Устройство для моделирования процесса облуживания заявок с различными приоритетами Советский патент 1986 года по МПК G06F9/50 G06N7/08 

определенным (разным или одним и тем же) законам. Генераторы 9,14 имитируют один обслуживакнций прибор, закон распределения случайных импульсов на их выходах один и тот же. Счетчики 15 и 18 соответственно подсчитьгеают число импульсов, имитирующих количество поступивших заявок низкого и высокй- го приоритета. Счетчики 17 и 20 соответственно предназначены для подсчета числа импульсов, характеризующих количество обслуженных низко- и высокоприоритетных заявок. Счетчики 16 и 19 соответственно подсчитывают импульсы поступающие от блоков 8 и 13 определения временных интервалов, которые представляют собой двоичные счетчики импульсов, емкость которых можно из- иенить в зависимости от величины интервала времени, требуемого на ориентацию прибора к обслуживанию данного потока заявок, и могут быть выполнены в виде элементов задержки с изменяемой величиной задержки. Два случайных потока заявок на обслуживание, каждый из которых имеет свой приориИзобретение относится к вычислительной технике, предназначено для моделирования процесса обслуживания двух потоков заявок с различньмн приоритетами одним обслуживающим прибором, и может быть использовано при моделировании процесса обслуживания заявок в приоритетных системах массового обслуживания с ориентацией

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет имитации ограниченной очереди и обслуживания заявок по принципу первая пришла - первая обслуживается.

На чертеже приведена структурная схемА устройства для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами.

Устройство содержит йход 1 заявок с низким приоритетом, вход 2 заявок с высоким приорите:том, третий триггер 3, первый элемент И 4, элемент ИЛИ 5, первый триггер 6, второй элемент И 7, первый блок 8 определения

тет в обслуживании, поступает на один обслуживающий прибор. Заявки на обслуживание с низким приоритетом (вход 1) принимаются к обслуживанию в случае отсутствия заявок с высоким приоритетом (вход 2) на обслуживание. Заявки одного и того же приоритета,

роступакнцим в момент занятости обслуживающего прибора, в обслуживании отказьгаается. Рассматриваются случаи, когда поступает заявка с более высоким приоритетом в период обслужива- вания заявки с низким приоритетом, когда высокоприоритетная заявка поступила во время ориентации обслуживающего прибора к обслуживанию низкоприоритетной заявки, когда после ориентирования прибора высокоприоритетная заявка поступила во время непосредственного обслуживания высокоприоритетной заявки, когда высокоприоритетная заявка поступила во время нахождения одной вы - сокоприоритетной заявки в очереди , а другой на обслуживании . 1 ил.

временных интервалов, первый генератор 9 импульсов со случайным интервалом следования , генератор 10 счетных импульсов, второй триггер 11,третий элемент И 12, второй блок 13 определения временных интервалов, второй генератор 14 импульсов со случайным интервалом следования,третий 15, четвертый 16, первый 17, пятый 18, шестой 19 и второй 20 счетчики импульсов, выходы обслуженных заявок низкого 21 и высокого 22 приоритетов, пятый триггер 23, четвертый триггер 24, четвертьпЧ элемент И 25,

пятый элемент И 26, шестой 27, седьмой 28, девятый 29, восьмой 30, десятый 31 элементы И,второй элемент ИЛИ 32, первый 33, второй 34 элементы задержки, шестой 35, седьмой 36 триггары, дифференцирующий элемент 37.

Потоки заявок на обслуживание на входах 1 и 2 предеталяют случайные импульсные последовательности, интервалы между которыми распределены ITO

определенным (разным или одним и тем

же) законам. Генераторы 9 и 14 шунтируют один обслуживающий прибор, закон распределения случайных импульсов на их выходах один и тот же.Временный интервал от момента запуска генераторов до появления импульсов на их выходе случаен и распределен по принятому закону обслуживания заявок

Счетчики 15 и 18 соответственно подсчитывают число импульсов, имитирующих количество поступивших заяво низкого и высокого приоритета. Счетчики 16 и 19 соответственно подсчитывают импульсы, поступающие от блоков 8 и 13. Счетчики 17 и 20 соответ ственно предназначены для подсчета числа импульсов, характеризующих количество обслуженных низко- и высокоприоритетных заявок; Блоки 8 и 13 представляют собой двоичные счетчики импульсов, емкость которых можно изменить в зависимости от величины интервала времени, требуемого на ориентацию прибора к обслуживанию данного потока заявок и могут быть выполнены в виде злементов задержки с изменяемой величиной задержки.

