Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

Изобретение относится к (;ггециализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделированияпроцесса распределения и обслуживания однотипных заявок между каналами при отказах аппаратуры при неблагоприятных внешних воздействиях. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет моделирования неблагоприятных воздействий на работу систем массового обслуживания. Устройство для моделирования системы массового обслуживания содержит блок генераторов случайных импульсов обслуживания, блока генераторов случайных импульсов подготовки, каналы обслуживания заявок. Новым в устройстве являются блок моделирования воздействия и блоки оценки последствий. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

J

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (я)з G 06 F 15/20

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (61) 1615735 (21) 4842336/24; 4679916/24 (22) 26.04,90 (46) 30.01.92. Бюл . ЬЬ 4 (72) В. И. Белых, А. В. Быстров, Г. П. Белугин, А. P. Кулишов, M. Ю, Полюков и В. М. Якименко (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1615735, кл. G 06 Е 15/20, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для (чоделирования процесса распределения и обслуживания однотипных заявок между каналами при отказах аппаратуры при неблагоприятных внешних воздействиях и является усовершенствованием устройства по авт. св. М

1615735.

Наиболее близким к изобретению является устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее блок генераторов случайных импульсов обслуживания, блок генераторов случайных импульсов подготовки, К каналов обслуживания заявок, где К вЂ” число каналов в кольцевой системе массового обслуживания, каждый . иэ которых содержит формирователь импульсов, четыре элемента И, элемент ИЛИ и два триггера, в каждом канале обслуживания заявок выход первого элемента И сое„„ Ы„„1709340 А2 процесса распределения и обслуживания однотипных заявок между. каналами при отказах аппаратуры при неблагоприятных внешних воздействиях. Цель изобретения— расширение области применения устройства за счет моделирования неблагоприятных воздействий на работу систем массового ебслуживания. Устройство для моделирования системы массового обслуживания содержит блок генераторов случайных импульсов обслуживания, блока генераторов . случайных импульсов подготовки, каналы обслуживания заявок. Новым в устройстве являются блок моделирования воздействия и блоки оценки последствий. 6 ил. динен с единичными входами первого и второго триггеров, прямой выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента,И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход кото-: рого соединен с нулевым входом второго триггера, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента И, инверсный выход первого триггера подключен к входу формирователя импульсов, выход которого является выходом обслуженных заявок канала обслуживания заявок, выходы блока генераторов случайных импульсов соединены соответственно с нулевыми входами первых триггеров каналов обслуживания заявок, а выходы блока генераторов случайных импуль, сов подготовки -подключены соответственно к вторым входам вторых элементов

И, а вторые входы элементов ИЛИ объединены и являются установочным

1709340 входом устройства, в каждом канале обслуживания заявок первый вход третьего эле-. мента И и прямой вход четвертого элемента

И объединены и являются. информационным входом канала обслуживания заявок, входом задания состояния которого являются объединенные второй вход третьего элемента И и инверсный вход. четвертого элемента И, выход третьего элемента И подключен к второму входу первого элемента И своего канала обслуживания заявок, а выход четвертого элемента И 1-го канала обслуживания заявок (l=1, к-1) подключен к первому входу третьего элемента И (i+1)-ro канала обслуживания, а выход четвертого элемента И -ro канала обслуживания заявок соединен с первым входом третьего элемента И первого канала обслуживания за я Во к.

Недостатком устройства является отсутствие возможности моделирования неблагоприятных воздействий на работу систем массового обслуживания.

Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет моделирования неблагоприятных воздействий на.работу систем массового обслуживания.

