛИ, реверсивные счетчики числа занятых каналов, числа каналов, занятых заявками высокого приоритета, очереди заявок высокого приоритета, очереди заявок низкого приоритета, счетчик заявок, прерванных в обслуживании , счетчик заявок, потерянных из-за прерываний обслуживания, счетчики заявок высокого и низкого приоритетов , счетчики потерянных заявок высокого и низкого приоритетов. ил. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) {5)) 4 G 06 F 15/20

g{ Г{ q c 1 l: >

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1 ) 39 61882/24-24 (22) 05. 10 ° 85 (46) 23.02. 87. Бюл. У 7 (72) А. Д. Хомоненко, А. М. Потапенко и В. В. Афанасов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 826358, кл. G 06 F 15/20 ° 1979.

Авторское свидетельство СССР по заявке У 3659438, кл. G 06 F 15/20, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при исследовании систем массового обслуживания. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения режима абсолютного приоритета обслуживания двух потоков заявок с очередями. Устройство содержит генераторы случайных потоков заявок высокого и низкого приоритетов, элементы И, ИЛИ, запрета, блоки случайных временных задержек, многовходовые элементы И и ИЛИ, реверсивные счетчики числа занятых каналов, числа каналов, занятых заявками высокого приоритета, очереди заявок высокого приоритета, очереди заявок низкого приоритета, счетчик заявок, прерванных в обслуживании, счетчик заявок, потерянных из-за прерываний обслуживания, счетчики заявок высокого н низкого приоритетов, счетчики потерянных заявок высокого и низкого приоритетов. 1 ил.

1 129200

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании систем массового обслуживания, Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства за счет воспроизведения режима абсолютного приоритета обслуживания двух потоков заявок с очередями.

На чертеже приведена схема устрой- 10 ства.

Устройство содержит генератор случайного потока заявок низкого приоритета, генератор 2 случайного потока заявок высокого приоритета, вто- 15 рой 3, первый 4, седьмой 5„ шестой б, пятый 7, восьмой 8, четвертый 9 и третий 10 элементы запрета„ второй

11, первый 12 восьмой 13, седьмой

14, шестой 15, девятый 16, четвертый

179 пятый 18 и третий 19 элементы И, третий 20, четвертый 21, второй 22, пятый 23 и первый 24 элементы ИЛИ, второй 25 и первый 26 блоки случайных временных задержек, реверсивный счетчик 27 числа занятых каналов, реверсивный счетчик 28 числа каналов, занятых заявками высокого приоритета, реверсивный счетчик 29 очереди заявок низкого приоритета, реверсивный 30 счетчик 30 очереди заявок высокого приоритета, четвертый 31, второй 32„ третий 33 и первый 34 многовходовые элементы И, второй 35 и первый 36 многэвходовые элементы ИЛИ, счетчик

37 заявок низкого приоритета, счетчик 38 потерянных заявок низкого приоритета, счетчик 39 заявок высокого приоритета, счетчик 40 потерянных заявок высокого приоритета, счетчик 40

41 заявок, потерянных из-эа прерываний обслуживания, счетчик 42 заявок, прерванных в обслуживании, Устройство работает следующим об- 45 разом.

Рассмотрим случай, когда в систему поступают только заявки низкого приоритета, т.е. генератор 2 случайного потока импульсов не выдает. Кро-50 ме того, предположим, что в анализируемый момент времени моделирования очереди заявок нет. В этом случае импульсы от генератора 1 поступают на вход счетчика 37, а также через открытые элементы 3 и 4 запрета и элемент ИЛИ 20 на суммирующий вход реверсивного счетчика 27 числа занятых каналов, имитируя. тем самым эа3 2 нятие каналов обслуживания . Кроме того, через элемент ИЛИ 22 импульсы генератора 1 поступают на суммирующий вход блока 25 случайных временных эа,цержек, имитируя тем самым постановку заявки на обслуживание. Через некоторые случайные промежутки времени на выходе блока 25 появляются импульсы, которые через элемент ИЛИ

2! и открытый элемент 7 запрета поступают на вычитающий вход счетчика

27, имитируя освобождение каналов обслуживания.

