Устройство для моделирования сетей систем массового обслуживания Советский патент 1992 года по МПК G06F15/20 

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к специализированным средствам электронного моделирования и может быть использовано при исследовании сетей массового обслуживания, содержащих системы массового обслуживания (СМО) с неоднородным входным потоком заявок.

Известно устройство для моделирования СМО, содержащее генератор заявок, счетчик общего числа заявок, первый и второй счетчики общего числа заявок, получивших отказ в обслуживании, элементы И с первого по шестой, элементы запрета с первого по шестой, элементы ИЛИ с первого по пятый, первый и второй блоки случайных временных задержек, вероятностно-распределительные блоки, реверсивные счетчики заявок в очереди, многовходвые элементы И, многовходовые элементы ИЛИ, модулирующие процесс обслуживания сетью массового обслуживания, состоящей из двух СМО.

Однако, известное устройство не позволяет моделировать сеть СМО при поступлении неоднородного потока заявок, требующих различное число обслуживающих приборов (ОП) в одной фазе обслуживания в зависимости от типа заявок.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для моделирования СМО, в котором моделируется процесс многоприборного обслуживания неоднородного потока заявок, причем заявку обслуживают последовательно случайное число приборов, определяемое информацией, содержащейся в самой заявке, с дисциплиной обслуживания с ожиданием и ограниченной длиной очереди. Устройство содержит блок задания кода, первый и второй шифратор, первый и второй регистр кода, блок элементов НЕ, блок вычитания, регистр свободных приборов, первый и второй мультиплексор, блок генераторов случайных импульсов, первый, второй, третий элемент ИЛИ. регистр заявок, блок определения признака, блок формирования очереди, триггер, блок

сл

с

sj

сл со о сл

ю

управления, блок элементов запрета, блок случайных временных задержек, счетчик общего числа заявок, сумматор, первый и второй блок элементов И, счетчик необслуженных заявок, причем выходы блока генератора случайных импульсов подключены к входам первой группы первого мультиплексора, выходы которого подключены к разрядным входам регистра заявок, первого элемента ИЛИ и первого шифратора, выходы которого подключены через первый ре- гисгр кода, и блок элементов НЕ к информационным входам первой группы блока вычитания, информационные выходы которого подключены к информационным входам второй группы второго мультиплексора и информационным входам блока определения признака, выход сигналов запрет которого подключен к входу разрешения переноса блока формирования очереди и к управляющему входу блока элементов запрета, информационные выходы которого подключены к входам блока случайных временных задержек, выходы которого подключены к входам второго элемента ИЛИ и второго шифратора, выходы которого через второй регистр кода подключены к информационным входам второй группы сумматора, информационные выходы которого подключены через второй мультиплексор к входам регистра свободных приборов, разрядные выходы которого подключены к информационным входам первой группы сумматора и информационным входам второй группы блока вычитания, выход сигнала завершения вычитания которого подключен к первому входу блока определения признака и первому входу блока управления, первый выход которого подключен к первомууправляющему входу второго мультиплексора и входу разрешения вычитания блока вычитания, выход знакового разряда которого подключен к второму входу блока определения признака, выход отказа которого подключен к входу отказа блока формирования очереди, выход отказа которого подключен к управляющему входу первого блока элементов И, выходы которого подключены к входам счетчика необслуженных заявок, выходы блока задания кода подключены к входам регистра свободных приборов, выход обнуления блока определения признака подключен к входу обнуления регистра свободных приборов, выход записи блока определения признака подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу записи регистра свободных приборов, выход первого элемента ИЛИ подключен к входу записи первого регистра кода, второму входу блока

управления и входу записи регистра заявок, разрядные выходы которого подключены к входам первого блока элементов И, второго блока элементов И, блока элементов ззпрета и информационным входам блока формирования очереди, информационные выходы которого подключены к информационным входам второй группы первого мультиплексора, выход сброса блока формирования

0 очереди подключен к нулевому входу триггера, прямой выход которого подключен к управляющему входу первого мультиплексора и первому управляющему входу блока формирования очереди, а выход второго

5 элемента ИЛИ подключен к входу записи второго регистра кода и третьему входу блока управления, второй выход которого подключен к второму управляющему входу второго мультиплексора и входу разреше0 ния суммирования сумматора, выход окончания суммирования которого подключен к четвертому входу блока управления, второму входу третьего элемента ИЛИ и единичному входу триггера, инверсный выход

5 которого подключен к второму управляющему входу блока формирования очереди и управляющему входу второго блока элементов И, выходы которого подключены к входам счетчика общего числа заявок.

