Устройство для моделирования процесса решения задач на электронно-вычислительных машинах Советский патент 1986 года по МПК G06N7/08 

f

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса решения задач на цифровых ЭВМ.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования однопрограммного режима решения задач на ЭВМ.

На фиг.1 изображена модель процесса решения задачи; на фиг.2 - временная диаграмма; на фиг.З - структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит (фиг.З) первый элемент И 1, третий разделитель ный диод.2, второй 3 и третий 4 элементы И, первый 5.и второй 6 триггеры, первый 7 и второй 8 элементы задержки, первый 9 и второй 10 разделительные диоды, первьй 11, второй 12, третий 13 и четвертый 14 генераторы случайных импульсов.

Вербальная модель работы устройства поясняется фиг,1, на которой представлен граф процесса ре- щения задачи. В этом графе все четные вершины соответствуют обработке данных процессором, а нечетные - выполнению операций ввода-вы- в.ода данных.

На каждом этапе работает какое- нибудь одно устройство-процессор, устройство ввода, устройство вывода. Незадействованные устройства в это время простаивают. Нагляно описанный процесс можно проиллюстрировать также с помощью временной диаграммы фиг,2, где показано использование различных устройст ЭВМ во времени (обозначено: П - процессор; УВ;, - устройство ввода; УВ устройство вывода). При этом время решения задачи определяется суммой временных затрат на- реализацию каждой работы, выполняемой отдельными устройствами, так как эти работы выполняются последовательно.

Поток задач, поступающих на вход устройства, представляет собой случайную последовательность импульсов, распределенных по определенному закону возникновения требований на проведение вычислительных работ в исследуемой системе.

Генератор 11 моделирует первое для поступившей на решение задачи оращение к вне1лнему устройству, ге183942

нератор 12 - работу процессора, генератор 13 -интервал от начала работы процессора до прерывания его работы с целью обращения к внешие5 му устройству, генератор 14 - работу внешнего устройства в процессе решения задачи.

Закон распределения случайных импульсов на выходах указанных

10 генераторов один и тот же или различный .

Временной интервал от момента запуска генераторов до появления импульсов на их выходах случаен и спределен по принятому закону моделирования процесса.

Элементы 7 и 8 задержки повышают точность моделирования за счет устранения невозможных для практи20 ки событий; после начального обмена с внешним устройством (работа генератора 11) немедленно следует новое (текущее) обращение к внешнему устройству (работа генератора

25 14, когда время работы генератора 13 с момента запуска до появления импульса на его выходе равно нулю); после текущего обмена с внешним устройством (работы генератора J4)

30 немедленно без обработки прерывания (возвращения в точку прерывания) начинает работу процессор (генератор 12).

Кроме того, элементы 7 и 8 задерж, ки устраняют режим гонки сигналов : параллельное распространение сигналов по пути: выход генератора 12 или 13 и их установочные врсоды - и путь: выход генератора 12 или 13,

дд генератор 14, элемент ИЗ и диод 2, входы генераторов 12 и 13.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 5

j и 6 устанавливаются в положения,

при которых на входы элементов И 1 и 3 поданы высокие потенциалы, а на входе элемента И 4 напряжение отсутствует.

Импульс, имитирующий поступле50

55

ние задачи на решение, с входа устройства проходит открытый элемент И 1, запускает генератор 11 и, поступая на вход триггера 5, опрокидывает этот триггер. После опрокидывания триггера 5 на втором входе элемента И I напряжение будет отсутствовать - элемент И 1 закроется на

весь период решения задачи. Задачи, поступившие в это время на вход устройства, получают отказ на решение задачи.

Окончание работы генератора 11 (появление импульсов на его выходе) имитирует завершение ввода исходных данных и вывода контрольных и проверочных результатов. Импульс с вых да генератора 11 запускает генерато 12 (начинает работать процессор) и через элемент 7 задержки - генерато

13.Далее возможны две ситуации: пе вым закончит работу генератор 12 или I3.