В процессе моделирования может возникнуть ситуация, когда заявок в системе больше, чем каналов обслуживания, а следовательно, реверсивный счетчик 27 окажется заполненным. В этом случае на выходе многовходового элемента И 31 появляется импульс, который закрывает элемент 6 запрета, запрещая прохождение заявок на обслуживание, и открывает элемент И 14, разрешая прохождение заявок на суммирующий вход реверсивного счетчика

29. При этом, если занят хотя бы один разряд реверсивного счетчика 29, на выходе многовходового элемента

ИЛИ 35 будет присутствовать сигнал, запирающий элемент 7 запрета, запрещая прохождение импульсов с блока 25 на вычитающий вход реверсивного счетчика 27 числа занятых каналов, и отпирающий элемент И 15, разрешая прохождение этих импульсов на вычитающий вход реверсивного счетчика 29, имитируя тем самым уменьшение очереди. Кроме того, импульсы с блока 25 через элемент ИЛИ 21, открытый элемент И 15 и элемент ИЛИ 22 вновь поступают на. суммирующий вход этого же блока 25, имитируя постановку следующей заявки иэ очереди на обслуживание.

Допустим, что очередь бесприоритетных заявок переполнена, тогда на выходе многовходового элемента И 33 появляется сигнал, который запирает элемент 3 запрета, запрещая поступление заявок в очередь на обслуживание„ и отпирает элемент И 11, разрешая поступление заявок на вход счетчика 38.

Рассмотрим теперь прохождение заявок высокого приоритета, допустив, что заявки низкого приоритета в систему не поступают. Импульсы от генератора 2 через открытые элементы 4

1292003 и 9 запрета поступают на суммирующие входы реверсивных счетчиков 27 и 28, имитируя занятие каналов обслуживанием высокоприоритетных заявок. Одновременно импульсы с генератора 2 через элемент ИЛИ 24 поступают на вход блока 26. Появившиеся на выходе блока 26 (через некоторые промежутки времени, равные случайной длительности обслуживания заявок) импульсы через открытый элемент 10 запрета поступают на вычитающие входы реверсивных счетчиков 27 и 28, имитируя тем самым освобождение каналов обслуживания, занятых приоритетными заявками.

Может возникнуть ситуация, когда все каналы будут заняты обслуживанием высокоприоритетных заявок ° В этом случае на выходе многовходового элемента И 32 появляется сигнал, запирающий элемент 9 запрета, запрещая прохождение заявок на обслуживание (так как все каналы заняты), и отпирающий элемент И 17, разрешая постановку приоритетных заявок в очередь, т,е, прохождение импульсов с генератора 2 на суммирующий вход реверсивного счетчика 30. В том случае, если очередь не пуста, на выходе многовходового элемента ИЛИ 36 присутствует сигнал, который запирает элемент 10 запрета, запрещая изменение состояния счетчика 28, и отпирает элементы И 18 и 19, разрешая прохож— дение импульсов с выхода блока 26 на свой же вход, а также на вычитающий вход реверсивного счетчика 30, имитируя -eM самым поступление заявки из очереди на обслуживание.

Допустим теперь, что очередь приоритетных заявок переполнена. Тогда на выходе многовходового элемента

И 34 появляется сигнал, который запирает элемент 4 запрета, запрещая постановку приоритетных заявок в очередь на обслуживание, и отпирает элемент И 12, разрешая поступление импульсов с генератора 2 на счетчик 40.

Рассмотрим ™учай, когда на обслуживание поступают как бесприоритетные, так и приоритетные заявки обоих потоков. В этом случае процесс обслуживания каждого типа заявок в начале моделирования до некоторого момента аналогичен описанным выше, Когда же все каналы заняты обслуживанием заявок, при поступлении очередной заяв25

4S входового элемента И, входы которого подключены соответственно K раэрядньм выходам реверсивного счетчика очереди заявок высокого приоритета и входам первого многовходового элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом третьего элемента запрета и первым входом третьего элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика очереди заявок высокого приоритета, суммирующий вход которого соединен с

10 !

