Устройство для моделирования систем массового обслуживания Советский патент 1986 года по МПК G06F9/455 G06F9/50 G06N7/08 

11

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аппаратурном исследовании систем массового обслуживания.

Целью изобретения является расши- рение функциональных возможностей устройства за счрт моделирования очереди и вероятностного распределения приоритетных заявок между очередью и обслуживанием,

На чертеже приведена схема устройства.

Оно содержит первый 1 и второй 2 генераторы случайных импульсов, счетчик 3 приоритетных заявок, счетчик 4 бесприоритетньпс заявок, счетчик 5 бесприоритетных заявок, отказанных в обслуживании, счетчик 6 приоритет- ньсх заявок, отказанньпс в обслуживании, счетчик 7 прерываний обслужива- НИН, реверсивный счетчик 8 очереди, реверсивный счетчик 9 каналов, заня- тых приоритетными заявками, реверсивный счетчик 10 занятых каналов, реверсивный счетчик 11 каналов, за- нятых бесприоритетными заявками,седьмой 12, четвертый 13, третий 14 элементы И, десятый элемент ИЛИ 15, вто рой 16, первый 17 блоки случайньк временных задержек, вероятностно- распределительный блок 18, первый 19 восьмой 20, девятый 21, десятый 22, второй 23, пятый 24, шестой 25 элементы И, первый 26, седьмой 27, третий 28, второй 29, шестой 30, четвертый 21, пятый 32 элементы запрета третий 33, первый 34, седьмой 35, восьмой 36, пятый 37, второй 38, четвертый 39, шестой 40, девятый 41 элементы ИЛИ,

Устройство работает следующем образом.

Когда в системе свободен, хотя бы один канал, сигналы на выходах элементов И 12 - 14 отсутствуют и импульсы от генератора 1 случайных импульсов через открытый элемент 26 запрета и элемент ИЛИ 33 поступают на суммирующий вход счетчика 9 каналов, занятых приоритетными заявка- ми, и через элемент ИГШ 36 на вход блока 16 случайных временных задерже и через элемент ИЛИ 34 на суммирующий вход счетчика 10 занятых каналов. Поступление импульсов на суммирующий вход счетчика 9 каналов, нятых приоритетными заявками, и счетчика 10 занятых каналов увеличивает их код на единицу, что означает за-

5 0

з 0 25 jg

-

35

4G

45

SO

721

нятие одного канала. Импульс блока 16 случайных временных зад ержек,появившийся на выходе через время,равное случайной длительности обслуживания, поступает через открытый зле мент 27 запрета на вычитающий вход счетчика 9 каналов, занятых приоритетными заявками, и через элемент ИЛИ 38 на вычитающий вход счетчика

10занятых каналов и списывает с них по единице, имитируя тем самым освобождение одного канала.

Одновременно с этим импульсы от генератора 2 случайных импульсов через открытый элемент 29 запрета поступают на суммирующий вход счетчика

11каналов, занятых бесприоритетн И заявками, через элемент ИЛИ 35 на суммирующий вход блока 17 случайных временных задержек и через элемент ИЛИ 34 на суммирующий вход счетчика

10занятых каналов. Поступление импульса на суммирующий вход счетчика

11каналов, занятых бесприоритетными заявками, увеличивает его код на единицу, что означает занятие одного канала. Импульс блока 17 случайных временных задержек, появившийся на выходе через время, равное случайной длительности обслуживания через открытый элемент 30 запрета и элемент ИЛИ 39 поступает на вычитающий вход счетчика 11 каналов, занятых бесприоритетными заявками, и через элемент ИЛИ 38 на вычитающий вход счетчика 10 занятых каналов и списывает с них по единице, имитируя тем самым освобождение одного канала,

В момент времени, когда все каналы заняты как приоритетными, так и бесприорйтетными заявками, сигнал с выхода многовходового элемента И 14 закрывает элементы 26 и 29 запрета и открывает элементы И 19 и 23. При этом импульсы от генератора 2 случайных импульсов через открытый элемент И 23 поступают на вход счетчика 5, а импульсы от генератора 1 случайных импульсов через открытый элемент И 19 и элемент 28 запрета на вход вероятностно-распределительного блока 18, С вероятностью Р этот импульс проходит на первый выход вероятностно-распределительного блока 18 и с вероятностью (1-Р) на второй выход. Импульс, прошедший вероятност- но-распределительньй блок 18 и появившийся на его первом выходе, поступает на вычитающий вход блока 17

случайны: временных задержек,на вход счетчика 7 числа вытолкнутых бесприоритетных заявок-, через элемент ИЛИ 39 на вычитающий -вход счетчика 1 1 каналов, занятых бесприоритетными заявками, и через элемент ИЛИ 33 на суммирующий вход счетчика 9 и через элемент ИЛИ 26 на вход блока 16 случайных временных задержек.

