Устройство для моделирования системы массового обслуживания Советский патент 1989 года по МПК G06N7/08 

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании и моделировании вычислительных систем реального времени.

Цель изобретения - повышение точности установки допустимого времени пребьюания заявки в очередис

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема модели обслуживающего прибора; на фигс 3 - временные диаграммы работы устройства„

Устройство содержит генератор 1 случайного входного потока заявок, первый реверсивный счетчик 2, первый элемент ИЛИ 3, модель 4 обслуживающего прибора, делитель 5 частоты, счетчик 6 адреса, первый триггер 7, третий элемент И 8, блок 9 памяти, первый элемент 10 задержки, первый элемент И 11, второй реверсивный счетчик 12, второй элемент ИЛИ 13, элемент НЕ 14, второй элемент И 15,

второй элемент 16 задержки, второй триггер 17, четвертый элемент И 18 и генератор 19 тактовых импульсов

Модель 4 обслуживающего прибора образуют делитель 20, первый элемент И 21, генератор 22 случайного числа, блок 23 памяти, элемент 24 задержки и второй элемент И 25„

Устройство работает следующим образом.

Каждая заявка (импульс), поступающая от генератора 1 входного потока заявок через случайный промежуток времени, распределенный в соответствии с требуемым законом, поступает на суммирующий вход реверсивного 2 счетчика, используемого в качестве блока регистрации очереди, на вход Запись 1 блока 9 памяти, по этому сигналу происходит Запись 1 блока 9 по некоторому случайному адресу, и на вход установки 1 триггера 7 (триггер 7 устанавливается в единич(Л

з 1

О Јь 00 СП

ное состояние и его сигнал с инверсного выхода закрывает элемент И 8).

Заявка, пришедшая от генератора 1 либо становится в очередь на обслуживание, если до ее прихода реверсивный счетчик 2 содержит хотя бы одну необслуженную заявку, либо непосредственно обслуживается моделью 4 обслуживающего прибора

Одновременно с пребыванием в очереди на обслуживание в реверсивном счетчике 2 каждая заявка хранится в блоке 9 памятно На вход счетчика адреса 6 поступают импульсы от делителя 5 частоты, меняя его содержимое о Меняя коэффициент деления делителя 5, можно менять величину допустимого времени пребывания заявки в очереди.

Таким образом, после прихода заявки, через интервал допустимого времени пребывания заявки в очереди на выходе блока 9 памяти появляется сигнал, определяющий, что допустимое время пребывания заявки в очереди истекло0 По этому сигналу происходит обнуление ячейки блока 9 (сигнал обнуления проходит через элемент 10 задержки и элемент И 8 на вход Запись О). В данный момент возможно поступление на вход новой заявки, тогда триггер 7 устанавливается в единичное состояние, элемент И 8 закрывается и ячейка блока 9 не обнуляется

На каждую заявку, поступающую в устройство, накладывается ограничение времени пребывания заявки в очереди, а ограничений на время обслуживания заявок нет„ Поэтому заявка, поступившая в обслуживающий прибор, через случайный интервал времени поступает в поток обслуженных заявок, на вычитающий вход реверсивного счетчика 2, на суммирующий вход реверсивного счетчика 12 и на вход установки О триггера 17 (триггер 17 устанавливается в нулевое состояние и его сигнал с выхода закрывает элемент И 18)„

На выходе элемента ИЛИ 12 появляется сигнал 1, который через элемент НЕ 14 поступает на вход элемента И 15 и закрывает его Возможна ситуация, когда заявка находится в обслуживающем приборе, а на выходе блока 9 появляется импульс, свидетельствующий об окончании допустимо

0

5

0

5

0

5

0

5

го времени пребывания заявки в очереди. Импульс не прерывает обслуживание заявки, а поступает через открытый элемент И 15 на элемент И 18 и взводит триггер 17 в единичное состояние о За счет элемента 16 задержки на выходе элемента И 18 сигнала нет, т.е. заявка в поток потерянных не попадает. Если же заявка обслуживается раньше, чем появляется импульс с выхода блока 9, то импульс поступает на вычитающий вход реверсивно- то счетчика 12, устанавливая его содержимое равным нулю.

При наличии очереди на обслуживание возможна ситуация, когда начиная с некоторого момента число обслуженных заявок за период допустимого времени пребывания заявок в очереди составляет некоторую переменную величину К, тогда данные К заявок, информация о которых содержится в блоке 9, не попадают в поток потерянных. Для подсчета и хранения величины К используется реверсивный счетчик 12, на суммирующий вход которого поступают обслуженные заявки с выхода модели 4 обслуживающего прибора, а на вычитающий вход - сигнал с выхода блока 9.