Вербальная модель работы устройства сводится к cлeдyкдцe y. Два случайных потока заявок на обслуживание,каж- дь1Й из которых имеет свой приоритет в обслуживании поступают на один обслужи вающий прибор. Заявки на обслуживани с низким приоритетом принимаются к обслуживанию в случае отсутствия зая вок с высоким приоритетом на обслуживании. Заявкам одного и того же приоритета, поступающим в момент занятости обслуживающего прибора, в обслуживании отказывается.

Если заявка с более высоким приоритетом поступила в период обслуживания заявки с низким приоритетом, то обслуживание заявки с низким приоритетом прекращается и начинается ориентация прибора к обслуживанию высокоприоритетной заявки, после ее завершения идет обслуживание высокоприоритетной заявки, что приводит к прерыванию низкоприоритетной заявки, при этом низкоприоритетная заявка теряется.

Если высокоприоритетная заявка поступила во время ориентации обслуживающего прибора к обслуживанию низкоприоритетной заявки, то эта ориентация прерывается и начинается ориентация обслуживающего прибора к

10

20

25

5

35

30

0

5

0

5

обслуживанию высокоприоритетной заявки, при этом низкоприоритетная заявка теряется.

Если после ориентирования прибора высокоприоритетная заявка поступила во время непосредственного обслуживания высокоприоритетной заявки, то она становится в очередь и по за- вершен по обслуживания предшествукицей заявки принимается к обслуживанию. Если высокоприоритетная заявка поступила во время нахождения одной высокоприоритетной заявки в очереди, а другой на обслуживании, то она теряется. После завершения обслуживания предыдущей заявки на обслуживание первой поступает заявка из очереди, поступившая раньше в очередь,а высо- коприоритетная заявка,поступившая в это время на обслуживание,ставится и очередь и после обслуживания первой заявки из очереди поступает на обслуживание вторая заявка из очереди и т.д.Заявки,пришедшие в момент обслуживания и нахождения в очереди, теряются. Первый вход элемента ИД, являясь входом 1 заявки низкого приоритета устройства, соединен с. входом счетчика 15, выход элемента И подключен к единичному входу триггера 6, нулевой выход которого соединен с первым входом элемента И 7, выход которого подключен к входу запуска блока 8, выход которого соединен с первым входом элемента И 25, входом счетчика 16, первым входом элемента ИЛИ 5, выход которого подключен к нулевому входу триггера 6, вход счетчика 18, единичный вход триггера 11, второй вход элемента ИЛИ 5, вход установки в О триггера 3, входы останова блока 8 и первого генератора 9 объединены и являются входом заявок высокого приоритета устройства, выход генератора 10 соединен с вторым входом элемента И 7, первым входом элемента И 12, выход триггера 11 подключен к второму входу элемента И 12, выход которого соединен с входом запуска блока ТЗ, выход которого подключен к входу счетчика 19 и входу установки в О триггера 1t, выход второго генератора 14 соединен с входом установки в 1 триггера 3, выход элемента И 25 подключен к входу установки в 1 триггера 24 и входу запуска генератора 9, выход которого соединен с входом установки в О триггера 24, единичный

выход которого подключен к второму входу элемента И 25.

Выход блока 13 соединен с первыми входами элементов И 27 н 28, выход элемента И 27 подключен к входу установки в 1 триггера 35, единичный выход которого соединен с первым входом элемента И 30, выход элемента И 27 подключен также через элемент 33 задержки к первому входу элемента И 29, выход которого соединен с входом установки в 1 триггера 36, нулевой выход которого подключен к пер- .вому входу элемента Н 31 и соответственно через дифференцирующий элемент 37 к первому входу элемен а ИЛИ 32, через элемент 34 задержки к инверсному входу элемента И 28, выход которого соединен с вторым входом элемен та ИЛИ 32, выход которого подключен к второму входу элемента И 30, выход которого соединен с вторьм входом элемента И 26, выход генератора 14 подключен к второму входу элемента И 31, входу установки в О триггера 35, нулевой выход которого соединен с вторым входом элемента И 29, выход элемента И 31 подключен к входу установки в О триггера 36, вулевой выкод триггера 23 соединен с вторым входом элемента И 27,

Устройство работает следующим образом ,

Устройство может работать в режимах: обслуживание заявки низкого приоритета, обслуживание заявки высокого приоритета, обслуживание заявки высокого приоритета с прерьгоанием обслуживания заявки низкого приоритета, обслуживание заявки высокого приоритета при наличии в очереди высокоприоритетной заявки.

