Устройство для моделирования очереди

 

ие мвъ щ щ-, (11) 521569

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено31.07.74 (21) 2047963/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано15.07.76Яюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания 16.09.76 (51) М. Кл.и

& 06 F 15/20

Гвоудврстввиный иомнтет

Соввтв Министров СССР во деяам изобретений и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) (72) Авторы изобретения

А . И, Елисеев, М.А, Овчинников и В.Н, Цыган (71) Заявитель Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОЧЕРЕДИ

Изобретение относится к области вычис лительной техники, в частности к устройстl

; вам, моделирующим процессы обслуживания очередей, и может быть использовано при исследовании сложных систем. 5 ! Известно устройство для моделирования очереди, содержащее генератор заявок, блок

;обслуживания заявок, регистр сдвига и реверсивный счетчик (1). Недостатком устройства является невоэ- 10 можность моделирования систем с широким

:диапазоном изменения ограничения .длины ,очереди, что сужает воэможности устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемому резуль- 1к тату является устройство для моделирования очереди, содержашее ревер ивный счет-, .;чик, первый, второй и третий входы которо:: ., го соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами устройства, первый о0 !

:;и второй задатчики ограничения очереди, вы° .. ходы которых соединены соответственно с nepl

1вым и вторым входами блока выявления пеJ

;.реполнения очереди, блок анализа текущего

1 ,состояния очереди, входы которого соедине- рь ны с первым и вторым выходами реверсивного счетчика, блок индикации длины очереди, входы которого соединены с третьим и четвертым выходами реверсивного счетчика, первый и второй выходы блока выявления переполненйя;очереди соединены соответств ННо с первым выходол» устройства н треTbHh, входом реверсивного счетчика, пятый и шестой выходы которого соединены со входами соответственно первого и второго эадатчиков ограничения очереди 12).

С целью сокрашения оборудования предлагаемое устройство содержит блок обнаруже.,ния начала и конца простоя, первый, второй ,и третий входы которого соединены соответ;ственно с выходом блока анализа текущего л

:состояния очереди, с седьмым и восьмым, выходами реверсивного счетчика, а третий ,вход блока выявления переполнения очереди и второй выход устройства соединень с выходами блока обнаружения начала и конца простоя.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого ус гройства.

521 568! ,4

I

Устройство для моделирования очереди . Выходы 13, 14 счетчика 1 (старшего н

1 содержит реверсивный счетчик 1, блок 2 ана- младшего разрядов соответственно) соедине-, лиэа текущего. состояния очереди, блок 3 :ны со входами блока 2, анализирующего те-,.

,индикации длины очереди, эадатчики 4, 5,<ушее состояние очереди для исключения ограничения очереди, блок 6 обнаружения >. воэможности появления при работе устройст начала и конца простоя, блок 7 выявления j Isa ситуаций, физические аналоги которых, ) .Ф переполнения очереди, входы 8-10 и выхо- отсутствуют на практике, т.е. случай,обсл ды 11 и 12 устройства, выходы 13-20 живание без заявок, т.е. нельзя допускать

,реверсивного счетчика, выход 21 блока ана- ) появление в счетчике 1 отрицательного чис-! !

;лиза текущего состояния очереди, входы ла. Блок 2 производит контроль длины оче|» I ,22-24 и выход 25 блока выявления пере- реди и осуществляет сигналом по выходу 21 полнения очереди. ; необходимую перестройку в алгоритме функ-

t ционирования устройства для предотвращеУстройство работает следующим образом: ноя обсл ивания без заявок .

1 уж I

На вход 8 устройства подаются импульсы,Г Сигналы поступающие с выходов 19 20, й1

2 1 митируюшие поток заявок, а на вход 8 — ®;с|етчика 1, подаютса на входы 9лока 6 импульсы, имитирующие йоток,обслуживания, прЬдаазначеннрго для выявления моментов

Ч\-. .1 причем поступление:очередного импульса на начала простоя устройства в ожидании еа аход 8 имитирует поступление очередной за- - |явок, П оизве я анализ этих с г р д и налов, блок

6 формирует на выходе 12 и входе 24 "поток моментов начала простоя в ожидании.за-, явок", при этом связь блока 6 по входу 24 с блоком 7, а последнего — по выходу 25 с входом 10 устройства необходима для то- ! го чтОбы при фОрмировании пОтока МОмен " тое начала простоя", состояние счетчика 1 ! .не изменилось.