При наличии очереди на обслуживание возможна и другая ситуация: одна заявка еще не обслужилась, а допустимое время пребывания в очереди следующей заявки истекло. В этом случае заявка, допустимое время пребывания которой в очереди истекло, попадает в поток потерянных, не пост тупая в обслуживающий прибор. Импульс, свидетельствующий об окончании допустимого времени пребывания заявки в очереди, с выхода блока 9 памяти через открытый элемент И 15 поступает на элемент И 18. За счет того, что триггер 17 находится в единичном состоянии, на выходе элемента И 18 появляется сигнал, который поступает на выход потока потерянных заявок и на первый вычитающий вход реверсивного счетчика 2,

Работу генератора 1, модели 4 обслуживающего прибора и делителя 5 синхронизирует генератор 19.

Модель 4 обслуживающего прибора работает следующим образом„

При поступлении импульса с выхода блока 23 памяти (время окончания обслуживания) происходит запись случайного числа в блок 23 от генератора 22, распределенного по задавав мому закону. На счетный вход С .бло ка 23 памяти поступают импульсы от делителя 20„ При переполнении блока 23 памяти, на его выходе возникает импульс, т,е случайное число превращается во временной интервал, соответствующий закону обслуживанияо

Аналогично при выявлении сигнала разрешения обслуживания по его переднему фронту происходит запись случайного числа в блок 23 памяти.

Таким образом за счет учета огра- ничения только на время пребывания заявки в очереди (в отличие от прототипа, где ограничение накладывается на суммарное время, т.е, время пребывания в очереди и время обслу- живания) повышается точность устройства.

Формула изобретения

Устройство для моделирования сие- темы массового обслуживания, содержащее генератор случайного входного потока заявок, первый элемент задержки, генератор тактовых импульсов, два элемента ИЛИ, три элемента И, блок памяти, триггер, счетчик адреса, делитель частоты, элемент НЕ, два реверсивных счетчика, модель обслуживающего прибора, тактовый вход которой подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, информационный вход модели обслуживающего прибора соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а выход модели обслуживающего прибора явля- ется выходом обслуживающих заявок устройства и соединен с первым вычитающим входом первого реверсивного счетчика устройства и суммирующим входом второго реверсивного счетчи- ка устройства, суммирующий вход первого реверсивного счетчика соединен с выходом генератора случайного входного потока заявок, а разрядные выходы подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ, вычитающий вход второго реверсивного счетчика подключен, к выходу первого

0

5 0

5 0 0 5

5

0

элемента И устройства, а разрядные выходы второго реверсивного счетчика устройства соединены соответственно с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И устройства и входу элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И устройства, второй вход которого подключен к выходу блока памяти, второму входу первого элемента И и входу первого элемента задержки, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу триггера, а выход третьего элемента И соединен с входом записи логического нуля блока памяти, вход записи логической единицы которого подключен к выходу генератора случайного входного потока заявок и к единичному входу триггера, нулевой вход которого соединен с выходом делителя частоты и счетным входом счетчика адреса, разрядные выходы счетчика адреса подключены соответственно к адресным входам блока памяти, второй и третий выходы генератора тактовых импульсов соединены соответственно с входом генератора случайного входного потока заявок и входом делителя частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности установки допустимого времени пребывания заявки в очереди, оно дополнительно содержит второй элемент задержки, второй триггер и четвертый элемент И, причем вход второго элемента задержки соединен с выходом второго элемента И и первым входом четвертого элемента И, а выход второго элемента задержки соединен с единичным входом второго триггера, нулевой вход которого подключен к выходу модели обслуживающего прибора, а прямой выход второго триггера соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого является выходом потерянных заявок устройства и подключен к второму вычитающему входу первого реверсивного счетчика„

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании систем массового обслуживания смешанного типа - систем с ограниченным допустимым временем пребывания заявки в очереди. Целью изобретения является повышение точности установки допустимого времени пребывания заявки в очереди. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены элемент задержки, триггер и элемент И. 3 ил.

0

Cl

DO

., „яи

№ -Ј I1 /7-J

Ш

Г Л/х.2

сЬ

Фиг.1

Фиг. 2

/ 2Г з HI г ь ч

Фиг .5