После включения устройства триггеры 3, 6, 11, 23, 24, 35, 36 устанавливаются в исходное состояние (нулевое). На единичном выходе триггера 3, подключенном к второму Е:ХОДУ элемента И 4, имеется разрешающее напряжение, на нулевом выходе триггера 6, подключенном к первому входу элемента И 7, разрешаищее напряжение отсутствует, на нулевом, выходе триггера 11, подключенном к первому входу элемента И 12, отсутствует разре- напряжение, на входы злем-енто И 7 и 12 поступают счетные импульсы от генератора 10. На направляющих входах элементов И 7 и 12, на. входах

5

Q

5

5

блоков 8 и 13, соединенных с выхода-. ми элементов И 7 и 12, на запускающих входах генераторов 9 и 14 напряжение отсутствует. На управляющих входах элементов И 29, 26 и 25 имеется разрешающее напряжение от триггеров 23, 35, 36 и 24, а на управлкклцих входах элементов И 27, 29 и 31 разрешающее напряжение отсутствует. В дальнейшем во всех режимах работы функционирование устройства подцбфжи- вается автоматически.

Обслуживание заявок низкого приоритета происходит следующим образом. Импульс с выхода 1 через элемент И 4 поступает на единичный вход триггера 6 и переводит его в состояние, при котором открывается элемент И 7 и через него счетные импульсы от генератора 10 начинают поступать на блок 8, Емкость счетчика блока 8 устанавливается заранее в зависимости от величины интервала времени, требуемого Vra ориентацию прибора к обслуживанию заявок низкого приоритета, и по заполнению этого счетчика на выходе блока 8 появляется импульс, кото1 ый имитирует окончание ориентации прибора к обслу5киванию заявки низкого приоритета и запускает через открытый элемент И 25 генератор 9, н, одновременно Поступая на счетчик 16, через элемент ИЛИ 5 переводит триппер 6 в положение, при котором злемент И 7 закрыт и счетные импульсы от генератора .10 не поступают на блок 8. Импульс с выхода элемента И 25 поступает на единичньм вход триггера 24, переводя его в состояние, при котором элемент И 25 закрывается, не пропуская очередных заявок. Запуск генератора 9 имитирует начало обслужива- вания заявки низкого приоритета. Через случайный интервал времени на вы ходе генератора 9 появляется импульс, имитирующий обслуживание принятой заявкиs проходящей на выход 21 устройства и вход счетчика 17. Заявка, пришедшая во время ориентации прибора к обслтуживанию, подтверждает состояние триггера 6 и теряется, так как при ее появлениии в течение интервала ориентации в схеме никакик изменени не npoHcxoAiiT.

Заявки пришедшие во время обслуживания с ВХОДЕ 1, поступают на э.пе- мент И 4, перебрасывают триггер 6,

запускают блок 8 и через элемент И 7 на --него поступают счетные импульсы. Достигнув числа, соответствующего времени ориентации, с выхода блока 8 импульс поступает на вход счетчика 16 и на запускакяций вход генератора 9. Если обслуживание предыдущей заявки, еще не закончилось, то пришедшая заявка к обслужйванно не принимается и теряется. Если обслуживание предыдущей заявки закончилось, то пришедшая заявка обслуживается после ориентирования прибора к обслуживанию. Импульс с выхода блока 8 перебросит после ориентирования триггер 6 в исходное состояние. Таким образом, устройство приходит в исходное состояние готово к работе в любом режиме.

Обслуживание заявок высокого приоритета происходит следующим образом Импульс с выхода 2 поступает на нулевой вход триггера 3 и устанавливает его в состояние, при котором закрыва ется элемент И 4 (снимается с его второго входа разрешающее напряжение) и заявки низкого приоритета не проходят с входа 1 на триггер 6. Одновременно этот же импульс с входа 2 поступает на единичный вход триг гера 11 и переводит его в состояние, при котором открывается элемент И 12 и через него счетные импульсы от генератора 10 проходят на вход блока 13 Емкость счетчика блока 13 устанавли- вается заранее в зависимости от величины интервала времени, требуемого на ориентирование прибора для обслуживания заявок высокого приоритета и по заполнению счетчика блока 13 имитирующего ориентирование, на выходе блока 13 появляется импульс, имитирующий окончание ориентирования прибора к обслуживанию заявок высокого приоритета, который поступает на первый прямой вход элемента И 28, и одновременно на счетчик 19 и нулевой вход триггера 11, устанавливая его в состояние, при котором элемент И. 12 закрыт и счетные импульсы от генера- тора 10 не поступают на блок 13. Импульс с выхода блока 13 проходит элемент И 28, так как на его управляющем инверсном входе имеется разрешающее напряжение с выхода триггера 36, к поступает через элементы ИЛИ 32, И 30, И 26 на вход запуска генератора 14, имитируя начало обслуживания

., 2Q

5

0

5

заявки высокого приоритета, и на единичный вход триггера 23, переводя его в состояние при котором элементы И 26 закрьгааются, а И 27 открывается по управляющим входам.

