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

И 17-19, генератор случайных интервалов времени 21, третий и четвертый элементы задержки 24 и 27, элементы ИЛИ 22, 26, диАференцирующий элемент 25, генератор 16 случайного потока импульсов. Заявки высокого и низкого приоритетов, поступающие на вход устройства, обслуживаются одним обслуживающим прибором по моделируемому случайному закону распределения времени обслуживания и выдаются соответственно первым и вторым выходат и устройства. Если прибор занят, пришедшие заявки одного приоритета с обслуживаемыми теряются. Обслуживание ааявки низкого приоритета может быть прервано в-момент поступления заявки высокого приоритета и может возобновиться вновь по окончании высокоприоритетного о бслуживания. Этот проf

Изобретение относится к специализированным вычислительным средствам и предназначено для моделирования систем массового обслуживания.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет-воспроизведения режима стохастического технического обслуживания с переменной длительностью в приоритетных одноканальных системах обслуживания.

На чертеже представлена схема уст ройства для, моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами. Устройство содержит первый 1 и второй 2 входы, первый- 3 второй 4, третий 5, четвертый 5 и пятьш 7 элементы И, первый 8 и второ 9 элементы задержки, первый 10 и второй 11 триггеры, первый элемент ИЛИ 12, генератор 13 импульсов со случайным интервалом следования, первый 14 и второй 15 выходы устройства, генератор 16 случайного потока импульсов, шестой 17, седьмой 18, восьмой 19 элементы И, третий 20 триггер, генератор 21 случайных интервалов времени, третий 22 элемент ИЛИ, четвертьй 23 триггер, третий .24 элемент задержки, дифференцирующий

цесс прерывания и возобновления обслуживания может продолжаться до тех пор, пока не будет обслужена низкоприоритетная заявка, т.е. за время, необходимое для ее обслуживания, не- произойдет поступления высокоприоритетной заявки. Через случайный, интервал времени на аппаратуре проводится в течение случайного интервала времени техническое обслуживание. Техническое обслуживание проводится только после окончания процесса обслуживания заявок, находящихся в это время в системе. Во время проведения технического обсл гживания -поступающим на вход устройства заявкам в обслуживании будет отказано. После завершения технического обслуживания система готова к приему заявок для обслуживания. 1 ил.

элемент 25, второй 26 элемент ИЛИ, четвертый 27 элемент задержки.

Вербальная модель работы устройства следующая. Заявк и, высокого и низкого приоритетов, поступающие соответственно на первый и второй входы устройства, обслуживаются одним обслуживающим прибором по моделируемому случайному закону распределения времени обслуживания и вьща- ются соответственно первьм и вторым выходами устройства. При этом, если прибор занят, пришедшие заявки одного приоритета с обслуживаемыми теряю тся. Обслуживание заявки низ- кого приоритета может быть прервано в момент поступления заявки высокого приоритета и может возобновиться вновь по окончании высокоприоритетного обслуживания. Этот процесс пре- рьгоания и возобновления .обслуживания может продолжаться до тех пор, пока не будет обслужена Низкоприоритетная заявка, т.е. за время, необходимое для ее обслуживания, не произойдет поступления высокоприоритетной заявки. Через случайньш интервал времени на аппаратуре проводится в течение случайного интервала времени техническое обслуживание. Тех

ническое обслуживание проводится только после окончания процесса обслуживания заявок, находящихся в это время в системе. Во время проведения технического обслуживания поступаю- щим на вход устройства заявкам в обслуживании будет.отказано. После завершения технического обслуживания система готова к приему заявок для обслуживания.

Вход 1 заявок высокого приоритета соединен с вторым входом элемента ИЗ, выход которого подключен к входу останова генератора 13, единичному входу триггера 10, через элемент задержки 8 и второму входу элемента ИЛИ 12, выход которого соединен с вторым входом элемента И 19 первый вход которого подключен к инверсному выходу триггера 20, а выход - к входу запуска генератора 13, выход которого соединен с прямым входом элемента И 6, вторым входом элемента И 7, через элемент задержки 9 с нулевьт входом триггера 10, инверс ньй выход которого подключен к первы входам элементов И 3, И 7, И 18, третьему входу элемента И 4, инверсному входу элемента И 6, выход которого является выходом 14 заявок высокого приоритета и соединен с прямым входом элемента И 5, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 12, третий вход которого соедине с выходом элемента И 4, единичным входом триггера 11, инверсный выход которого под слючен к инверсному входу элемента И 5, второму входу элемента И 19 и первому входу элемента И 4,- второй вход которого является входом заявок низкого приоритета, выход элемента И 7 является выходом 15 устройства для заявок низкого приоритета и соединен через элемент задержки 27 с нулевым входом триггера 11, Выход элемента И 18 подключен к второму входу элемента И 17, выход которого соединен с единичным входом триггера 20 и входом запуска генератора 21, выход которого подключё к нулевому входу триггера 20, выход которого соединен с первым входом элемента И 19. Выход генератора 16 соединен с первым входом элемента ИДИ 26 и единичным входом триггера 23, второй вход элемента ИЛИ 26 подключен к выходу дифференцирующего элемента 25, выход элемента ИЛИ 26

tS

20

5 10

35 50 55

30

соединен с первым входом элемента И 17,

Выходы элементов И 6 и 7 подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ 22, вьтход которого через элемент задержки 24 сор- динен с нулевым входом триггера 23, выход которого подключен к входу диф- ферешшрующего элемента 25,