1

1 вки в очередь, а поступление очередного импульса на вход 9 „=. имитирует окончание 3l, бслуживания предыдущей заявки и переход обслуживанию последующей.

Количество разрядов счетчика 1 опредеяется требуемыми пределами or раничения череди. Длина очереди, моделируемой при 35 омощи устройства, изменяется с помощью задатчиков 4 и 5 ограничения очереди (с агом в одну заявку).

Если к входу 8 подключается выход неоторого датчика потока заявбк, то к входу N

9 — выход датчика потока обслуживания, а входу 10 — выход формирователя сигна(|а регенерация при отсутствии заявки илИ обуживания в цикле работы устройства.

Величина очереди индицируется блоком 3, ЗЬ онкретные варианты построения которого оэволяют получить либо среднее значение)

1длины очереди, либо закон распределен Я |, величины очереди, либо другие вэроа н|с „„ ные характеристики очереди, как случайной 40 величины.

@па простоты рассматривается„случай, I когда реверсивный десятичный счетчик 1

-имеет два разряда, причем старший разряд

|аоделирует десятки единиц очереди, а млад- 45 ший разряд — единицы очереди.

С выходов 22, 23 эадатчиков 4 и 5 сиг налы постуцают на блок 7, предназначенный для выявления ситуации переполнения очере,ди, возникающей в случае, когда количество 66 заявок, находящихся s очереди в данный мо мент, превышает. ограничение на размер оче(реди, заданное условиями моделируемой за,дачи.

В случае возникновения этого перелол-. 55 пения очереди, все заявки,:поступившие на вход 8 после момента переполнения» очереди, получают отказ в обслуживании н будут направляться в поток заявок, получивших ,отказ в обслуживании. 1

К выходу, 12 устройства может быть {|ждключен прибор, регистрирукиций интерва, лы времени, затраченные устройством на

; ожидание поступления заявок, В качестве реверсивного счетчика 1 моI, жет быть использован любой из известных

; реверсивных многоразрядных счетчиков.

Конкретная реализация устройства может, быть вйполнена, например, на базе элемен тов распределения тока, позволяющих срав-

I кительно просто схемно реализовать модель

:, очереди и механизм ее обслуживания.

Сердечники, на которых построено устрой

,ство, можно условно разделить на основные„ сердечники ключей режима, вспомогательные .*:сердечники, сердечники контроля длины очереди и сердечники ««. формирователи управла, ющих сигналов.

Основные сердечники имеют три системы, обмоток нодготовки вверх, с помощью котс

, рых на них переписывается информация с !

; вспомогательных сердечников либо без из менения (регенерация ), либо с прибавлением или вычитанием единицы, Pew ра (, боты (+1, -1, регенерация) определяется сердечниками ключей режима.

Начальная установка обеспечивает нуле-, вую очередь в устройстве. Бнкл работы уст1

,ройства осуществляется эа четыре такта, (8 первом такте устанавливаются вниз

;,все сердечники, кроме основных. Во втором, . такте информация о предыдущем состоянии

- устройства (накопленном числе, равном длц

=1!

1 521569 и

Формула ! изобретения

У

Э;

,.не очереди к данному моменту) переписыва»

; ется с основных сердечников на вспомогатель-, )Ice;

1 В третьем такте информация с основных, сердечников стирается, кроме того, работа-, ) ет система связи разрядов счетчика и блок

Г выявления переполнения очереди. В этом же

)такте производится установка режима рабо) ты устройства в очередном цикле - один из !. управляющих сердечников перемагничивается

"вверх . Б четвертом такте импульс тока, 1 распределяясь сердечниками ключей режима

) ,и вспомогательными сердечниками, произво4 подготовку основных сердечников, Ключи ! режима направляют импульс в одну из трех

; систем обмоток подготовки, а вспомогатель-.