Через случайный интервал времени, соответствующий времени обслуживания, на выходе генератора 14 появляется импульс,имитирующий окончание обслуживание заявки, проходящий на выход 22 устройства, на .вход счетчика 20, на единичный вход триггера 3, устанавливая его в исходное состояние, на нулевой вход триггера 35, подт тверждая его состояние, на нулевой вход триггера 23, переводя его в состояние при котором элемент И 26 открывается, а элемент И 27 закрьтается, Устройство вновь готово к обслужива,- нию заявок различных приоритетов. Заявки, пришедшие с входа 2 во время ориентации прибора к обслуживанию, теряются.

Обслуживание заявки высокого приоритета, поступившей в период обслуживания заявки низкого приоритета, происходит следуницим образом. Заявка высокого приоритета с входа 2 постут пает на нулевой вход триггера 3, переводя его в состояние, снимающее разрешающее напряжение с элемента И 4, закрывая тек самым вход 1 для поступления заявок низкого приоритета. Одновременно эта заявка проходит на установочные входы блока 8, срывая ориентирование прибора к обслуживанию заявки низкого приоритета, если оно проводилось, и генератора 9, ерывая обслуживание заявок низкого приоритета, если оно проводилось, а также через элемент ИЛИ 5 на нулевой вход триггера 6. Если в этот момеит прохо- (ц,ит ориентация прибора к обслуживать нию заявки низкого приоритета или обслуживание заявки этого же приоритета, то они прерываются и теряются, а заявка высокого приоритета поступает на единичный вход триггера 11, переводя в состояние, когда с его выхода подается разрешающее напряжение на элемент И 12, и от генератора 10 поступают счетные импульсы на вход блока 13, переводя устройство в режим ориентации к обслуживанию заявки высокого приоритета, после окончания которого - в режим обслуживания, а далее устройство переходит в исходное состояние и готово к работе (аналогично обслуживанию заявки высокого приоритета).

Обслуживание заявки высокого приоритета при наличии в очереди заявки этого же приоритета происходит следующим образом.

Постановка заявки в очередь.Пусть во время нахождения предыдущей заявки на обслуживание поступит с выхода блока 13 следующая заявка. При этом импульс с выхода генератора 10 пройдет через открытьй элемент И 27, а не через элемент И 28, так как у элемента И 28 отсутствует разрешающее напряжение от триггера 36, перебросит триггер 35 в единичное состояние, закрывая тем самым вход элемента И 30 и открывая вход элемента И 29. Одновременно этот же импульс с выхода элемента И 27 проходит через элемент 33 задержки, открытый элемент И 29 на вход установки в 1 триггера 36, шчитируя тем самым постановку при- г едшей заявки в очередь. ,

Извлечение заявки из очереди, обслуживание заявки и постановка следующей заявки в очередь. Через случайный интервал времени, соответствующий времени обслуживания заявки, на выходе генератора 14 появляется импульс, имитирукщий окончание обслуживания предыдущей заявки.Этот импульс поступает на нулевой вход триггера 23, перебрасывая его в состояние, при котором открывается элемент И 26 и закрывается элемент И 27, на нулевой вход триггера 35, переводя его в состояние при котором элемент И 30 .открывается, а элемент И 29 закрывается, через элемент И 31, на нулевой вход триггера 36, переводя его в единичное состояние. Импульс, получаемый от дифференцирования отрицательного перепада на выходе триггера 36 дифференцирующим элементом 37, поступает на первый вход элемента ИЛИ 32, открытые элементы И 30, И 26, единичный вход триггера 23, закрывая элемент И 26 и открывая элемент И 27, на вход запуска генератора 14, имитируя тем самым извлечение заявки из очереди и передачу ее на обслуживание. Через время задержки .элемента 34 после переброса триггера 36 откроется элемент И 28. Если во время обслуживания заявки придет очередная заявка, то она будет поставлена в очередь, если обслужива0

5

0

5

0

5

5

ние будет закончено до прихода очередной заявки, то она будет обслуживаться по описанной схеме.