Устройство работает следующим образом.

Заявки высокого и низкого приоритетов представляют собой короткие импульсы, распределенные по случайным законам поступления заявок, и подаются соответственно на входы 1 и 2 устройства. Генератор 13 вырабатывает короткий импульс, соответствующий обслуженной заявке, через интервал времени,.соответствующий принятому закону распределения времени обслуживания заявок, после прихода на его запускающий вход импульса, если за этот промежуток не поступило импульса на его запирающий вход. Генератор 16 вырабатывает в случайные моменты времени короткие импульсы соответствующие командам на проведение технического обслуживания. Для формирования сигналов, соответствующих случайным интервалам проведения технического обслуживания, используется генератор 21 случайных интервалов времени. Период следования импульсов генератора 16 в несколько десятков раз больше времени обслуживания одной заявки и проведения одного технического обслуживания. I

Рассмотрим основные режимы работы.

В исходном состоянии триггеры 10, 11, 20 и 23 находятся в нулевом положении, генератор 13 не запущен. Высокий потенциал с инверсного выхода триггера 20 воздействует на первый вход элемента И 19. Высокий потенциал с инверсного выхода триггера 10 воздействует на первые входы элемен- тов И 3, И 18 и третий вход элемента И 4, а триггера 11 на первый вход элемента И 4 и второй вход элемента И 18. Высокий потенциал с выхода элемента И 18 воздействует на второй вход элемента И 17. Таким образом, входы 1 и 2 устройства открыты и устройство готово к приему заявок. Генератор 16 запущен и вырабатывает импульсы с периодом следования, соответствующим случайным интервалам

времени между командами на проведени стохастического технического обслуживания.

Пусть на вход 1 поступает импульс заявки высокого приоритета, тогда он пройдет через элемент И 3, так как на его первом входе высокий потенциал с инверсного выхода триггера 10 перебросит этот триггер в единичное состояние, тем самым закрывая вход элемента И 3, Поступление этого импульса на запирающий вход генератора 13 не окажет воздействия, так как он не был ранее запущен, но пройдя через элемент 8 задержки и элементы ИЛИ 12, И 19, импульс запустит генератор 13. Через время, соответствующее обслуживанию заявки, генератор 13 вырабатывает короткий импульс, который пройдет через элемент И.6 на выход 14, .однако через элемент И 7 на выход 15 он не поступит, так как с инверсного выхода триггера 10 на пербом входе элемента И 7 - нулевой потенциал, а импульс, имитирующий обслуженную заявку, перебросит триггер 10 в нулевое состояние, только пройдя через элемент 9 задержки. Теперь устройство находится в исходном состоянии.

Пусть на вход 2 придет импульс заявки, то пройдя через элементы И 4, или 12, И 19, он запустит генератор 13 и одновременно перебросит триггер 11 в единичное состояние,, тем car-ibiM закрывая вход элемента И 4. Через время, соответствующее обслуживанию этой заявки, импульс с генератора 13 пройдет через элемент И 7 на выход 15, так как на первом входе элемента И 7 сохраняется высокий потенциал с выхода триггера 10, на состояние которого данный импульс не оказывает влияния, в то время как триггер 11 под действием импульса с выхода элемента И 7 через элемент за держки 27 перебросится и устройство возвращается в исходное состояние. Во время имитации процессов обслужи

вания на первый вход элемента И 3 на третий вход элемента И 4 с инверсного выхода триггера 10, на. первый вход элемента И 4 с инверсного выхода триггера 11 подаются низкие потенциалы, что препятствует прохождению через них пришедших 1-1Мпульсов заявок соответственно высокого и низкого приоритетов.

S

0

ч

0

5

0

5

0

5

Допустим, что во время имитации процесса обслуживания заявки низкого приоритета приходит заявка высокого приоритета. Эта заявка, пройдя через элемент ИЗ, поступит на запирающий вход генератора 13, прекратит имитацию обслуживания заявки низкого приоритета, а через элементы 8 задержки, ИЛИ 12 и И 19 запустит генератор 13, т.е. начнется имитация процесса обслуживания заявки высокого приоритета, далее npoijecc в схеме протекает аналогично описанному при обслуживании заявки высокого приоритета.

