Устройство для моделирования систем массового обслуживания Советский патент 1987 года по МПК G06N7/08 

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

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения режима абсолютного приоритета обслуживания двух потоков заявок с очередями.

На чертеже приведена схема устрой ства.

Устройство содержит генератор случайного потока заявок низкого приоритета, генератор 2 случайного по-

тока заявок высокого приоритета, вто

рой 3, первый 4, седьмой 5, шестой 6, пятый 7, восьмой 8, четвертый 9 и третий 10 элементы запрета,, второй 11, первый 12, восьмой 13, седьмой 14, шестой 15, девятый 16, четвертый 7j пятый 18 и третий 19 элементы И, третий 20, четвертый 21, второй 22, пятый 23 и первьш 24 элементы ИЛИ, второй 25 и первый 26 блоки случайных временных задержек, реверсивный счетчик 27 числа занятых каналов, реверсивный счетчик 28 числа каналов занятых заявками высокого приоритета реверсивный счетчик 29 очереди заявок низкого приоритета, реверсивный счетчик 30 очереди заявок высокого приоритета, четвертый 31, второй 32, третий 33 и первый 34 многовходовые элементы И, второй 35 и первый 36 многовходовые элементы ИЛИ, счетчик 37 заявок низкого приоритета, счетчик 38 потерянных заявок низкого приоритета, счетчик 39 заявок высокого приоритета, счетчик 40 потерянных заявок высокого приоритета, счетчик 4 заявок, потерянных из-за прерываний обслуживания, счетчик 42 заявок, прерванных в обслуживании.

Устройство работает следующим об- разом.

Рассмотрим случай, когда в систему поступают только заявки низкого приоритета, . генератор 2 случайного потока импульсов не выдает. Kpo ме того, предположим, что в анализируемый момент времени моделирования очереди заявок нет. В этом случае импульсы от генератора 1 поступают на вход счетчика 37, а также через открытые элементы 3 и 4 запрета и элемент ИЛИ 20 на суммирующий вход реверсивного счетчику 27 числа занятых каналов, имитируя, тем самым за5

О

f5

25

30 35 40

45

fO 55

нятие каналов обслуживания. Кроме того, через элемент ИЛИ 22 импульсы генератора t поступают на суммирующий вход блока 25 случайных временных задержек, имитируя тем самым постановку заявки на обслуживание. Через некоторые случайные промежутки времени на выходе блока 25 появляются импульсы, которые через элемент ИЛИ 21 и открытый элемент 7 запрета пос- тухтают на вычитающий вход счетчика 27, имитируя освобождение каналов обслуживания.

Б процессе моделирования может возникнуть ситуация, когда заявок в системе больше, чем каналов обслуживания, а следовательно, реверсивный счетчик 27 окажется заполненным. В этом случае на выходе многовходового элемента И 31 появляется импульс, который закрывает элемент 6 запрета, запрещая прохождение заявок на обслу- хсивание, и открывает элемент И 14, разрешая прохождение заявок на суммирующий вход реверсивного счетчика 29. При этом., если занят хотя бы один разряд реверсивного счетчика 29, на выходе многовходового элемента ИЛИ 35 будет присутствовать сигнал, запирающий элемент 7 запрета, запрещая прохождение импульсов с блока 25 на вычитающий вход реверсивного счетчика 27 числа занятых каналов, и отпирающий элемент И 15, разрещая прохождение этих импульсов на вычитающий вход реверсивного счетчика 29, имитируя тем самым уменьшение очереди, Кроме того, импульсы с блока 25 через элемент ИЛИ 21, открытый эле- мент И 1 5 и элемент ИЛИ 22 вновь поступают на. суммирующий вход этого же блока 25, имитируя постановку следующей заявки из очереди на обслуживание. I

Допустим, что очередь беспрИори- тетных заявок переполнена, тот да на выходе многовходового элемента И 33 появляется сигнал, который запирает элемент 3 запрета, запрещая поступление заявок в очередь на обслуживание „ и отпирает элемент И II, разрешая поступление заявок на вход счетчика 38.