Показатели эффективности обслужи- , в ания определяются путем измерения характеристик входньгх потоков заявок, выходных потоков обслуживания и числа срабатываний отдельных блоков устройства.

Так, например, по показаниям счетчиков 15 - 20 можно определить вероятности обслуживания (срыва обслуживания) заявок низкого и высокого приоритета, заявок только низкого ипи только высокого приоритета, вероятности прерывания обслуживакщего прибора в режиме ориентации или обслуживания и другие показателиJ характеризующие динамику и процесс обслуживания заявок различных приоритетов в системах обслуживания с ориентацией.

Формула изобретения

Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами, содержащее с первого по пятый элементы И, с первого по пятьш триггеры, с первого по шестой счетчики импульсов, первый элемент Ш1И, генератор счетных импульсов, первый и второй блоки определения временных интервалов, первый и второй генераторы импульсов со случайным интервалом следования, которых подключены соответственно к входам первого и второго счетчиков импульсов и являются соответственно выходами обслуженных заявок низкого и высокого приоритетов,первый вход первого элемента И является входом заявок низкого приоритета устройства и соединен с вхбдом третьего счетчика импульсов, выход первого элемента И подключен к входу установки в 1 первого триггера, нулевой выход рого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к информационному входу первого блока определения временных интервалов, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента; И, входом четвертого счетчика импульсов и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в О первого триггера, вход пятого счетчика импульсов, вход установки в 1 второго триггера, второй;

вход первого элемента ИЛИ, вход установки в О третьего триггера, вход сброса первого блока определения временных интервалов и вход останова первого генератора импульсов со случайным интервалом следования объединены и являются входом заявок высокого приоритета устройства, выход генератора счетных импульсов соединен с вторым входом второго и пер- вьш входом третьего элементов И, выход второго триггера подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с информационным входом второго блока определения временных интервалов, выход которого подключен к входу шестого счетчика импульсов и входу установки в О второго триггера, выход второго генератора импульсов со случайньм интервалом следования соединен с входом установки в 1 третьего триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, вькод четвертого элемента И подключен к входу установки в 1 четвертого триггера и входу запуска первого генера- тЪра импульсов со случайным интервалом следования, выход которого соеди йен с входом установки в О четвертого триггера, выход которого соединен с вторьм входом четвертого элементу И, выход пятого элемента И подключен к входу установки в 1 пятого триггера и входу запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого соединен с входом установки в О пятого триггера, единичный выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет имитации ограниСоставитель И. Дубинина Редактор Р. Цицика Техред М;Ходанич Корректоре. Бутяга

Заказ 3092/52 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

ченной очереди заявок высокого оритета и режима организации очереди и обслуживания заявок по принципу 5 первая пришла - первая обслуживается, в устрюйство введены с шестого по десятый элементы И, шестой и седь мой триггеры, два элемента задержки, второй элемент ИЛИ и дифференцирую10 щий элемент, причем выход второго блока определения временных интервалов соединен с первыми входами шестого и седьмого элементов И, выход шестого элемента И подключен к входу

15 установки в 1 шестого триггера, единичный выход которого соединен с первым входом восьмого элемента И, выход шестого элемента И подключен через первый элемент задержки к пер0 воку входу девятого элемента И, вьг-- ход которого соединен с входом установки в 1 седьмого триггера, нулевой выход которого подключен к первому входу десятого элемента И и со5 ответственно через дифференцирующий элемент - к первому входу второго элемента ИЛИ, нулевой выход седьмого триггера подключен через второй эле- 1мент задержки к инверсному входу седь0 мого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго мента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу восьмого элемента И, выход которого соединен с вторым йхс дом пятого элемента И, выход второго генератора импульсов со случайным интервалом следования подключен к второму входу десятого элемента И, входу установки в О шестого триггера, нулевой выход которого соединен с вторым входом девятого элементаИ вы- ход десятого элемента И подключен к входу установки в 0 седьмого триггера,нулевой выход пятого триггера соединен

j с вторым входом шестого элемента И.

5

1

Р1зобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аппаратурном исследовании двухканальных систем массового обслу живания. Целью изобретения является расширение функциональных возможное- . тей устройства за счет имитации ограниченной очереди заявок высокого приоритета и режима организации очереди и обслуживания заявок по принципу первая пришла - первая обслуживается. Потоки заявок на обслуживание на выходах 1 и 2 представляют случайные импульсные последовательности, интервалы между которыми распределены по с S (Л to СлЭ О 4;: СО Од