Устройство для моделирования процесса решения задач на ЭВМ Советский патент 1987 года по МПК G06N7/08 

-

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

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования процесса подготовки, к работе устройств ввода - вывода и обработки прерываний.

На фиг. приведена временная диаграмма; на фиг. 2 - структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 случайных импульсов, пропорциональ ных длительности работы процессора, генератор 2 случайных импульсов, пропорциональных длительности работы внешних устройств, генератор 3 последовательности случайных импульсов, первый 4 и второй 5 триггеры, первый 6, второй 7 и третий 8 элементы И, регистр 9 сдвига, первый 10, третий 11 и второй 12 элементы задержки, первый 13 и второй 14 разделительные диоды.

На временной диаграмме обозначено ЦП - обработка данных процессором; УВВ - выполнение операций ввода - вывода; Пр - обработка прерываний; Пд - подготовка УВВ к работе.

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

Генератор 3 моделирует при поступлении запроса процессы обработки запроса на решение задач и подготовки внешних устройств к работе, аво время решения задач - интервал от начала работы процессора до прерывания его работы с целью обращения к внеш- нуму устройству. Генератор 1 моделирует работу процессора, а генератор 2 - работу внешнего устройства в процессе решения задачи. Закон распределения случайных импульсов на выходах указанных генераторов один и тот же или различный. Временной интервал от момента запуска генератора до появления импульсов на их выходе случаен и распределен по принятому закону моделирования процесса.

Элемент П задержки моделирует - процесс обработки прерывания работы процессора для обращения к устрой

5

0

0

5

ствам ввода - вывода и запуска этих устройств. Элементы 10 и 1.2 задержки выполняют двойную функцию: повышают точность моделирования за счет устранения невозможных на практике событий и устраняют режим гонки сигналов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 4 и 5 установлены в положение, при котором на входы элементов И 6 и 7 подан высокий потенциал, а на вход элемента И 8 - низкий потенциал, В регистре 9 сдвига во все разряды записаны нули.

Импульс, имитирующий поступление задачи на решение, с входа устройства проходит открытый элемент И 6, за-, пускает генератор 3 и, поступая на вход триггера 4, опрокидывает его. После опрокидывания триггера 4 на втором входе элемента И 6 напряжение отсутствует - элемент И 6 закрывается на весь период решения задачи, Задачи, поступающие в это время на вход устройства, получают отказ на рещение задачи.

Случайные импульсы с выхода генератора 3 поступают в регистр 9, пос ле заполнения которого очередной импульс вызывает появление импульса на выходе регистра 9, который устанавливает генератор 3 в исходное состояние. Этот же импульс подтверждает исходное состояние генератора 1 и, пройдя через элемент 11 задерж- 1ки, запускает генератор 2 случайных импульсов.

По окончании работы генератора 2 (первичное обращение к внешнему устройству) выдается импульс, который проходит через открытый элемент И 7 и элемент 10 задержки, запускает генератор I, а затем проходит через элемент 12 задержки, диод 13 и запускает генератор 3, а также подтверждает состояние триггера 4.

Если первым заканчивает работу генератор 3, то импульс поступает на 0 вход регистра 9 и, так как он уже заполнен, на его выходе появляется импульс, который останавливает работу генераторов 3 и 1, а также последовательно поступает на входы элемента 11 задержки и генератора 2. Генераторы 3 и 1 устанавливаются в исходное состояние.

Если первым заканчивает работу I генератор 1, то устанавливается в

5

0

5

исходное состояние генератора 3, изменяет состояние триггер 5 таким образом, что элемент И 7 закрывается, а элемент И 8 открывается. Кроме того, импульс, выработанный генератором 1, пройдя через элемент 11 задержки, запускает генератор 2. Работа генератора 2 свидетельствует о завершении обработки программы (выводе результатов). Импульс с выхода генератора 2 проходит через открытый элемент И 8 на выход устройства и, поступая на входы триггеров 4 и 5, устанавливает их, а следовательно, и элементы И 6-8 в исходное состояние. Устройство готово к работе.

Технико-экономическая эффективность от внедрения устройства заключается в появлении возможности более точно моделировать однопрограммный режим работы ЭВМ за счет учета особенностей подготовки к работе внешних устройств.

Формула изобретения

Устройство для моделирования процесса решения задач на ЭВМ, содержащее генератор случайных импульсов, пропорциональных дпительности работы процессора, генератор случайных импульсов , пропорциональных дпительности работы внешних устройств, два триггера, три элемента И, два элемента задержки, и два разделительных диода, первый вход первого элемента И является входом устройства, а выход первого элемента И подключен к первому входу первого триггера, первый выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход генератора случайных импульсов, пропор 1щональных длительности работы внешних устройств, соединен с первыми входами второго и третьего элеменов И, вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму

выходам второго триггера, выход второго элемента И соединен с входом первого элемента задержки, а выход третьего элемента И является выходом 5 устройства и подключен к первому входу второго триггера и второму входу первого триггера, выход первого элемента задержки соединен с входом запуска генератора случайных импуль,сов, пропорциональных длительности .работы процессора, выход которого подключен к второму входу второго триггера, отличающееся тем,что, с целью расширения функци- 5 ональных возможностей за счет модели- рования процесса подготовки устрой- ств ввода - вывода, оно дополнительно содержит генератор случайной последовательности импульсов, регистр

0 сдвига и третий элемент задержки,

причем выход первого элемента задержки через последовательно соединенные второй элемент задержки и первый разделительный диод подключен к выходу

5- первого элемента И и входу запуска генератора случайной последовательности импульсов, выход которого соединен с информационным и сдвигающим входами регистра сдвига, выход кото0 рого соединен с установочными входами генератора случайной последовательности импульсов и генератора случайных импульсов, пропорциональных длительности работы процессора не5 посредственно, а через третий элемент задержки - с входом запуска генератора случайных импульсов, пропорциональных длительности работы внешних устройств, выход третьего

0 элемента И подключен к установочному бходу регистра сдвига, а выход генератора случайных импульсов, пропорциональных длительности работы процессора, через второй разделительный

5 диод подключен к установочному входу генератора случайной последовательности импульсов.

ЦП

т

Пр

Редактор В. Петраш

Составитель В. Фукалов Техред Л. Серд окова

Заказ 273/49 Тираж 673 Подписное ВНИНШ Государственного комитета СССР

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

Производ(.:тненно-т1олиграфическое предприятие, г. Ужгород ул. Проектная, 4

Фмг.1

Корректор Н. Король

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса решения задач на цифровой ЭВМ, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования процессов подготовки к работе устройств ввода - вывода и обработки прерываний. Устройство содержит триггеры, элементы И, элементы задержки, разделительные диоды, регистр сдвига, генератор случайной последовательности импульсов, генераторы случайных им пульсов, пропорциональных длительности работы процессора и внешних устройств. 2 ил.