0 Недостаток прототипа заключается в том, что это устройство не позволяет моделировать сеть связи. Под сетью связи в общем случае понимается совокупность нескольких СМО, в которой заявки могут

5 поступать для обслуживания на вход любой системы. В случае занятости требуемого поступающей заявке количества ОП и занятости всех мест в очереди, заявка поступает для обслуживания на вход другой СМО (путь

0 второго выбора - канал) и при наличии свободных ОП, количество которых не меньше количества требуемых заявке, обслуживается или, при наличии мест в очереди,ставится на ожидание во второй СМО. В противном

5 случае заявка получает отказ и покидает сеть массового обслуживания.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования процесса

0 миогоприборного обслуживания неоднородного потока заявок сетью систем массового обслуживания с ожиданием.

Эта цель достигается тем, что в устройство для моделирования сетей систем мас5 сового обслуживания, содержащее блок генераторов случайных импульсов 8, первый блок 22 элементов И, счетчик 26 необслуженных заявок и первый канал моделирования системы массового обслуживания, включающий первый мультиплексор 9, второй мультиплексор 7, первый шифратор 2, второй шифратор 23, блок 1 задания кода, первый регистр 3 кода, второй регистр 24 кода, блок 4 элементов I IE, блок 5 вычитания, регистр 11 заявок, блок 12 определения признака, блок 14 формирования очереди, триггер 15, блок 16 управления, блок 17 элементов запрета, блок 21 элементов И, блок 18 случайных временных задержек, счетчик 20 общего числа заявок, сумматор 25, причем в первом канале моделирования системы массового обслуживания выходы первого мультиплексора 9 подключены к разрядным входам регистра 11 заявок, к входам первого элемента ИЛИ 10 и первого шифратора 2, выходы которого соединены с разрядными входами первого регистра 3 кода, выходы которого подключены к входам блока 4 элементов НЕ, выходы которого соединены с информационными входами первой группы блока 5 вычитания, информационные выходы которого подключены к информационным входам первой группы второго мультиплексора 7 и информационным входам блока 12 определения признака, выход запрета которого подключен к входу разрешения переноса блока 14 формирования очереди и к управляющему входу блока 17 элементов запрета, выходы которого соединены с входами блока 18 случайных временных задержек, выходы которого подключены к входам второго элемента ИЛИ 19 и второго шифратора 23, выходы которого соединены с входами второго регистра 24 кода, выходы которого подключены к информационным входам первой группы сумматора 25, выходы которого соединены с информационными входами второй группы второго мультиплексора 7, выходы которого подключены к разрядным входам регистра 6 свободных приборов, разрядные выходы которого соединены с информационными входами второй группы сумматора 25 и информационными входами второй группы блока 5 вычитания, выход завершения вычитания которого подключен к первому входу блока 12 определения признака и первому входу блока 16 управления, первый выход которого соединен с первым управляющим входом второго мультиплексора 7 и входу разрешения вычитания блока 5 вычитания, выход знакового разряда которого подключен к второму входу блока 12 определения признака, выход отказа которого соединен с входом отказа блока 14 формирования очереди, выходы первого блока 22 элементов И подключены к входам счетчика 26 необслуженных заявок, выходы блока 1 задания кода соединены с разрядными входами регистра б свободных приборов, выход обнуления блока 12 определения признака подключен к входу обнуления регистра 6 свободных приборов, выход записи блока 12 определения признака соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 13, выход которого подключен к входу записи регистра 6 свободных приборов, выход первого элемента ИЛИ 10 соединен с входом записи первого регистра3 кода, вторым вхо0 дом блока 16 управления и входом записи регистра 11 заявок, разрядные выходы которого подключены к информационным входам блока 21 элементов И, блока 17 элементов запрета и информационным вхо5 дам блока 14 формирования очереди, информационные выходы которого соединены с информационными входами первой группы первого мультиплексора 9, выход сброса блока 14 формирования очереди подключен

0 к нулевому входу триггера 15, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого мультиплексора 9, первым управляющим входом блока 14 формирования очереди, выход второго элемента ИЛИ 19

