Устройство для моделирования систем массового обслуживания Советский патент 1990 года по МПК G06N7/08 

Изобретение относится к специализированным средствам электронного моделирования, предназначенным для исследования систем массового обслуживания.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем моделирования систем с циклической многоочередной дисциплиной обслуживания заявок.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства (в системе имеется две очереди).

Устройство содержит генератор 1 случайного потока импульсов, счетчик 2 общего числа заявок, счетчик 3 числа потерянных заявок, первый 4, второй 5 и третий 6 элементы запрета, первый 7 второй 8 и пятый 9 элементы И, первый элемент ИЛИ 1C, третий 11 и четвертьй 1/ элементы И, реверсивный счетчик 13 числа занятых каналов обслуживания, реверсивный счетчик 14 числа заявок в первой очереди, второй элемент ИЛИ 15, первый блок 16 случайных временных задержек, вероятностно-распределительный блок 17, двенадцатый 18, седьмой 19, девятый 20, шестой 21, одиннадцатый 22, десятый 23, восьмой 24 и тринадцатый 25 элементы И, первый 26 к второй 27 элементы НЕ 26, 27э пятый 28, четвертый

ел

СЛ

О 01

о

29, шестой 30, седьмой 31, восьмой 32 и третий 33 элементы ИЛИ, счетчик 34 числа заявок, обслуженных с первой попытки, реверсивный счетчик 35 числа заявок во второй очереди, второй блок 36 случайной временной задержки, четвертый элемент 37 запрета, счетчик 38 числа заявок, обслуженных из второй очереди.

Устройство работает следующим образом.

Когда в системе свободен хотя бы один канал, сигнал на выходе элементов И 11, 12, 25 и элементов ИЛИ 15, 32 отсутствует. При этом элементы И 7, 8, 9, 19, 21, 24 закрыты, а элементы 4, 5, 6 запрета и элементы И 20, 23 открыты.

Импульсы от генератора 1 поступают на вход счетчика 2 поступивших заявок, через открытые элементы 4 и 5 запрета - на суммируюший вход реверсивного счетчика 13 и через элемент ИЛИ 10 - на вход блока.16, с помощью которого осуществляется имитация обслуживания вновь поступагацих заявок и заявок из первой очереди (т.е. предоставление первого кванта времени обслуживания). Поступление импульса на суммирующий вход счетчика занятых каналов увеличивает его код на единицу, что означает занятие одного канала обслуживания.

Сигнал, появившийся на выходе блока 16 через время, равное случайной длительности первого кванта обслуживания заявок, поступает на вход блока 17.

С вероятностью Р обслуживание заявок может завершиться в предоставленный квант времени. В этом случае на первом выходе блока 34, и через элемент ИЛИ 29 и элемент 6 запрета на вычитающий вход счетчика 13 занятых каналов, списывая из него единицу, что означает освобождение одного канала обслуживания. Счетчик 34 подсчитывает количество заявок, обслуживание которых завершилось за выделенный (первый) квант времени.

С вероятностью (1-Р) заявка может потребовать следующего кванта обслуживания. Тогда на втором выходе блок 17 появляется сигнал, который через открытый элемент И 20 (если заявок в первой очереди нет) и элемент ИЛИ 30 поступает на вход блока 35, имитируя тем самым начало обслуживания заяв

0

5

0

5

0

5

0

5

ки. С предоставлением следующего (последнего) кванта времени. Если в первой очереди есть хотя бы одна заявка: на выходе элемента ИЛИ 15 будет присутствовать сигнал, который закроет элементы И 20, 22, 23 и откроет элементы И 21, 24. Сигнал со второго выхода блока 17 через открытые элементы И 21 и запрета 37 поступит на суммирующий вход реверсивного счетчика 35 числа заявок во второй очереди, увеличивая его код на единицу, а с элемента И 21, кроме того, сигнал поступает на элемент ИЛИ 29.

В момент, когда все каналы заняты, на выходе элемента И 11 появляется сигнал, поступающий на управляющие входы элементов запрета 5 и И 8. При этом элемент 5 запрета закрывается, элемент И 8 открывается и импульсы от генератора 1 через открытые элементы запрета 4 и И 8 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 14, увеличивая его код на единицу и имитируя тем самым постановку заявки в первую очередь.