Однако триггер 11 в этом случае еще находится в единичном состоянии и нулевой потенциал с его инверсного выхода действует на элемент И 5, поэтому импульс с выхода 14 через открытьй элемент И 5, ИЛИ 12, открытый элемент И 19 запускает генератор 13, что соответствует возобновлению процесса обслуживания прерванной заявки низкого приоритета. Эта обслуженная заявка низкого приоритета пройдет через элемент И 7 на выход 15 и схема возвратится в исходное состояние. Процесс прерывания обслуживания заявки низкого приорите та высокоприоритетной заявкой может происходить бесконечное число раз и каждый раз прерванное обслуживание возобновляется. В ситуации, когда обслуживающий прибор занят обслуживанием заявки высокого приоритета, поступающим на вход заявкам высокого и низкого приоритетов в обслуживании будет отказано.

После того, как генератор 16 через случайный интервал времени выработает импульс и не обслуживается заявка, то этот импульс перебросит триггер 23 в единичное состояние, пройдет через элемент ИЖ 26, И 17, перебросит триггер 20, который низ- КИМ потенциалом с инверсного выхода закроет вход элемента И 19, запустит генератор 21, что соответствует началу стохастического технического об сл живания,, Импульс с выхода генератора 21 через случайное время, со- ответс з вующее продолжительности проведения технического обслуживания, перебросит триггер 20 в исходное состояние, что соответствует окончанию стохастического технического обслуживания, открьшая тем самым вход

элемента И 19 для приема очередных заявок.

Если импульс от генератора 16 поступил в момент, когда идет обслуживание заявок высокого или низкого приоритетов, то он через элемент И 17 не П15оходит из-за отсутствия разрешающего напряжения с инверсных выходов триггеров 10 или 11, а только перебрасывает триггер 23 в единичное состояние.

После завершения обслуживания заявки низкого или высокого приоритетов соответственно с выходов элементов И 7 или И 6 импульс пройдет через элемент ИЛИ 22 и элемент задержки 24 на нулевой вход, перебрасывая его в нулевое состояние. В результате дифференцирования перепада на выходе элемента 25 образуется импульс, который, пройдя через открытый к этому времени элемент И 17, запустит генератор 21, имитируя начало технического обслуживания. Далее процесс в схеме протекает аналогично описанному при имитации технического обслуживания.

Формула изобретения

Устройство для моделирования процесса обслуживания.заявок с различными приоритетами, содержащее с первого по пятый элементы И, генератор импульсов со случайным интервалом следования, первый и второй элементы задержки, первый элемент ИЛИ, пер вьй и второй триггеры, инверсные выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых являются соответственно входом заявок высокого и низкого приоритетов, инверсный выход первого триггера подключен к третьему входу второго, инверсному входу четвертого и первому входу пятого элементов И, выходы четвертого и пятого элементов И являются соответственно выходом заявок высокого и низкого приоритетов устройства, инверсный выход второго триггера соединен с инверсным входом третьего элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И соединен с прямым входом третьего элемента И, выход первого элемента И - с единичным входом первого триг

гера, входом останова генератора импульсов со случайным интервалом следования и через первый элемент задержки - с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход генератора импульсов со случайным интервалом следования подключен к прямому входу четвертого, второму входу пятого элементов И и через второй элемент задержки соединен с нулевым входом первого триггера, выход второго элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и единичным входом второго триггера, отличающее- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем воспроизведения режима стохастического технического обслуживания с переменной длительностью в приоритетных одноканальных системах обслуживания, в него введены генератор случайных интервалов времени, третий и четвертьй триггеры, шестой седьмой и восьмой элементы И, третий и четвертый элементы задержки И, второй и третий элементы ИЛИ, дифференцирующий элемент, генератор случайного потока импульсов, выход которого подключен к единичному входу четвертого триггера и первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен через дифференцирующий элемент с выходом четвертого триггера, выход второго элемента ИЛИ подключен к первому входу шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом седьмого элемента И, выход шестого элемента И подключен к единичному входу третьего триггера и входу запуска генератора случайных интервалов времени, выход которого подключен к нулевому входу третьего триггера, инверсный -выход которого соединен с первым входом восьмого элемента И, выход которого подключен к входу запуска генератора импульсов со случайным интервалом следования, второй вход восьмого элемента И соединен с выходом первого элемента ИЛИ, инверсные выхо- ды первого и второго триггеров соединены соответственно с первым и вторым входами седьмого элемента И, выходы четвертого и пятого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента ШШ, выход которого через третий эле- мен зад.сржки соединен с нулевым

91247887

входом четвертого триггера, а выход элемент задержки - с нулевым входом пятого элемента И через четвертый второго триггера.