5 подключен к входу записи второго регистра 24 кода и третьему входу блока 16 управления, второй выход которого соединен с вторым управляющим входом второго мультиплексора 7 и входом разрешения сум0 мирования сумматора 25, выход окончания суммирования которого подключен к четвертому входу блока 16 управления, второму входу третьего элемента ИЛИ 13 и единичному входу триггера 15, инверсный

5 выход которого соединен со вторым управляющим входом блока 14 формирования очереди и управляющим входом блока 21 элементов И, выход которого подключены к входам счетчика 20 общего числа заявок, в

0 него введены второй блок 29 элементов И и третий блок 27 элементов И, триггер 28, элемент И 54, мультиплексор 30 и второй канал моделирования системы массового обслуживания, содержащий идентично пер5 вому первый мультиплексор 32 и второй мультиплексор 38, первый шифратор 33 и второй шифратор 51, блок 31 задания кода, первый регистр 34 кода и второй регистр 34 кода и второй регистр 52 кода, блок 35 эле0 ментов НЕ, блок 36 вычитания, регистр 42 заявок, первый элемент ИЛИ 39, второй элемент ИЛИ 49 и третий элемент ИЛИ 41, регистр 37 свободных приборов, блок 40 определения признака, блок 43 формирова5 ния очереди, триггер 44, блок 45 управления, блок 47 элементов запрета, блок 46 элементов И, блок 48 случайных временных задержек, счетчик 50 общего числа заявок, сумматор 53, причем во втором канале моделирования системы массового обслуживания выходы первого мультиплексора 32 подключен к разрядным входам регистра 42 заявок, к входам первого элемента ИЛИ 39 и первого шифратора 33, выходы которого соединены с разрядными входами первого регистра 34 кода, выходы которого подключены к входам блока 35 элементов НЕ, выходы которого соединены с информационными входами первой группы блока 36 вычитания, информационные выходы которого подключены к информационным входам первой группы второго мультиплексора 38 и информационным входам блока 40 определения признака, выход запрета которого подключен к входу разрешения переноса блока 43 формирования очереди и к управляющему входу блока 47 элементов запрета, выходы которого соединены с входами блока 48 случайных временных задержек, выходы которого подключены к входам второго элемента ИЛИ 49 и второго шифратора 51, выходы которого соединены с входами второго регистра 52 кода, выходы которого подключены к информационным входам первой группы сумматора 53, выходы которого соединены с информационными входами второй группы второго мультиплексора 38, выходы которого подключены к разрядным входам регистра 37 свободных приборов, разрядные выходы которого соединены с информационными входами второй группы сумматора 53 и информационными входами второй группы блока 36 вычитания, выход завершения вычитания которого подключен к первому входу блока 40 определения признака и первому входу блока 45 управления, первый выход которого соединен с первым управляющим входом второго мультиплексора 38 и входом разрешения вычитания блока 36 вычитания, выход знакового разряда которого подключен к второму входу блока 40 определения признака, выход отказа которого соединен с входом отказа блока 43 суммирования очереди, выходы блока 31 задания кода соединены с разрядными входами регистра 37 свободных приборов, выход обнуления блока 40 определения признака подключен к входу обнуления регистра 37 свободных приборов, выход записи блока 40 определения признака соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 41, выход которого подключен к входу записи регистра 37 свободных приборов, выход первого элемента ИЛИ 39 соединен с входом записи первого регистра 34 кода, вторым входом блока 45 управления и входом записи регистра 42 заявок, разрядные выходы которого подключены к информационным входам блока 46 элементов И, блока 47 элементов запрета и информационным входам блока 43 формирования очереди, информационные выходы которого соединены с информационными входами первой группы первого мультиплексора 32, выход сброса блока 43 формирования очереди подключен к нулевому входу триггера 44, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого мультиплексора 32, первым управляющим входом блока 43 фор0 мирования очереди, выход второго элемента ИЛИ 49 подключен к входу записи второго регистра 52 кода и третьему входу блока 45 управления, второй выход которого соединен с вторым управляющим входом

5 второго мультиплексора 38 и входом разрешения суммирования сумматора 53, выход окончания суммирования которого подключен к четвертому входу блока 45 управления, второму входу третьего элемента ИЛИ 41 и

0 единичному входу триггера 44, инверсный выход которого соединен со вторым управляющим входом блока 43 формирования очереди и управляющим входом блока 46 элементов И, выходы которого подключены