Пока в первой очереди находится хотя бы одна заявка, на выходе элемента ИЛИ 15 присутствует ситнал, которьй поступает на вход элемента И 9 и через элемент ИЛИ 28 - на вход элемента запрета 6. Наличие такого сигнала держит элемент И 9 в открытом состоянии, а элемент запрета - в закрытом состоянии.

Теперь сигнал с выхода элемента ИЛИ 29 через элемент И 9 поступает на вычитающий вход счетчика заявок в первой очереди 14,, списывает из-него единицу, имитируя снятие заявки из первой очереди и через элемент ИЛИ 10 поступает на вход блока 16, что означает начало обслуживания снятой из первой очереди заявки.

В момент, когда первая очередь достигла своего предельного значения, т.е. все места в первой очереди заняты, на выходе элемента И 12, появляется сигнал, поступающий на управляющие входы элемента И 12, появляется сигнал, поступающий на управляющие входы элементов запрета 4 и И 7. Этот сигнал закрывает элемент запрета 4 и открывает элемент И 7. В этой ситуации импульсы, поступающие от генератора 1 через открытый элемент И 7 и элемент ИЛИ 33 попадают на вход счетчика 3 заявок, получивших отказ в обслуживании.

В момент, когда вторая очередь достигла своего предельного значения на выходе элемента И 25, появляется сигнал, поступающий на управляющие входы элементов запрета 37 и И 18. В этой ситуации сигналы с выхода элемента И 24 через открытый элемент И 18 и элемент ИЛИ 33 попадают на вход счетчика 3 заявок, получивших отказ в обслуживании.

В случае, когда в первой очереди нет заявок, а во второй есть сигнал с выхода элемента ИЛИ 29 через открытый элемент И 19 и элемент ИЛИ 30 проходит на вход блока 26, а через элемент ИЛИ 31 поступает на вычитающий вход счетчика заявок во второй очереди 35, списывая из него единицу. Этими действиями имитируется постановка на обслуживание заявки из второй очереди.

0

5

0

становка на обслуживание заявки из второй очереди).

Формула изобретения

Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор случайного потока импульсов, счетчик общего числа заявок, счетчик числа потерянных заявок, счетчик заявок, обслуженных с первой попытки, три элемента запрета, шесть элементов И, два элемента ИЛИ, реверсивный счетчик числа занятых каналов обслуживания, реверсивный счетчик числа заявок в первой очереди,1 первый блок случайной временной задержки, вероятностно-распределительный блок, выход генератора случайного потока импульсов соединен со счетным входом счетчика общего числа заявок, с информационным входом первого элемента И, выход первого элемента запрета

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к специализированным средствам электронного моделирования, предназначенным для исследования систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования систем с циклической многоочередной дисциплинной обслуживания заявок. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор случайного потока импульсов, счетчик общего числа заявок, счетчик числа потерянных заявок, три элемента запрета, шесть элементов И, два элемента ИЛИ, счетчик числа заявок, обслуженных с первой попытки, реверсивный счетчик числа занятых каналов обслуживания, реверсивный счетчик числа заявок в первой очереди, первый блок случайных временных задержек, вероятностно-рапределительный блок, дополнительно введены с седьмого по тринадцатый элементы И, первый и второй элементы НЕ, с третьего по восьмой элементы ИЛИ, счетчик числа заявок во второй очереди, второй блок случайных временных задержек, четвертый элемент запрета, счетчик числа заявок, обслуженных из второй очереди. 1 ил.

30

Сигнал, появившийся на выходе бло- 25 подключен к информационному входу

ка 36 через время, равное случаной второго элемента запрета и первому

входу второго элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика числа заявок в первой очереди, выход второго элемента запрета соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с суммирующим входом реверсивного счетчика занятых каналов обслуживания, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами третьего элемента И, выход которого соединен с управляющим входом второго элемента запрета и вторым входом второго элемента И,

13 (т.е. имитируется освобождение ка- до РазРяДные выходы реверсивного счетчинала обслуживания).

Если в первой очереди есть хотя бы

одна заявка, сигнал с выхода блока 36

через открытый элемент И 24 поступает

длительности второго кванта обслуживания заявок выполняет следующие действия .

Поступая на вход счетчика числа заявок, обслуженных из второй очереди 38, увеличивает его код на единицу.