Если первым закончит работу генератор 13, чем имитируется начало прерывания работы процессора, импульс с выхода этого генератора поступит на установочный вход генератора 12 и вход запуска генератора

14.Генератор 12 установится в исходное состояние - процессор прервал свою работу. Начнет работать генератор 14 - вводятся новые исходные данные или выводятся промежуточные результаты решения. После окончания работы генератора 14 импульс с его выхода через открытый элемент Я ЗУ элемент 8 задержки и диод 2 вновь запустит генератор 12, а через элемент 7 задержки снова запустит генератор 13 - устройство вернулось в прежнее положение.

Если первым из генераторов 12 и 13 закончит работу генератор 12, импульс с выхода генератора 12 установит в исходное состояние генератор 13, опрокинет, поступив на первый вход, триггер 6 и через диод 10 запустит генератор 14. После опрокидывания триггера 6 будет снят высокий потенциал с второго входа элемента К 3 и подано напряжение на второй вход элемента И 4. Элемент И 3 закроется, а элемент И 4 откроется. Заверше- ние работы генератора I4 свидетельствует о выводе последних результатов решения задачи - импульс с его выхода пройдет на выход устройства (задача решена) и одновременно, поступив на вторые входы триггеров 5 и 6, опрокинет эти триг геры. Вновь подается напряжение на входы элементов И 1 и 3 и снимается напряжение с входа И 4 - уст

12183ЧА4

ройство приводится.в исходное состояние и готово к работе.

Формула изобретения

5

Устройство для моделирования процесса решения задач на электронно- вычислительных машинах, содержащее первый и второй генераторы случай10 ных импульсов, два триггера, три элемента И и первый разделительный диод, первый вход первого элемента И является входом устройства, выход первого элемента И подключен к вхо)5 ДУ запуска первого генератора случайных импульсов и первому входу первого триггера, первый выход которого подключен к второму входу первого элемента И, отличаю20 Щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования однопрог- раммного режима решения задач, оно дополнительно содержит два элемента

25 задержки, третий и четвертый генераторы случайных импульсов, второй и третий разделительные диоды, причем выход первого генератора случайных импульсов соединен с входом запуска второго генератора случайных импульсов и входом первого элемента задержки, выход которого подключен к входу запуска третьего генератора случайных импульсов, выход которого соединен с входом останова второго генератора случайных импульсов и через второй разделительный диод с входом запуска четвертого генератора случайных импульсов, выход которого подключен к первым входам второго и третьего элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам второго триггера, выход второго генератора слуяайных импульсов соединен с входом останова треты- его генератора случайных импульсов, с первым входом второго триггера и через второй разделительный диод с входом запуска четвертого гекерап тора случайных импульсов, выход второго элемента И через последовательно соединенные второй элемент задержки и третий разделительный Д11од подключен к входу первого элемента 55 задержки, а выход третьего элемента И является выходом обслуженных заявок устройства и соеда1нен с вторыми входами первого и второго триггеров.

30

35

40

45

50

.i

i,

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса решения задач на цифровых ЭВМ. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счёт моделирования однопрограммного режима решения i задач на ЭВМ Для достижения цели в устройство введены два элемента задержки, генераторы случайных импульсов, разделительные диоды. Поток задач, поступающих на вход устройства, представляет собой случайную последовательность импульсов, расп- ределенных по определенному закону возникновения требований на проведение вычислительных работ в исследуемой системе. При этом вре«г мя решения задачи определяется сум- мой временных затрат на реализацию каждой работы, выполняемой отг- дельными устройствами, так как эти работы выполняются последовательно. 3 ил. i Р ас Од со

Фи9.Ъ

Составитель Б.Фукалов

Редактор М.Бандура Техред О.Неце Корректор М.Демчик

Заказ 1133/57 Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4