Эта цель достигается тем; что в устройство для моделирования систем массового обслуживания введены блок моделирования воздействия и rpynna блоков оценки воздействия, причем блок моделирования воздействия содержит два генератора случайных чисел, регистр памяти радиуса воздействия. узел постоянной памяти и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов и дешифратор, входы запуска генераторов случайных чисел, генератора тактовых импульсов и вход установки счетчика импуль., сов объединены и являются входом запуска блока, ка кдый блок оценки воздействия группы сддержит последовательно соединенные первый регистр памяти координат, обслуживающего прибора. первый узел по.стоянной памяти, второй узел постоянной памяти, гретий узел постоянной памяти, схему сравнения, элемент И и триггер и последовательно соединенные второй регистр памяти координат обслуживающего .прибора, четвертый узел постоянной памяти и пятый узел постоянной памяти, выходы . которого соединены соответственно с адресными входами третьегоузла постоянной памяти, нулевйе входы триггеров всех блоков оценки воздействия группы объединены и соединены с установочным входом устройства, а инверсный выход триггера каждого блока оценки воздействия группы соединен с входом управления состоянием канала соответствующего канала обслуживания заявок, выходы первого и второго генераторов случайных чисел соединены с адресными входами соответственно первого и второго узлов постоянной памяти всех блоков оценки последствий группы, выходы узла постоянной памяти блока моделирования воздействия соединены с другими информационными входами схемы сравнения

10 всех блоков оценки воздействия группы, первый вход дешифратора блока моделирования воздействия подключен к первым входам считывания первого и четвертого узлов постоянной памяти всех блоков оценки воздействия группы. вторые входы считывания первого и четвертого узлов постоянной памяти которых соединены с вторым выходом дешифратора, третий выход которого

20 подключен к входу считывания узла постоянной памяти блока моделирования воздействия и входам считывания второго и пятого узлов постоянной памяти всех блоков оценки воздействия группы, первые и вторые входы считывания третьего узла постоянной памяти которых подключены соответственно к четвертому и пятому выходам дешифратора, шестой выход которого соединен с

25 другим входом элемента И всех блоков

30 оценки воздействия группы, а седьмой выход дешифратора подключен к входу останова генератора тактовых. импульсов блока моделирования воздействия, На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема

35 одного канала моделирования обслуживания; на фиг. 3 — структурная схема блока . моделирования воздействия; на фиг, 4— структурная схема блока оценки воздействия; на фиг.5 — временная диаграмма рабо40 ты каналов; на фиг. 6 — временная диаграмма работы блоков, моделирования воздействия и оценки воздействия.

Устройство содержит- входы 1 заявок, 45 канал 2 моделирования обслуживания, состоящий из первого 3, второго 4, третьего 5 элементов И, первого триггера 6, четвертого элемента И 7, формирователя 8 импульсов, элемента ИЛИ 9, второго триггера 10, вход

11 управления состоянием канала, блок 12 генераторов случайных импульсов обслуживания, блок 13 генераторов случайных импульсов подготовки, установочный вход 14 устройства, блок 15 моделирования воздейвторой 20 регистры памяти координат обслуживающего прибора, первый 21, четвертый 22, второй 23, пятый 24, третий 25 узлы . постоянной памяти, схема 26 сравнения, 55 ствия, выход 16 канала, блок 17 оценки воз-, действия, вход 18 канала, первый 19 и

1709340 элемент И,27, триггер 28, узел 29 постоянной памяти, первый 30 и второй 31 генераторы случайных чисел, генератор 32 тактовых импульсов, счетчик 33 импульсов, дешифратор 34, регистр 35 памяти радиуса 5 воздействия, выходы 36-44.

На временной диаграмме обозначено:

Испр. — наличие потенциала на входе 11 канала, Вх. - поступление заявок на вход 1 канала, Обсл. — обслуживание заявки в ка- 10 нале, Пдг. — подготовка канала к приему очередной заявки, Вых. — появление обслуженной заявки на выходе канала.

Узлы 21-25 и 29 являются узлами постоянной памяти и содержат результаты соот- 15 ветствующих операций. Входные данные подаются на адресные входы (а результат операции выдается на выход устройства из ячейки узлов 21 и 22) и содержат результаты вычитания двух чисел, первое из которых 20 подается на адресные разряды строк, а второе на адресные разряды столбцов. Узлы

23, 24 и 29 содержат результаты возведения в квадрат числа, значение которого подается на адресные входы. Узел 25 содержит 25 значения результата сложения двух чисел, первое из которых подается на адресные разряды строк, а второе на адресные разряды столбцов.

Вербальной моделью работы устройст- 30 ва является следующая.