Если в первой и второй очередях нет заявок, этот сигнал через открытый элемент И 23 поступит на вход элемента ИЛИ 29 и дапее через открытый элемент 6 запрета на вычитающий вход счетчика числа занятых каналов

35

ка числа заявок в первой очереди подключены соответственно к входам второго элемента ИЛИ и четвертого элемента И, выход которого соединен с

50

на вход элемента ИЛИ 29 и далее через 45 управляющим входом первого элемента открытый элемент И 9 подается на вычитающий вход счетчика числа заявок в первой очереди 14, и через элемент ИЛИ 10 поступает на вход блока 16 (т.е. имитируется постановка на обслуживание заявки из первой очереди). Если в первой очереди нет заявок, - а во второй есть хотя бы одна заявка, сигнал с блока 36 через открытый элемент И 22 и через элемент ИЛИ 30 поступает на вход блока 36, а через элемент ИЛИ 31 поступает на вычитающий вход счетчика числа заявок во второй очереди (т.е. имитируется по55

запрета и вторым входом первого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, выход третьего элемента запрета соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика чис ла занятых каналов обслуживания, выход пятого элемента И подключен к вы читающему входу реверсивного счетчика числа заявок в первой очереди, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом блока случайной временной задержки, выход которого подключен к входу вероятное но-распределитель30

35

РазРяДные выходы реверсивного счетчика числа заявок в первой очереди подключены соответственно к входам второго элемента ИЛИ и четвертого элемента И, выход которого соединен с

управляющим входом первого элемента

запрета и вторым входом первого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, выход третьего элемента запрета соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика числа занятых каналов обслуживания, выход пятого элемента И подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика числа заявок в первой очереди, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом блока случайной временной задержки, выход которого подключен к входу вероятное но-распределительКого блока, первый выхор которого соединен со счетным входом счетчика заявок, обслуженных с первой попытки, второй выход вероятностно-распределительного блока подключен к второму Входу шестого элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет моделирова- #ия систем с циклической многоочеред- $юй дисциплиной обслуживания заявок, -оно дополнительно содержит с седьмо- ро по тринадцатый элементы И, первый второй элементы НЕ, с третьего по восьмой элементы ИЛИ, счетчик числа $аявок, обслуженных из второй очереди, реверсивный счетчик числа заявок Во второй очереди, второй блок случайной временной задержки, четвертьй Элемент запрета, причем выход первого элемента К подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, выход которо- о соединен со счетным входом счетчика числа потерянных заявок, первый - Выход вероятностно-распределительного блока соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу пятого эле- Иента И, информационному входу тре- тьего элемента запрета и первому входу седьмого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом первого элемента НЕ, с первыми входами восьмого элемента И и пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом третьего элемента запрета, выход первого элемента.- НЕ соединен с вторым входом седьмого элемента И и первыми входами девято- го, десятого и одиннадцатого элементов И, выход девятого элемента И соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу второго блока случайной времен- ной задержки, выход которого подключен к счетному входу счетчика числа

5 о ,,

5

заявок, обслуженных из второй очереди, и к вторым входам восьмого,-десятого и одиннадцатого элементов И, второй выход вероятностно-распределительного блока подключен к второму входу девятого элемента И, а выход шестого элемента И соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, первым входом двенадцатого элемента И и информационным входом четвертого элемента запрета, выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика числа заявок во второй очереди, вычитающий вход которого подключен к выходу седьмого элемента ИЛИ, а разрядные выходы реверсивного счетчика числа заявок во второй очереди соединены соответственно с входами восьмого элемента ИЛИ и тринадцатого элемента И, выход которого подключен к управляющему входу четвертого элемента запрета и второму входу двенадца- tToro элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента И, выход пятого элемента И подключён к второму входу первого элемента ИЛИ, выход восьмого элемента ИЛИ - к второму входу пятого элемента ИЛИ и третьему входу седьмого элемента И, выход которого соеди- нен с вторым входом шестого элемента ИЛИ и первым входом седьмого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к третьему входу шестого элемента ИЛИ и выходу одиннадцатого элемента И, третий вход которого и вход второго элемента НЕ подключены к выходу восьмого элемента ИЛИ, а выход второго элемента НЕ соединен с третьим входом восьмого элемента И, выход которого и выход десятого элемента И соединены соответственно с третьим и четвертым входами четвертого элемента ИЛИ.