5 к входам счетчика 50 общего числа заявок, выходы блока 8 генераторов случайных импульсов подключены к информационным оходам второго блока 27 элементов И и третьего блока 29 элементов И, выход кото0 рого соединен с информационными входами второй группы первого мультиплексора 9 первого канала, разрядные выходы регистра 11 заявок первого канала подключены к информационным входам первой группы

5 мультиплексора 30, выходы которого соединены с информационными входами второй группы первого мультиплексора 32 второго канала, разрядные выходы регистра 42 заявок второго канала подключены к информа0 ционным входам первого блока 22 элементов И, управляющий вход которого соединен с выходом отказа блока 43 формирования очереди второго канала, сход элемента И 54 подключен к единичному входу

5 триггера 28, прямой выход которого соединен с управляющим входом третьего блока

27элементов И, инверсный выход триггера

28подключен к управляющему входу второго блока 29 элементов И, УЫХОД отказа блока

0 14 формирования очереди первого канала соединен с нулевым входом триггера 28 и управляющим входом мультиплексора 30, информационные выходы второй группы которого подключены к входам второго блока 29

5 элементов И, выход запрета блока 12 определения признака и прямой выход триггера 15 первого канала моделирования системы массового обслуживания соединены с первым и вторым входами элемента И 54 соответственно.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для моделирования сетей систем массового обслуживания.

Устройство содержит блок 8 генераторов случайных импульсов, элемент И 54, первый блок 22 элементов И, второй блок 29 элементов И, третий блок 27 элементов И, триггер 28, мультиплексор 30, счетчик 26 пеобслуженных заявок, элементы первого (второго) канала моделирования систем массового обслуживания, блок 1 (31) задания кода, первый шифратор 2 (33), первый регистр 3(34) кода, блок элементов НЕ 4 (35), блок 5 (36) вычитания, регистр 6 (37) свободных приборов, первый мультиплексор 9 (32), второй элемент ИЛИ 19 (49), третий элемент ИЛИ 13 (41), регистр 11 (42) заявок, блок 12 (40)определения признака, блок 14 (43)формирования очереди, триггер 15 (44), блок 16 (45) управления, блок 17 (47) элементов запрета, блок 18 (48) случайных временных задержек, блок 21 (46) элементов И, счетчик 20 (50) общего числа заявок, сумматор 25 (53), второй шифратор 23 (51), второй регистр 24 (52) кода, причем выходы блока 8 генераторов случайных импульсов подключены к входам второго блока 29 элементов И и входам третьего блока 27 элементов И, выходы которого подключены к первому каналу моделирования системы массового обслуживания через информационные входы первой группы первого мультиплексора 9, выходы которого подключены соответственно к разрядным входам регистра 11 заявок, первого элемента ИЛИ 10 и первого шифратора 2, выходы которого подключены к входам регистра 3 кода, выходы которого подключены к входам блока 4 элементов НЕ, выходы которого подключены к входам первой группы блока 5 вычитания, информационные выходы которого подключены к ин- формационным входам блока 12 определения признака и к информационным входам второй группы второго мультиплексора 7, выходы которого подключены к разрядным входам регистра 6 свободных приборов, выходы которого подключены к второй группе информационных входов блока 5 вычитания и к входам первой группы сумматора 25. информационные выходы которого соединены с входами второй группы второго мультиплексора 7, разрядные выходы блока 1 задания кода подключены к информационным входам регистра 6 свободных приборов, выход первого элемента ИЛИ 10 подключен к управляющему входу первого регистра 3 кода, второму входу блока 16 управления, входу записи регистра 11 заявок, разрядные выходы которого подключены к информационным входам

первой группы мультиплексора 30, разрядным входам блока 14 формирования очереди, блока 21 элементов И и входам блока 17 элементов запрета, выходы которого под- ключены к входам блока 18 случайных временных задержек, выходы которого подключены к разрядным входам второго элемента ИЛИ 19 и второго шифратора 23, выходы которого подключены к информаци0 онным входам второго регистра 24 кода, разрядные выходы которого подключены к входам второй группы сумматора 25, выход окончания суммирования которого подключен к четвертому входу блока 16 управления,

5 второму входу третьего элемента ИЛИ 13, единичному установочному входу триггера 15, инверсный выход которого соединен с вторым управляющим входом блока 14 формирования очереди и управляющим входом