"Каждый канал обслуживает только свой поток заявок, если канал, связанный с ним по кольцу, исправен. Если канал в результате поражения отказал, то поток его заявок 35 поступает на ближайший исправный канал по кольцу, Таким образом, канал обслуживает свои заявки, а также заявки всех отказавших каналов, расположенных рядом по кольцу. КОгда исправным остался лишь 40 один канал, то он принимает к обслуживанию заявки всех каналов.

Заявки как своего, так и отказавших каналов, поступившие в момент занятости канала обслуживанием или подготовкой, 45 получают отказ и теряются. Заявки всех потоков считаются однотипными, т. е. время на их обслуживание, затрачиваемое любым каналом, подчинено одному и тому же закону. 50

Устройство работает следующим образом.

После включения питания, сбоя и при необходимости установить устройство в ис, ходное состояние на вход 14 сброса устрой- 55 ства кратковременного подается импульс,устанавливающий в исходное состояние через элементы 7-9 триггеры 10, с единичных выходов которых потенциалы поступают на первые входы элементов И 5, подготавливая их к приему заявок на обслуживание, и триггеры 28, с инверсных выходов которых сигнал "Исправно" подается на входы каналов

2. Перед началом работы в регистр 35 заносится значение радиуса поражения, в регистры 19 и 20 заносятся координаты обслуживающих. приборов. При воздействии пораженным считается тот канал, для которого выполняется неравенство (Хi-Xs) +pl-Ув) R, где Х и Yi — координаты l-го-обслуживающе-. го прибора, содержащиеся а регистрах 19 и

20;, )4 иУа:, — координаты возмущающего воздействия, вырабатываемые генераторами30и31;

R- значение радиуса, поражения, содержащиеся в регистре 35.

Рассмотрим работу устройства, когда все каналы исправны, т. е. на вторых входах первых элементов И всех каналов присутствует потенциал, разрешающий прохождение поступающих заявок через элемент И 3 и запрещающий через элемент И 4. В этом случае каждый канал обслуживает свой поток заявок независимо от других каналов.

Так как каналы работают аналогично и независимо друг от друга, рассмотрим работу одного из каналов. Поступившая заявка проходит через открытый элемент И 3, элемент И 5 и сбрасывает триггеры 6 и 10.

Поступивший импульс с блока 12 генераторов случайных импульсов обслуживания взводит триггер 6 и на его прямом выходе устанавливается потенциал, который подается на первый вход четвертого элемента И

7. Смена состояния триггера 6 вызывает . срабатывание формирователя 8 импульсов и появление импульса на выходе канала, свидетельствующего об окончании обслу; живания заявки. Поступление импульса с блока 13 генератора случайных импульсов подготовки на-второй вход элемента И 7 вызывает смену -состояния триггера 10 через элемент ИЛИ 9. Потенциал с прямого выхода триггера 10 подается на вход третьего элемента И 5, подготавливая его к приему очередной заявки при условии исправности канала, что свидетельствует об окончании подготовки канала. При кратковременной подаче единичного сигнала на вход блока 15, моделирующего однократное воздействие, генераторами 30 и 31 вырабатываются случайные числа, соответствующие координате возмущающего воздействия, а также запускается генератор

32 тактовых импульсов и счетчик 33 устанав- ливается в нулевое. состояние. С выхода генератора 32.импульсы подаются на вход счетчика 33, с выхода которого на вход де1У09340

8 шифратора 34 подается значение поступивших импульсов. По первому импульсу в узлах 21 и 22 выбираются адреса строк, по второму импульсу выбираются адреса столбцов, в результате чего на выходе этих элементов формируются значения разностей, По третьему импульсу на выходах узлов 23, 24 и 29 формируются значения квадратов, по четвертому импульсу,в узле 25 выбирается адрес строк, По пятому импульсу в нем выбирается адрес столбца, в результате чего на выходе формируется значенйе суммы и поступает на схему 26 сравнения, на вторые входы которой с. выхода узла 29 постуйает значение квадрата радиуса поражения. По шестому импульсу результат сравнения через элемент И 27 подается на единичный вход триггера 28; По седьмому импульсу генератор. 32 останавливается, В результате моделируются последствия однократного внешнего воздействия, приводящие к:деградации кольцевой системы массового обслуживания.