Поступление импульса на вычитаю- пщй вход блока 17 случайных временных задержек снимает с обслуживания одну бесприоритетную заявку, а поступление импульса на вычитающий вход счетчика 11 занятых каналов беспри- оритетными заявками списывает с него единицу, имитируя освобождение канала от бесприоритетной заявки. В это же время поступление импульса на суммирующий вход счетчика 9 каналов, занятых приоритетными заявками, имитирует занятие освобожденного канала приоритетной заявкой.

Импульс, прошедший вероятностно- распределительный блок 18 и появив- шийся на его втором вькоде, через открытый элемент 31 запрета и элемент ИЛИ 40 поступает на суммирующий вход счетчика 8 числа приоритетных заявок, стоящих в очереди, и увеличивает его код на единицу, что означает занятие одного места в очереди. При наличии заявок в очереди появляется сигнал на выходе много- входового элемента ИЛИ 15 (тот сигнал открывает элементы И 20 и 21 и закрывает элементы 27 и 30 запрета). Импульсы блоков 16 и 17 случайных временных задержек, появившиеся на их выходах через время, равное случайной длительности обслуживания, поступают через открытые элементы И 20 или 21 и через элемент ИЛИ 37 на вычитающий вход счетчика 8 числа заявок, стоящих в очереди, имитируя освобождение одного места в очереди, или на вход блоков 16 или 17 случайных временных задержек, имитируя поставку приоритетной заявки из очеред на обслуживание.

В момент времени, когда все канал в системе заняты приоритетными заявками, а в очереди есть хотя бы одно сво.бодное место, сигнал с выхода мно говходового элемента И 13 откроет элемент И 22, закроет элемент 28 за- прета, и,импульсы от генератора 1 случайных импульсов через открытые элементы И 19, 22 элемент 32 запре

,

ю п

5 5 0 5

0 5

0

та и элемент ИЛИ 40 поступают на суммирующий вход счетчика 8 числа приоритетных заявок, стоящих в очереди, имитируя занятие одного места в очереди приоритетной заявкой.

В момент времени, когда все каналы в системе заняты как приоритетными, так и бесприоритетными заявками и заняты приоритетными заявками все места в очереди, сигнал на выходе многовходового элемента И 13 отсутствует, а сигналы с выходов много- входовых элементов И 12 и 14 откроют элементы И 19, 23 и элемент 31 запрета и закроют элементы 26 и 29 запрета. В этом случае импульсы от генератора 1 случайных импульсов через открытые элементы И 19 и запрета 28 поступают на вход вероятностно-распределительного блока 18 и проходят на его первый выход с вероятностью. . Р и на второй выход с вероятностью (1-Р). Имггульс, появившийся на первом выходе вероятностно-распределительного блока 18, поступает на вычитающий вход блока 17 случайных временных задержек и через элемент ИЛИ 39 на вычитающий вход счетчика занятых каналов бесприорятетными заявками, имитируя тем самым снятие с обслуживания и бесприоритетной заявки и освобождение одного канала от бесприоритетной заявки, а также на вход счетчика 7 числа вытолкнутых бесприоритетных заявок, через элемент ИЛИ 33 на суммирующий вход счетчика 9 каналов занятых, приоритетными заявками, и через элемент ИЛИ 36 на вход блока 16 случайных временных задержек, имитируя занятие освободившегося канала и обслуживание приоритетной заявки.

Импульс, появившийся на втрром выходе вероятностно-распределительного блока IS, через открытый элемент И 24 и элемент ИЛИ 41 поступает на счетчик 6 числа приоритетных заявок, получивших отказ в обслуживании .

В момент времени, когда все каналы в системе заняты приоритетнь& и заявками и заняты все места в очереди, импульсы от генератора 1 случайных импульсов через открытые элементы И 19, 22, 25 и элемент ИЛИ 41 поступают на вход счетчика 6.

Статистические характеристики функционирования системы массового обслуживания, моделируемой устройством.

вычисляются известньлми методами на основе показаний счетчиков.

о.