0 блока 21 элементов И, выходы которого подключены к входам счетчика 20 общего числа заявок, выход сброса блока 14 формирования очереди подключен к нулевому входу триггера 15, прямой выход которого соеди5 пен с первым управляющим входом блока

14 формирования очереди, управляющим

входом первого мультиплексора 9, вторым

входом элемента И 54 устройства, выход

которого соединен с единичным входом

0 триггера 28 устройства, прямой выход которого соединен с управляющим входом третьего блока 27 элементов И, выход второго элемента ИЛИ 19 подключен к входу записи второго регистра 24 кода, третьему

5 входу блока 16 управления, второй выход которого подключен к входу разрешения суммирования сумматора 25 и второму управляющему входу второго мультиплексора 7, первый выход блока 16 подключен к пер0 вому управляющему входу второго мультиплексора 7 и входу разрешения вычитания блока 5 вычитания, выход знакового разряда которого подключен к второму входу блока 12 определения признака, выход

5 обнуления которого подключен к входу обнуления регистра б свободных приборов, выход записи блока 12 определения признака подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ 13. выход которого подключен к

0 входу записи регистра 6 свободных приборов, выход завершения вычитания блока 5 вычитания подключен к первому входу блока 16управления и к первому входу блока 12 определения признака, выход отказа кото5 рого подключен к входу отказа блока Сформирования очереди, информационные выходы которого подключены к информационным входам второй группы первого мультиплексора 9, выход запрета блока 12 определения признака подключен к первому входу элемента И 54 устройства, управляющему входу блока 17 элементов запрет и к входу разрешения переноса блока 14 формирования очереди, выход отказа которого подключен к управляющему входу мультиплексора 30 и нулевому входу триггера 28 устройства, инверсный выход которого подключен к управляющему входу второго блока 29 элементов И, информационные выходы которого подключены к ин- формационным входам второй группы мультиплексора 30, информационные выходы которого подключены к второму каналу моделирования системы массового обслуживания через первую группу информаци- онных входов первого мультиплексора 32, выходы которого подключены соответственно к разрядным входам регистра 42 заявок, первого элемента ИЛИ 39 и первого шифратора 33, выходы которого подключены к вхо- дам первого регистра 34 кода, выходы которого подключены к входам блока 35 элементов НЕ, выходы которого подключены к входам первой группы блока 36 вычитания, информационные выходы которого подклю- чены к информационным входам блока 40 определения признака и к информационным входам второй группы второго мультиплексора 38, выходы которого подключены к разрядным входам регистра 37 свободных приборов, выходы которого подключены к второй группе входов блока 36 вычитания и к входам первой группы сумматора 53, информационные выходы которого соединены с сходами второй группы второго мульти- плексора 38, разрядные выходы блока 31 задания кода подключены к информационным входам регистра 37 свободных приборов, выход первого элемента ИЛИ 39 подключен к управляющему входу первого регистра 34 кода, второму входу блока 45 управления, входу записи регистра 42 заявок, разрядные выходы которого подключены к разрядным входам первого блока 22 элементов И, разрядным входам блока 43 формирования очереди, блока 46 элементов И и входам блока 47 элементов запрета, выходы которого подключены к входам блока 48 случайных временных задержек, выходы которого подключены к разрядным входам второго элемента ИЛИ 49 и второго шифратора 51, выходы которого подключены к информационным входам второго регистра 52 кода, разрядные выходы которого подключены к входам второй группы сумма- тора 53, выход окончания суммирования которого подключен к четвертому входу блока 45 управления, второму входу третьего элемента ИЛИ 41, единичному установочному входу триггера 44, инверсный выход которого соединен с вторым управляющим входом блока 43 формирования очереди и управляющим входом блока 46 элементов И, выходы которого подключены к входам счетчика 50 общего числа заявок, выход сброса блока 43 формирования очереди подключен к нулевому входу триггера 44, прямой выход которого соединен с первым управляющим входом блока 43 формирования очереди и управляющим входом первого мультиплексора 32, выход второго элемента ИЛИ 49 подключен к входу записи второго регистра 52 кода, третьему входу блока 45 управления, второй выход которого подключен к входу разрешения суммирования сумматора 53 и второму управляющему входу второго мультиплексора 38, первый выход блока 45 управления подключен к первому управляющему входу второго мультиплексора и входу разрешения вычитания блока 36 вычитания, выход знакового разряда которого подключен к второму входу блока 40 определения признака, выход обнуления которого подключен к входу обнуления регистра 37 свободных приборов, выход записи блока 40 определения признака подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ 41, выход которого подключен к входу записи регистра 37 свободных приборов, выход завершения вычитания блока 36 вычитания подключен к первому входу блока 45 управления и к первому входу блока 40 определения признака, выход отказа которого подключен к входу отказа блока 43 формирования очереди, информационные выходы которого подключены к входам второй группы первого мультиплексора 32, а выход за- прата блока 40 определения признака подключен к управляющему входу блока 47 элементов запрета и к входу разрешения переноса блока 43 формирования очереди, выход отказа которого подключен к управляющему входу первого блока 22 элементов И устройства, выход которого подключен к входам счетчика 26 необслуженных заявок.

