Устройство для моделирования системы массового обслуживания Советский патент 1991 года по МПК G06N7/08 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса обслуживания одним прибором двух потоков заявок с различными приоритетами.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования задержки на диспетчеризацию при прерывании обслуживания заявки низкого приоритета.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит входы заявок высокого 1 и низкого 2 приоритетов, первый 3 и третий 4 элементы И, первый 5 и второй 6 триггеры, элемент 7 запрета, первый разделительный диод 8, второй элемент И 9, первый 10 и второй 11 генераторы импульсов со случайным интервалом следования, счетчик 12 числа повторов обслуживания, пятый 13, второй 14, четвертый 15 и третий 16 разделительные диоды, четвертый 17 и пятый 18 элементы И, элемент 19 задержки.

Вербальной моделью работы устройства является следующая.

Два случайных потока заявок на обслуживание поступают на один обслуживающий прибор. Заявки на обслуживание с меньшим приоритетом принимаются в случае отсутствия заявок с более высоким приоритетом. Заявкам одного и того же приоритета, поступившим в момент занятости обслуживающего прибора, в обслуживании отказывается. Если заявка с высоким приоритетом поступила в период обслуживания заявки с меньшим приоритетом, то обслуживание заявки с меньшим приоритетом прекращается, а обслуживается заявка с более высоким приоритетом. После освобождения обслуживающего прибора обслуживание принятой ранее к обслуживанию заявки с меньшим приоритетом возобновляется. Однако после установленного числа прерываний низкоприоритетная заявка по(Л

t

о о

VJ

00

ел

вторно к обслуживанию не принимается и теряется.

Потоки заявок на обслуживание на входах 1 и 2 представляют случайную импульсную последовательность, интервалы между которыми распределены по определенным (разный или одним и тем же) законам.

Моделью обслуживающего прибора являются генераторы 10 и 11. Закон распределения случайных импульсов на выходах генераторов 10 и 11 один и тот же, так как они моделируют один и тот же прибор.

Счетчик 12 считает сколько раз было прервано обслуживание низкоприоритетной заявки высокоприоритетными. Как только число повторов достигнет установленного значения, на его выходе появится импульс.

Элемент 19 задержки при прерывании обслуживания заявки низкого приоритета заявкой высокого приоритета учитывает время на диспетчеризацию заявки, заключающееся в следующем: прерывание на прекращение выполнения обслуживания заявки низкого приоритета: запоминание состояния обслуживания заявки низкого приоритета: предоставление ресурсов на обслуживание заявки высокого приоритета.

Устройство может работать в трех режимах: обслуживание заявок высокого приоритета, обслуживание заявок низкого приоритета и обслуживание заявок высшего приоритета, поступивших в момент обслуживания заявок низшего приоритета.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии во всех режимах триггеры 5 и 6 устанавливаются в положение, при котором на выходах, подключаемых к элементам И 3 и 4, имеется высокий потенциал. При этом на управляющем входе элемента 7 запрета напряжение отсутствует. Этот элемент открыт.

Обслуживание заявок низкого приоритета. Импульсы с входа 2 через элементы 4 и 7 и диод 8 запускают генератор 11, а триггер 6 переводится в положение, при котором элементы И 4 и 17 закрыты до момента окончания обслуживания заявки. Элемент И 18 открыт для приема заявки высокого приоритета. Поступившие в это же время заявки с входа 2 к обслуживанию не принимаются и теряются. После окончания обслуживания заявки импульс с выхода генератора 11 через диод 16 переводит триггер 6 в положение, при котором открываются элементы И 4 и 17, а элемент И 18 закрывается.

Обслуживание заявок высокого приоритета. Импульс с входа 1 через открытые элементы И 3 и 17 запускает генератор 10 и переводит триггер 5 в состояние, при котором снимается высокий потенциал с элемента И 3 и подается напряжение на

управляющий (запрещающий) вход элемента 7 запрета. При этом заявки, поступившие с входа 1, теряются, так как элемент И 3 закрыт, а заявки с входа 2, пройдя открытый элемент И 4, к обслуживанию не принима0 ются, так как элемент 7 закрыт. После окончания обслуживания заявки и появления импульса на выходе генератора 10 схема переводится в исходное состояние - открываются элементы И 3 и запрета 7.

5 Обслуживание заявок высокого приоритета, поступивших в период обслуживания заявок низкого приоритета. Заявка низкого приоритета с входа 2 через открытый элемент 7 запускает генератор 11 и опрокиды0 вает триггер 6, при этом закрываются элементы И 4 и 17, а на второй вход элемента Л 9 с выхода триггера 6 поступает разрешающий потенциал и открывается элемент И 18.