Рассмотрим теперь прохождение заявок высокого приоритета, допустив, что заявки низкого приоритета в систему не поступают. Импульсы от гене ратора 2 через открытые элементы 4

312

и 9 запрета поступают на суммирующие входы реверсивных счетчиков 27 и 28, имитируя занятие каналов обслуживанием высокоприоритетных заявок. Одновременно импульсы с генератора 2 через элемент ИЛИ 24 поступают на вход блока 26. Появившиеся на выходе блока 26 (через некоторые промежутки времени, равные случайной длительности обслуживания заявок) импульсы через открытый элемент 10 запрета поступают на вычитающие входы реверсивных счетчиков 27 и 28, имитируя тем самым освобождение каналов обслуживания, занятых приоритетными заявками.

Может возникнуть ситуация, когда все каналы будут заняты обслуживанием высокоприоритетных заявок. В этом случае на выходе многовходового элемента И 32 появляется сигнал, запирающий элемент 9 запрета, запрется прохождение заявок на обслуживание (так как все каналы заняты), и отпирающий элемент И 17, разрешая поста- новку приоритетных заявок в очередь, т.е. прохождение импульсов с генератора 2 на суммирующий вход реверсивного счетчика 30. В том случае, если очередь не пуста, на выходе многовходового элемента ИЛИ 36 присутствует сигнал, который запирает элемент 10 запрета, запрещая изменение состояния счетчика 28, и отпирает

элементы И 18 и 19, разрещая прохож- 35 терянных заявок высокого приоритета,

дение импульсов с выхода блока -26 на свой же вход, а также на вычитающий вход реверсивного счетчика 30, имитируя тем самым поступление заявки из очереди на обслуживание.

генератор случайного потока заявок низкого приоритета, выход которого соединен с информационным входом вт рого элемента запрета, со счетным 40 входом счетчика заявок низкого прио ритета и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к счетному вхлду с -;етчика потерянных заявок низкого приоритета, второй

Допустим теперь, что очередь приоритетных заявок переполнена. Тогда на выходе многовходовсго элемента и 34 появляется сигнал, который запи-45 вход первого элемента И и управляю- рает элемент 4 запрета, запрещая вход первого элемента запрета постановку приоритетных заявок в оче- соединены с выходом первого много- редь на обслуживание, и отпирает эле- входового элемента И, входы которого мент И 12, разрешая поступление имподключены соответственно к разрядгпм

пульсов с генератора 2 на счетчик 40. 50 выходам реверсивного счетчика очереди

Рассмотрим

гчай, когда на обслуживание поступают как бесприоритетные, так и приоритетные заявки обоих потоков, В этом случае процесс обслуживания каждого типа заявок в начале моделирования до некоторого момента аналогичен описанным выше. Когда же все каналы заняты обслуживанием заявок, при поступлении очередной заявO

-5

ки высокого приоритета открывается элемент И 13 и импульс с выхода этого элемента поступает на вычитающий вход блока 25, прекращая тем самым обсл ткивание заявки низкого приоритета. При этом возможны два случая, В первом случае, когда есть еще хотя бы одно место в очереди заявок низкого приоритета, сигнал с выхода элемента И 13 поступает через открытый элемент 8 запрета на вход счетчика 42 заявок, прерванных в обслуживании и поступивших заново в очередь, и через элемент ИЛИ 23 на суммирующий 5 вход реверсивного счетчика 29. Во втором случае, когда очередь заявок низкого приоритета переполнена, элемент 8 запрета закрыт, а элемент И 6 открыт, и импульсы с выхода элемента И 13 поступают на вход счетчика 41 заявок, потерянных из-за прерывания обслуживания.

Формула изобретения

Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор случайного потока заявок высокого приоритета, выход которого соединен с информационным входом первого элемента запрета, со счетным входом счетчика заявок высокого приоритета и первым входом первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика по0

0

генератор случайного потока заявок низкого приоритета, выход которого соединен с информационным входом второго элемента запрета, со счетным входом счетчика заявок низкого приоритета и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к счетному вхлду с -;етчика потерянных заявок низкого приоритета, второй

вход первого элемента И и управляю- вход первого элемента запрета соединены с выходом первого много- ходового элемента И, входы которого

вход первого элемента И и управляю- вход первого элемента запрета соединены с выходом первого много- входового элемента И, входы которого

подключены соответственно к разрядгпмн

заявок высокого приоритета и входам первого многовходового элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом третьего элемента запрета и первым входом третьего элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика очереди заявок высокого приоритета, сум мирующий вход которого соединен с