Построение блоков: блока 12 (40) определения признака, блока 14 (43) формирования очереди, блока 13 (45) управления, первого шифратора 2 (23) и второго шифратора 23 (51), аналогично построению соответственно блока 12 определения признака, блока 14 формирования очереди, блока 13 управления, первого шифратора 2 прототипа и в дальнейшем считаются известными.

В первом (втором) канале моделирования системы массового обслуживания назначение блоков следующее.

Блок 1 (31) задания кода предназначен для начальной установки (гН)-разрядного

двоичного кода числа ОП в регистре 6 (37) свободных приборов.

Шифраторы 2 (33), 23 (51) представляют собой комбинационные схемы, преобразующие позиционный код в нормальный (п-1)- разрядный двоичный код.

Регистры 3 (34), 24 (52) предназначены для временного хранения текущего (п-1)- разрлдного двоичного кода.

Блок 5 (36) реализует операцию вычитания путем суммирования кода свободного числа приборов, который поступает соответственно с выходов регистра 6 (37) свободных приборов и обратного двоичного кода числа запрашиваемых заявкой приборов, которое через блок 4 (35) элементов НЕ поступает с регистра 3 (34) кода.

Регистр 6 (37) предназначен для хранения двоичного кода числа свободных ОП в СМО.

Блок 12 (40) предназначен для анализа результатов операции вычитания в блоке 5 (36) и выработки сигналов запись, отказ, обнуление, запрет.

Регистр 11 (42) заявок предназначен для временного хранения позиционного кода заявки.

Блок 14 (43) предназначен для хранения кодов заявок, которые не были обслужены из-за нехватки количества приборов (числа свободных приборов регистра G (37)) в момент поступления этих заявок, а также для выдачи следующих управляющих сигналов: отказа заявке на предоставлении места в очереди, вследствие ограничений длины очереди; сброс триггера 15 (44).

Триггер 15 (44) предназначен для выдачи признака о считывании информации из блока 14(43).

Первый мультиплексор 9 предназначен длл подключения или выходов блока 8 генераторов случайных импульсов или выходов блока 14 формирования очереди к разрядным входам регистра 11 заявок, а также к входам первого шифратора 2 и первого элемента ИЛИ 10.

Второй мультиплексор 7 (38) предназначен для подключения информационных выходов блока 5 (36) вычитания и сумматора 25 (53) к разрядным входам регистра 6 (37) свободных приборов.

Первый мультиплексор 32 второго канала моделирования системы массового обслуживания предназначен для подключения или выходов мультиплексора 30 устройства или выходов блока 43 формирования очереди второго канала к разрядным входам регистра 42 заявок, а также к входам первого шифратора 33 и первого элемента ИЛИ 39 второго канала.

Мультиплексор устройство 30 предназначен для подключения или выходов регистра 11 заявок первого канала, в случае отказа в обслуживании и отказа в постановке на очередь в блоке 14 формирования очереди первого канала, или выходов блока 8 генераторов случайных импульсов в случае переполнения очереди в блоке 14 формирования очереди первого канала, на входы первого

0 мультиплексора 32 второго канала.

Триггер 28 устройства предназначен для управления подачей сигналов от блока 8 генераторов случайных импульсов на первую (вторую) СМО, т.е. первый мультиплек5 сор 9 (30) в зависимости от состояния первой СМО.