5 Заявка высшего приоритета с входа 2 до окончания работы генератора 11 через открытые элементы И 3 и 18 поступает на элемент 19 задержки, учитывающий время диспетчеризации обслуживающего прибо0 ра, запускает генератор 10, устанавливает генератор 11 в исходное состояние (чем имитируется прерывание обслуживания заявки с низким приоритетом)и опрокидывает триггер 5. При этом закрывается элемент И

5 3 и элемент 7 закрыт. В таком состоянии схема удерживается до окончания обслуживания заявки с высоким приоритетом. После появления импульса на выходе генератора 10 опрокидывается триггер 5,

0 открывая элементы 3 и 7. Одновременно этот же импульс проходит через элементы И 9 и 18, на вторых входах которых имеется разрешающий потенциал от триггера б, на запуск генератора 11. Тем самым имитиру5 ется повторное обслуживание заявки с низшим приоритетом. Кроме того, этот же импульс поступает на счетный вход счетчика 12.

До окончания обслуживания триггер 6

0 держит элементы И 4 и 17 в закрытом состоянии, а элементы И 9 и 18 - в открытом. Если низкоприоритетная заявка успевает обслужиться до появления высокоприоритетной, то после появления импульса на вы5 ходе генератора 11 схема возвращается в исходное состояние; импульс с выхода генератора 11 через диод 16 поступает на вход триггера 6 и вход сброса счетчика 12. В результате элементы И 4 и 17 открываются по второму входу.

Пусть низкоприоритетная заявка не успевает повторно обслужиться (ее обслуживание прервется вновь поступившей на вход 1 высокоприоритетной заявкой). Импульс с входа 1 через открытый элемент И 3 приводит генератор 11 в исходное состояние. Элемент И 3 закрывается по второму входу до конца обслуживания высокоприоритетной заявки.

После окончания обслуживания высокоприоритетной заявки на выходе генератора

10появляется импульс (имитирующий окончание обслуживания заявки). Этот импульс поступает на вход триггера 5. В результате элемент И 3 открывается по второму входу. Одновременно этот же импульс через открытый элемент И 9 поступает на счетный вход счетчика 12. Кроме того, через диод 13 этот импульс поступает на вход генератора

11и запускает его (имитируется очередное повторное обслуживание ранее прерванной низкоприоритетной заявки). Таких повторов может быть К, поэтому К раз необходимо учитывать время на диспетчеризацию. Как только на счетный вход счетчика 12 поступит очередной импульс, суммарное количество которых достигнет К, на выходе переполнения появится импульс, который через диод 15 устанавливает генератор 11 в исходное положение, а также устанавливает элементы И 4 и 17, триггер 6, счетчик 12 в исходное состояние.

Формула изобретения Устройство для моделирования системы массового обслуживания, содержащее первый элемент И, первый вход которого является входом заявок высокого приоритета устройства, второй вход первого элемента И подключен к инверсному выходу первого триггера, а выход первого элемента И соединен с нулевым входом первого триггера, первый генератор импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является выходом обслуженных заявок высокого приоритета устройства и соединен с первым входом второго элемента И и единичным входом первого триггера, прямой выход которого подключен к управляющему входу элемента запрета, информационный вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого является входом заявок низкого приоритета

устройства, а второй вход третьего элемента И соединен с инверсным выходом второго триггера, прямой выход которого подключен к второму входу второго элемента И,

выход элемента запрета соединен с единичным входом второго триггера непосредственно, а с входом запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следования - через первый разделительный диод, выход второго генератора импульсов со случайным интервалом следования является выходом обслуженных заявок низкого приоритета устройства, выход первого элемента И через второй разделительный диод соединен с входом останова второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого через третий разделительный диод подключен к нулевому входу второго триггера и входу сброса счетчика числа повторов обслуживания, выход переполнения которого соединен с нулевым входом второго триггера непосредственно, а с входом останова второго генератора импульсов со случайным интервалом следования - через четвертый разделительный диод, выход второго элемента И через пятый разделительный диод подключен к входу запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, а счетный вход счетчика числа повторов обслуживания соединен с выходом второго элемента И, разрядные входы счетчика числа повторов обслуживания являются входами задания числа повторов обслуживания устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет моделирования задержки на диспетчеризацию при прерывании обслуживания

заявки низкого приоритета, оно дополнительно содержит элемент задержки, четвертый и пятый элементы И, выход первого элемента И соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, вторые

входы которых соединены соответственно с инверсным и прямым выходами второго триггера, выход пятого элемента И соединен с входом элемента задержки, выход которого и выход четвертого элемента И

через монтажное ИЛИ подключены к чходу запуска первого генератора импульсов со случайным интервалом следования.

-

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процессов обслуживания двух потоков заявок различного приоритета одним обслуживающим прибором. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования задержки на диспетчеризацию при прерывании обслуживания заявки низкого приоритета. Устройство содержит входы заявок высокого и низкого приоритета, пять элементов И, два триггера, элемент запрета, пять разделительных диодов, два генератора импульсов со случайным интервалом следования, счетчик числа повторов обслуживания, элемент задержки. 1 ил.