Устройство для моделирования систем массового обслуживания Советский патент 1988 года по МПК G06N7/08 

01 tc

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано при исследовании систем массо- го обслуживания с вероятностными приоритетами.

Цель изобретения - расширение фун- функциональных возможностей путем воспроизведения режима вероятностного приоритета в обслуживании двух по- токов заявок.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 заявок низкого приоритета, генератор 2 заявок высокого приоритета, счетчики 3, 4 заявок высокого и низкого приоритета соответственно, счетчики 5 и 6 отказов в обслуживании заявок высокого и низкого приоритетов соот- ветственно, первый 7, четвертый 8, второй 9 и третий 10 элементы запрета, десятый 11, первьм 12, восьмой 13, третий 14, четвертый 16, шестой 17 элементы И, первый 18, второй 19 и четвертый 20 элементы ИЖ, реверсивный счетчик 21 занятых каналов, реверсивный счетчик 22 очереди заявок высокого приоритета, реверсивный счетчик 23 очереди заявок низкого приоритета, пятый 24, второй 25, девятый 26 элементы И, пятый 27 и третий 28 элементы ИЛИ, блок 29 случайных временных задержек, генератор 30 тактовых импульсов, генератор 31 случайных импульсов, счетчик 32 импульсов, регистр 33, пятый элемент 34 запрета, седьмой 35 и шестой 36 элементы ИЛИ, элемент сравнения 37, элемент НЕ 38, установочный вход устройства 39.

Система массового обслуживания с относительными приоритетами является частым случаем системы с вероятностными приоритетами. Действитель- но, записывая в регистре 33 максимальное число (соответствующее вероятности, равной 1), мы получим, что в этом случае единичный потенциал выхода элемента сравнения 37 подается всегда на элемент ИЛИ 35. Это значит, что . заявки генератора 2 имеют относительный приоритет перед заявками генератора 1. Если же в регистре 33 записано число О, то единичный потенциал :С выхода элемента сравнения 37 подается на элемент ШЖ 36. В этом случае заявки генератора 1 имеют относитель- 1ный приоритет перед заявками генера

10

5 0 5 30 e 0

0

5

тора 2. При промежуточных значениях кода на регистре.33 моделируется обслуживание с вероятностными приоритетами.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в регистр 33 записывается код, соответствующий вероятности обслуживания заявок генератора 2. Все счетчики устройства обнулены, сигналы с выхода элементов ИЛИ 27 и 28 отсутствуют, импульсы от генератора 1 и 2 через открытые элементы 7 и 8 запрета, элемент ИЛИ 18, открытый элемент 9 запрета поступают на суммирующий вход счетчика 21 занятых каналов и одновременно через элемент ИЛИ 19 поступают на блок 29 случайных временных задержек, имитирующий процесс обслуживания. Поступление сигнала на суммирующий вход счетчика 21 занятых каналов увеличивает его код на единицу, что означает занятие одного канала.

,Импульс с блока случайных временных задержек, появившийся на выходе через времяJ равное случайному времени обслуживания, поступает на вычитающий вход счетчика 21 занятых каналов И, вычитая от его содержимого единицу, имитирует тем самым конец работы по обслуживанию заявки и освобождение канала.

В момент времени, когда все канат лы заняты, на выходе элемента И 24 у появится сигнал, поступающий на управляющий вход элемента 9 запрета и на входы элементов И 14 и 17..При этом элемент 9 запрета закрывается, а элементы И 14 и 17 открываются по одному входу. Тем самым прекращается поступление сигналов с генераторов 1 и 2 на суммирующий вход счетчика 21 занятых каналов и на блок 29 временных задержек.Начинается подача сигналов с генератора 1 через элемент И 17 на суммирующий вход счетчика 23 числа заявок, ставших на очередь из первого потока заявок, а с генератора 2 через элемент И 14 на суммирую1 щй вход счетчика 22 числа заявок, ставщих на очередь из второго потока заявок. Как только на счетчиках 22 или 23 запишется хотя бы одна I, говоря-. щая о том, что имеются очереди на обслуживание из первого и второго потока заявок, на выходе элементов

ИЛИ 27 или 28 соответственно появятся сигналы. Пусть 1 записана на счетчике 22 числа заявок, ставших на очередь из второго потока заявок, сигнал с выхода элемента ИЛИ 27 поступает на управляющий вход элемента 10 ЗАПРЕТ через элемент ИЛИ 20 и открьшает элемент И 15. В результате импульс с блока 29 временных задержек поступает через открытый элемент И 15 на вычитающий вход счетчика 22 и, списывая из него 1, имитирует завершение обслуживания одной заявки из второго потока. Од- повременно этот же сигнал через, элемент ИЛИ 19 поступает на вход блока 29 временных задержек, имитируя тем самым принятые на обслуживание одной из заявок, стоящих в очереди, Следо- вательно, при отсутствии очереди заявок второго потока обслуживается очередь заявок, поступ-ающих от генератора 1.

В случае, если 1 записаны на

счетчиках 22 и 23, на выходе элемента И 1 1 появится 1, происходит запуск генератора 30.тактовых импульсов и генератора 31 случайных импульсов . Импульсы с выхода генера- тора 30 тактовых импульсов через открытый элемент ЗА запрета поступают ка вход счетчика 32, через случайный период повторения импульс с выхода генератора 31 случайных импульсов поступает на управляющий вход элемента 34 ЗАПРЕТ, закрывает его и одно- BpieMeHHo подается на вход считывания счетчика 32 и регистра 33. Число, за писанное в регистре 33, считывается и сравнивается с числом, выбранным случайными образом из последовательности чисел, определяемых модулем. счета счетчика 32, в элементе сравнения 37. Если число, записанное в регистре, больше, чем число, поступающее в элемент сравнения 37 с выхода счетчика 32, то сигнал с первого выхода элемента сравнения через элемент ИЛИ 35 открывает по одному входу элемент И 15, т.е. возможно обслуживание заявок, стоящих в очереди от генератора 2. В случае, если число, записанное в регистре, окажется меньше числа, поступившего в элемент сравнения 37 с выхода счетчика 32, то сигнал с второго выхода элемента сравнения 37 через элемент ИЛИ 36 поступает на вход элемента И 16 и от

5. 0

5

0 Q

0

крывает его по одному входу, т.е. возможно обслуживание заявок, стоящих в очереди от генератора 1. Таким образом, реализуется возможность моделирования систем массового обслуживания с вероятностным приоритетом в обслуживании.