20 ки высокого приоритета открывается элемент И 13 и импульс с выхода этого элемента поступает на вычитающий вход блока 25, прекращая тем самым обслуживание заявки низкого приоритета, При этом возможны два случая, В первом случае, когда есть ev!e хотя бы одно место в очереди заявок низкого приоритета, сигнал с выхода элемента И 13 поступает через открытый элемент 8 запрета на вход счетчика

42 заявок, прерванных в обслуживании и поступивших заново в очередь, и через элемент ИЛИ 23 на суммирующий вход реверсивного счетчика 29. Во втором случае, когда очередь заявок низкого приоритета переполнена, элемент 8 запрета закрыт, а элемент И 6 открыт, и импульсы с выхода элемента И 13 поступают на вход счетчика

41 заявок, потерянных из-за прерывания обслуживания.

Формул а и з о б р е т е н ия

Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор случайного потока заявок высокого приоритета, выход которого соединен с информационным входом первого элемента запрета, со счетным входом счетчика заявок высокого приоритета и первым входом первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика потерянных заявок высокого приоритета, генератор случайного потока заявок низкого приоритета, выход которого соединен с информационным входом второго элемента запрета, со счетным входом счетчика заявок низкого приоритета и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к счетному вход. "-етчика потерянных заявок низкого приоритета, второй вход первого элемента И и управляющий вход первого элемента запрета соединены с выходом первого много5 129200 выходом четвертого элемента И, первый вход которого подкпючен к выходу первого элемента запрета, второй вход четвертого элемента И соединен с Выходом второго многовходОВОГО элемента И и управляющим входом четвертого элемента запрета, выход которо-го подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика числа каналов, занятых заявками высокого приоритета 0 и первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого блока случайных временных задержек, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И и f5 информационному входу третьего элемента запрета, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика числа каналов, занятых заявками высокого приоритета, разряд- 20 ные выходы которого подключены соответственно к входам второго многовходового элемента И, второй вход второго элемента И и управляющий вход второго элемента запрета под ключен к выходу третьего многовходо-. вого элемента И, входы которого и входы второго многовходового элеменМ та ИЛИ подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счет- 30 чика заявок низкого приоритета, выход второго многовходового элемента

ИЛИ соединен с управляющим входом пятого элемента запрета и первым входом шестого элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика очереди заявок низкого приоритета и первому входу второго элемента ИЛИ, третий элемент

ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 40 что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения режима абсолютного приоритета обслуживания двух потоков заявок с очередями, оно дополнительно 45 содержит с шестого по восьмой элементы запрета, с седьмого по девятый элементы И, четвертый и пятый элементы ИЛИ, второй блок случайных временных задержек, счетчик заявок, g0 прерванных в обслуживании, счетчик заявок, потерянных из-эа прерываний обслуживания, реверсивный счетчик числа занятых каналов и четвертый многовходовый элемент И, входы которого подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика числа занятых каналов, суммирующий и вычитающий входы которого соединены с выходами соответственно третьего элемента ИЛИ и пятого элемента запре— та, управляющий вход которого и второй вход ше-того элемента И подключены к выходу четвертого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента запрета, второй вход четвертого элемента ИЛИ соединен с выходом второго блока случайных временных задержек, выход четвертого многовходового элемента И подключен к первым входам седьмого и восьмого элементов И и управляющим входом шестого и седьмого элементов запрета, выхоц второго элемента запрета соединен с вторым входом седьмого элемента И и информационным входом шестого элемента запрета, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ и первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом седьмого элемента запрета, информационный вход которого подключен к выходу четвертor о элемента запрета, выход первого многовходового элемента ИЛИ подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход первого блока случайной временной задержки подключен к второму входу третьего элемента И, выход первого элемента запрета соединен с информационным входом четвертого элемента запрета,, выход которого подключен к второму входу восьмого элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом второго блока случайных временных задержек, первым входом девятого элемента И и информационным входом восьмого элемента запрета, выход которого подключен к счетному входу счетчика заявок, прерванных в обслуживании и первому входу пятого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом седьмого элемента И, а выход пятого элемента ИЛИ подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика заявок низкого приоритета, выход третьего многовходового элемента И соединен с управляющим входом восьмого элемента запрета и вторым входом девятого элемента И, выход котого соединен со счетным входом счетчика заявок, потерянных из-за прерывания обслуживания авыход второго элемента ИЛИ

7 соединен с суммирующим входом второго блока случайныхвременных задержек .

129? 003

Составитель В. Фукалов

Техред Л.Сердюкова

Корректор О. Луговая

Редактор В, Петраш

Подписное

Заказ 273/49 Тираж 673

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4