, ные сердечники определяют один из десяти пу тей тока в пределах устройства. Описанный цикл работы устройства многократно повторя-, 1 . етсяе

Я6

Для ряда сложных систем (особенно на ачальных этапах оценки эффективности то)го или иного типа I структуры, временных араметров отдельных блоков системы и т.ц.), .е. на этапах достаточно грубой оценки . сследования структурных режимов работы истемыуот модели не требуется очень вы- окой точности, так как направление дальейших исследований и поисков альтернатив. ожет быть выбрано на основе достаточно риближенного моделирования (тем более, то на этих этапах и временные характерисики будущих блоков системы известны приб- иженно), Поэтому на данном этапе исследоания к модели предъявляются два основных ребования: простота схемной реализации и возможность получения основных параметров исследуемой системы- вероятностей отказа s (обслуживании, времени простоя обслуживающе го аппарата, средней длины очереди и т,п. Пог-

° ° ешности, вносимые моделью, не должны преышать погрешностей задания исходных. вреенных характеристик системы, что значисльно повышает точность моделирования, Уменьшение вероятности информационных 4 схемно-логических сбоев в устройстве про- зводится за счет уменьшения интенсивнос !тей потоков заявок и обслуживания при фикси, 1 ; )рованной тактовой частоте работы устройства, I; до уровня, при котором вероятность возникно-, ® вения ситуаций ) "одновременного ввода +1 ) и "-1" в счетчик, обслуживания без заявок. и т.п. будет менее заданной. Того же эффек)та можно достичь увеличением тактовой час- ты работы устройства, при этом увеличива-55 ется время решения задачи на устройстве и несколько снижается точность моделирования, однако значительное упрощение схемной реа лизации дает допопнительный выигрыш в оборудовании. Предлагаемое устройство целесо образно применять для простых идостаточногру бых оценок, причем особенно аффективным является применение устройства в моделях сложных многофазных, многоканальных, сио- . тем с приоритетами, например, в случае мо делирования автоматизированных! систем кон троля, так как в этом случае получается очень значительный выигрыш в оборудоваНШФе

Устройство для моделирования очереди, ,содержащее реверсивный счетчик, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим

Ьходами устройства, первый и второй задат чики ограничения очереди, выходы которых .. соединены соответственно с первым и вторым входами блока выявления переполнения очереди, блок анализа текущего состояния очереди, входы которого соединены с первым

Ф

Im вторым выходами реверсивного счетчика, I блок индикации длины очереди, входы котоого соединены с третьим и четвертым вы ходами реверсивного счетчика, первый и вто1 рой выходы блока выявления переполнения ! очереди соединены соответственно с первым

,выходом устройства и третьим входом ре-, версивного счетчика, пятый и шестой выхОI ды которого соединены со входами соответ ственно первого и второго задатчиков ограничения очереди, о т л и ч а ю ш е е с я

;тем, что, с целью сокращения оборудования, )оно содержит блок обнаружения начала и конца простоя, первый, второй )и третий входы которого соединены соответственно с выходом блока анализа текущего состояния очереди, с седьмым и восьмым выходами реверсивного счетчика, а. третий вход бло ка выявления переполнения очереди и вто1

I рой выход устройства соединены с выхода ми блока обнаружения начала и конца прос roe, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство)СССР, М 311280, кл G06 Я 7/48, 1970 г.

Авторское свидетельство 1СССР, М 200891, ) кл. &06 f 15/36, 1966 г, 521569

Составитель Ф. Шагиахл етов

Техред О. Луговая Корректор Д. Мельниченко

Редактор Т. Янова

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, уп. Проектная, 4

3 4791/527 Тираж 864 аказ Подписное осударс СССР

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СС по делам изобретений и открытий

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