В момент времени, когда все места очереди заняты, т.е. во всех разрядах реверсивньпс счетчиков 22 и 23 1, с выходов элементов И 25 и 26 появляютс-я сигналы, которые поступают на управляющие входы элементов 7 и 8 запрета и элементов И 12 и 13 соответственно. При этом элементы И 12 и 13 открываются и импульсы от гене- р аторов 2 и 1 проходят на счетчики 5 и 6, которые подсчитывают число заявок, получивших отказ в обслужи вании из первого и второго потока соответственно.

Таким образом, устройство позволяет моделировать системы массового обслуживания.с относительными и вероятностными приоритетами в обслуяот- вании двух потоков заявок.

Формула изобретения

Устройство для моделирования-систем массового обслуживания, ,родержа- щее с первого по девятьш элементы И, с первого по пятый элементы ИЛИ, с первого по пятый элементы ЗАПРЕТ, .реверсивньй счетчик очереди заявок высокого приоритета, реверсивный счетчик заявок низкого приоритета, реверсивный счетчик занятых каналов, генератор заявок низкого приоритета, генератор заявок высокого приоритета, выход которого соединен с первьм входом первого элемента И и информационным входом первого элемента ЗАПРЕТ, управляющий вход которого и второй вход первого элемента И соединены с выходом второго элемента И, входы которого соединены соответст- . венно с разрядными выходами реверсивного счетчика очереди заявок высокого приоритета, сумм фующий вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первьй вход которого соединен с выходом первого элемента ЗАПРЕТ и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом второго элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивно-.

5lA

го счетчика занятых каналов и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом блока случайных временных задержек, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И и информационным входом третьего элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика занятых каналов, разрядные выходы которых соединены соответственно с входами пятого элемента И, выход которого соединен с вт орым входом третьего элемента И, управляющим входом второго элемента ЗАПРЕТ, первым входом шестого элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика очереди заявок низкого приоритета, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента И и первым входом четвертого элемента ИЛИ выход четвертого элемента И соединен с вторым зходом второго элемента ИЛИ и вычи- гакщим входом реверсивного счетчика очереди заявок высокого приоритета, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента I и вторым входом четвертого элемён- 7а ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом третьего элемента ; А11РЕТ, йыкод генератора заявок низкого приоритета соединен с информа- ионным входом четвертого элемента 1АПРЕТ и первым входом восьмого элемента И, второй вход которого со- 4динен с управляющим входом четвер- элемента ЗАПРЕТ и выходом девя- foro элемента И, входы которого и Йходы третьего элемента И соединены с|оответственно с разрядными выходами IjeBepcHBHoro счетчика очереди заявок |изкого приоритета, вычитающий вход Которого соединен с выходом седьмо,- элемента И, и третьим входом второго элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ЗАПРЕТ соединен с вторым входом шестого элемента И и вторым

26

входом первого элемента ИЛИ, выходы первого и восьмого элементов И являются выходами отказов в обслужива- НИИ заявок высокого и низкого прио- ритетоа устройства соответственно, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения режима вероятностного приоритета, оно дополнительно содержит десятый .элемент И, шестой и седьмой элементы ИЛИ, элемент НЕ, счетчик импульсов, элемент сравнения, генератор тактовых импульсов, генератор

случайных импульсов и регистр, причем первьй вход десятого элемента И соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом пятого элемента ИЛИ, второй вход седьмого элемента И соединен с выходом шестого элемента ИЛИ, первьй вход которого соединен с выходом элемента НЕ и первым входом седьмого элемента ИЛИ,

выход которого соединен с третьим входом четвертого элемента И, выход десятого элемента И соединен с входом элемента НЕ, входом запуска генератора случайных импульсов и входом

запуска генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с информационным входом пятого элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, вход считывания которого соединен с

„

ВЫХОДОМ генератора случайных импульсов, управляющим входом пятого элемента ЗАПРЕТ и входом считывания ре- гистра, разрядные выходы которого соединены соответственно с информационными входами первой группы элемента сравнения, информационные входы второй группы кот орого соединены соответственно с разрядными выходами счетчика импульсов, выходы Больше и Равно или меньше элемента сравнения соединены с вторыми входами седьмого и шестого элементов ИЛИ соответственно, разрядные входы регистра являются установочным входом

устройства,, а вькод блока случайных временных задержек подключен к третьему входу седьмого элемента И.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании систем массового обслуживания с вероятностными приоритетами. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем воспроизведения режима вероятностного приоритета в обслуживании двух потоков заявок. Цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит элементы И, ИЛИ, НЕ, счетчик импульсов, элемент сравнения, генератор тактовых импульсов, генератор случайных импульсов и регистр .1 Устройство позволяет определить общее число сге;не- рированных заявок высо.кого и низкого приоритета, число заявок, получивших отказ в обслуживании, число обслуженных заявок, что позволяет оценивать моделируемую систему массового обслу- с живания. 1 ил. (Л