В случае отказа канала (снятии потенци.:ала .с второго входа первого элемента И) поступающие заявки через открытый we мент И 4 поступаюг на вход следующего канала, стоящего. рядом с отказавшим по кольцу, образуя суммарный поток заявок.

Если отказало несколько каналов, стоящих рядом по. кольцу, то их потоки заявок поступают на вход следующего исправного канала, образуя с его потоком суммарный

IloT0K заявок.

Поступившие заявки до окончания обслуживания и подготовки задерживаются на элементе И 5, получают отказ и теряются.

Для моделирования многократного воздействия на кольцевую систему на вход блока f5 необходимо подать соответствующее количество кратковременных импульсов, каждый из которых будет соответствовать одному возмущающему внешнему воздействию.

Технико-экономическая эффективность от внедрения .изобретения- заключается в получении возможности моделирования многоканальной-системы массового обслуживания с раздельнйми входными потоками одйотипных заявок, каждый канал которой обслуживает свой поток, а при от.: казе одного ири нескольких каналов — сум- марный поток, образованный своими заявками и-заявками рядом стоящих .отказавших в результате воздействия каналов по кольцу.

Формула изобретения

Устройство для моделированию систем массового обслуживания, по авт. св. Q . 1615735, о т л и ч а ю Щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет моделирования неблагоприятных воздействий на работу систем массового обслуживания, оно дополнительно содержит блок

5 моделирования вЬздействия и группу бло. ков оценки воздействия, блок моделирования воздействия.содержит два генератора случайных чисел, регистр памяти радиуса воздействия, узел постоянной памяти и по10 следовательно соединенные генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов и дешифратор; входы запуска генераторов случайных чисел, генератора тактовых импульсов и вход установки счетчика импуль15 сов объединены и являются входом запуска блока, каждый блок оценки воздействия группы содержит последовательно соединенные первый регистр памятй координат обслуживающего прибора, первый третий

20 узлы постоянной памяти, схему сравнения, элемент И и триггер и последовательно соединенные второй регистр памяти координат обслуживающего прибора, четвертый узел постоянной памяти и пятый узел посто25 янной памяти, выходы которого соединены соответственно с адресными входами третьего узла постоянной памяти, нулевые входы триггеров всех блоков оценки воздействия группы объединены и соединены с устано-.

30 вочным входом устройства, а инверсный выход триггера каждого блока оценки воздействия группы — с входом управления со- стоянием канала соответствующего канала обслуживания заявок, выходы первого и

35 второго генераторов случайных чисел соединены с адресными входами соответствен но первого и второго узлов постоянной памяти всех блоков оценки последствий . группы, выход узла постоянной памяти бло40 ка моделирования воздействия соединены с другими информационными входами схемы сравнения всех блоков оценки воздействия группы, первый вход дешифратора блока моделирования воздействия подключен к

45 первым входам считывания первого и чет:вертого узлов постоянной памяти всех блоков оценки воздействия группы, вторые входы считывания первого и четвертого узлов постоянной памяти которых соединены

50 с вторым выходом дешифратора, третий выход которого подключен к входу. считывания узла постоянной памяти блока моделирования воздействия и к входам считывания вто- .... рого и пятого узлов постоянной памяти всех

55 блоков оценки воздействия группы, первые, и вторые входы считывания третьего узла постоянной памяти которых подключены соответственно к четвертому и пятому выходам дешифратора, шестой выход которого. . соединен с другим входом элемента И всех

1709340 блоков оценки воздействия группы, а седь- останова генератора тактовых импульсов мой выход дешифратора подключен к входу блока моделирования воздействия.

Фиг.1

1709340

Фиа. Ф

Вых.1

Лдг1

Оба 1

Вк.1

uNIf

Вык.2

Лдг2

: Обы2

Й2 4трг

Йиu

Ilp u Обелп

Вкп

"uay u

®ups

1709340

Редактор Н; Горват

Заказ 427 .: Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Ь осква, Ж-35, Рауйская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, ЦИ

Них Л

Й я Й

Составитель В., Фукалов

Техред М.Моргентал Корректор, М. Шароши