Формула изобретения

Устройство для моделирования систем массово го обслуживания, содержащее два генератора случайных импульсов, два блока случайньк времен- ных задержек, три элемента ШШ,шесть элементов И, четыре элемента згшре- та, счетчик приоритетных заявок,счетчик бесприоритетных заявок, счетчик приоритетных заявок, отказанных в обслуживании. Счетчик бесприоритетных заявок, отказанных в обслуживании, счетчик прерываний обслуживания, реверсивный счетчик занятых каналов, реверсивный счетчик кана- лов, занятых приоритетными заявками реверсивньй счетчик каналов, занятых бесприоритетными заявками, выход первого генератора случайных импульсов соединен с входом счетчика при- оритетных заявок, первым Е ходом первого элемента И и информационным входом первого элемента запрета, выход второго генератора случайных импульсов подключен к входу счетчика бесприоритетных заявок, первому входу второго элемента И и информационному входу второго элемента запрета, вторые входы первого и второго эле- йентов И и упрайляющие входы перво- го и второго элементов запрета подключены к выходу третьего элемента И, входы которого подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика занятых каналов суммирующий вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ,первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго элементов запрета, вычитающий вход реверсивного счетчика замятых каналов подключен к выходу второго элемента ИЛИ, выход второго элемента И подключен к входу счетчика бесприоритетных заявок, отказанных в обслуживании, разрядные входы реверсивного счетчика каналов занятых приоритетными заявками,соединены соответственно с входами четвертого элемента И, отличающееся тем, что, с целью рас- ширения функциональных возможностей устройства за счет моделирования очереди и вероятностйЬго распр(еде

j

o ; 0 S 5

0

5

Q

5

0

ления приоритетных заявок между очередью и обслуживанием, оно дополнительно содержит реверсивный счетчик очереди с четвертого по десятый элементы ИЛИ, с седьмого по десятый элементы И, с пятого по седьмой элементы запрета и вероятностно-распределительный блок, выполненный в виде двух генераторов импульсов, двух элементов И, триггера, счетный вход ко-,, торого соединен с выходами генераторов импульсов, прямой и инверсньй выходы триггера подключены к первым входам первого и второго элементов И вторые входы которых объединены и соединены с выходом третьего элемента запрета устройства, выход первого элемента И вероятностно-распределительного блока подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ и первому входу четвертого элемента ИЛИ, выход второго элемента И вероятностно- распределительного блока подключен к первому входу пятого элемента И и информационному входу четвертого элемента запрета, управляющий вход четвертого элемента запрета, второй вход , пято1 о элемента И, первый вход шестого элемента И и управляющий вход пятого элемента запрета соединены с выходом седьмого элемента И, входы седьмого элемента И и входы десятого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам реверсивного счетчика очереди, суммирующий и вычитаю- сций входы которого подключены соответственно к выходам пятого и шестого элементов ИЛИ, выход десятого элемента ИЛИ соединен с первым входом восьмого элемента И, первым входом девятого элемента И и управляклдими входами шестого и седьмого элементов запрета, выход второго элемента запрета соединен с первым входом седьмого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу восьмого элемента И и первому входу пятого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом девятого элемента И и первым входом восьмого элемента ШИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЖ и суммирующему входу реверсивного счетчика каналов, занятых приоритетными заявками, вычитающий вход, которого соединен с выходом седьмого элемента запрета и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выкоду элемента запрета и второму входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вычитающим входом счетчика каналов, занятых.бесприоритетными заявками, выход четвертого элемента И соединен с управляющим входом третьего элемента запрета и первым входом десятого элемента И, второй вход которого и информационный вход третьего элемента запрета соединен с выходом первого элемента И, а выход десятого элемента И подключен к информационному входу пятого элемента запрета и второму входу шестого эле- .чта И, выход гссгорого -подключен к первому входу девятого длемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом пятого элемента И, а вьпсод девятого элемента ИЛИ подключен к входу счетчика приоритетных заявок,отказанных в обслуживании, выходы четвертого и пятого элементов запрета соединены соответственно с первым и вторым входами шестого элемента ИЛИ, выход первого элемента И вероятностно-распределительного блока соединен с входом счетчика прерываний обслуживания и вычитающим входом первого блока случайных временных задержек, Q информационный вход которого подключен к выходу седьмого элемента ИЛИ, а выход первого блока случайных временных задержек- соединен с вторым входом восьмого элемента И и информационным входом шестого элемента запрета, выход восьмог о элемента ИЛИ соединен с информационным входом второго блока случайных временных задержек , выход которого соеди - ней с вторым входом девятого элемента И и информацион- ньм входом седьмого элемента запрета.

5

0

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аппаратурном исследовании систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования очереди и вероятностного распределения приоритетных заявок между очередью и обслуживанием. Цель изобретения достигается за счет введения в устройство реверсивного счетчика очереди, элементов И, элементов ШПГ, .элементов запрета и вероятностно-распределительного блока с соответствующими функциональными связями. 1 ил.

Составитель В.Фукалов Редактор Р.Цицика Техред Г.Гербер Корректор С.Черни

Заказ 2451/49 Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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