512

выходом четвертого элемента И, первый вход которого подключен к выходу первого элемента запрета, второй вход четвертого элемента И соединен с выходом второго многовходового элемента И и управляющим входом четвертого элемента запрета, выход которо го подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика числа каналов,, занятых заявками высокого приоритета и первому входу первого элемента ИЛИ выход которого соединен с входом первого блока случайных временных задержек, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И и информационному входу третьего элемента запрета, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика числа каналов, занятых заявками высокого приоритета, разрядные выходы которого подключены соответственно к входам второго многовходового элемента.И, второй вход второго элемента И и управляюпщй вход второго элемента запрета подключен к выходу третьего многовходового элемента И, входы которого и входы второго многовходового элемента ИЛИ подключены соответственно к разрядньпч выходам реверсивного счет чика заявок низкого приоритета, выход второго многовходового элемента ИЛИ соединен с управляюр;им входом пятого элемента запрета и первым входом шестого элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика очереди заявок низкого приоритета и первому входу второго элемента ИЛИ, третий элемент РШИ, отличающее ся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения режима абсолютного приоритета обслуживания двух потоков

:-

заявок с очередями, оно дополнительно 45 входу пятого элемента ИЖ, второй

содержит с шестого по восьмой элементы запрета, с седьмого по девятьй элементы И, четвертый и пятый элементы ИЛИ, второй блок случайных

временных задержек, счетчик заявок, прерванных в обслуживании, счетчик заявок, потерянных из-за прерываний обслуживания, реверсивный счетчик числа занятых каналов и четвертый многовходовый элемент И, входы которого подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика числа занятых каналов, суммирующий и вычитающий входы ко.торого соедине10

15

20

30

ны с выходами соответственно третьего элемента ИЛИ и пятого элемента запрета , управляюшд й вход которого и второй вход шестого элемента И подключены к выходу четвертого элемента ИЛИ,- первый вход которого соединен с выходом третьего элемента запрета, второй вход четвертого элемента ИЛИ соединен с выходом второго блока случайных временных задержек выход четвертого многовходового элемента И подключен к первым входам седьмого и восьмого элементов И и управляющим входом шестого и седьмого элементов запрета, выход второго элемента запрета соединен с вторым входом седьмо го элемента И и информационным входом шестого элемента запрета, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ и первому входу третьего элемента РШИ, второй вход которого соед1днен с выходом седьмого элемента запрета, информационный вход которого подключен к выходу четвертого элемента запрета, выход первого многовходового элемента ИЛИ подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента РШИ, выход первого блока (случайной временной задержки подключен к второму входу третьего элемента И, выход первого элемента запрета соединен с информационным входом четвертого эле- 35 мента запрета., выход которого подклю чен к второму входу восьмого элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом второго блока случайных временных задержек, первым входом девятого элемента И и информационным входом восьмого элемента запрета, выход которого подключен к счетному входу счетчика заявок, прерванных в обслуживании и первому

25

40

вход которого соединен с выходом седьмого элемента И, а выход пятого элемента ЕЛИ подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика заявок низкого приоритета, выход третьего многовходового элемента И соединен с управляющим входом восьмого элемента запрета и вторым входом девятого элемента И, выход котого соеинен сосчетньгм входом счетчика заявок, потерянных из-за прерыванияобс- луживания,,авьЕх:од второго элемента ИЛИ соединен с суммирующим входом второго блока случайных временных задержек .

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при исследовании систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения режима абсолютного приоритета обслуживания двух потоков заявок с очередями. Устройство содержит генераторы случайных потоков заявок высокого и низкого приоритетов, элементы И, ИЛИ, запрета, блоки случайных временных задержек, многовходовые элементы И и ИЛИ, реверсивные счетчики числа занятых каналов, числа каналов, занятых заявками высокого приоритета, очереди заявок высокого приоритета, очереди заявок низкого приоритета, счетчик заявок, прерванных в обслуживании, счетчик заявок, потерянных из-за прерываний обслуживания, счетчики заявок высокого и низкого приоритетов, счетчики потерянных заявок высокого и низкого приоритетов. ил. СЛ

Редактор В. Петраш

Составитель В. Фукалов Техред Л.Сердюкова

Заказ 273/49Тираж 673

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Проиэводственно-полигра1 ическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор О. Луговая

Подписное