Вербальная модель работы устройства. В устройстве первоначально устанавливается общее число приборов обслужива0 ния NI и N2 соответственно в первой и второй СМО. Заявке соответствующего типа, поступающей на вход первой СМО (канала моделирования) ставится в соответсвие число приборов т, требуемых для ее обслу5 живаия. Числа NI и m сравниваются: если разность (Ni-m) больше или равна нулю, т.е. число свободных ОП больше или равно числу запрашиваемых заявкой приборов, то за- явка обслуживается. По окончании

0 обслуживания заявки соответствующего типа число m освобождающихся приборов прибавляется к числу свободных от обслуживания приборов в первой СМО.

Если число свободных от обслуживания

5 приборов меньше числа запрашиваемых заявкой приборов, то заявка пытается встать о очередь в первой СМО. Заявка будет поставлена в очередь, если число находящихся в очереди заявок меньше максимальной

0 длины очереди. Если вся очередь заполнена, то заявка получает отказ в обслуживании в первой СМО и поступает на обслуживание во вторую СМО (канап). Этой заявке ставится в соответствие число приборов т, требу5 емых для ее обслуживания. Числа N2 и m сравниваются. Если разность (Ni-m) больше или равна нулю, т.е. число свободных ОП больше или ровно числу запрашиваемых заявкой приборов, то заявка обслуживается.

0 По окончании обслуживания заявки соответствующего типа число m освободившихся, приборов прибавляется к числу свободных ОП во второй СМО.

Если число свободных от обслуживания

5 приборов меньше числа запрашиваемых заявкой приборов, то заявка пытается встать в очередь во второй СМО. Заявка будет поставлена в очередь, если число находящихся в очереди заявок меньше максимальной длины очереди. Если вся очередь заполнена, то заявка получает отказ в обслуживании второй СМО и теряется.

Общее число заявок каждого типа, поступивших в первую и вторую СМО, а также число необслуженных заявок каждого типа подсчитывается соответствующими счетчиками.

Основные режимы работы устройства.

Перед запуском устройства все счетчики, регистры и триггеры приводятся в исходное состояние, а триггер 28 в единичное состояние.

С помощью блоков 1 и 31 задается двоичный код NI. N2 общего числа ОП соответствующих СМО.

Режим функционирования.

Триггер 28 в единичном состоянии, триггер 15 первого канала обнулен, при этом импульсы от блока 8 генераторов случайных импульсов через открытый третий блок 27 элементов И поступают в первый канал моделирования СМО и через первый мультиплексор 9 поступают на первый шифратор 2, в котором преобразуются из позиционного кода в (п-1)-разрядный двоичный код числа приборов, запрашиваемых заявкой, который записывается в регистр 3 кода. Кроме того, импульсы от первого мультиплексора 9 поступают на первый элемент ИЛИ 10. с выхода которого импульс записи позиционного кода заявки поступает в регистр 11 заявок и в первый регистр 3 кода числа запрашиваемых заявкой приборов. Импульс записи от первого элемента ИЛИ 10 поступает также на вход блока 16 управления, с первого выхода которого сигнал подключает информационный выход блока 5 вычитания через второй мультиплексор 7 к информационному входу регистра 6 свободных приборов и разрешает работу блока 5 вычитания, при этом сумматор 25 не может быть инициирован. В блоке 5 вычитания реализуется сложение прямого двоичного кода числа ОП с инверсными двоичными кодами числа запрашиваемых заявкой приборов. После завершения вычитания в блоке 5 вырабатывается импульс, который с выхода блока 5 поступает на блок 12 определения признака и блок 16 управления, с второго выхода которого сигнал поступает на вход разрешения суммирования сумматора 25. Блок 12 анализирует результат операции в блоке 5 вычитания и по импульсу с выхода блока 5 вычитания вырабатывает соответствующий управляющий сигнал. Если результат операции нуль, т.е. во всех разрядах блока 5 вычитания единицы, то блок 12 определения признака обнуляет регистр б свободных приборов и открывает блок 17 элементов запрета, разрешая обслуживание заявки данного типа, при этом импульс (заявка) на выходе блока 17 элементов запрета возбуждает соответствующий вход блока 18 случайных временных задержек.

Если результат операции больше нуля, т.е. в знаковом разряде блока 5 вычитания нуль. то блок 12 определения признака открывает блок 17 элементов запрета, разрешая обслуживание заявок данного типа, и через третий элемент ИЛИ 13 возбуждает вход регистра 6 свободных приборов, записывая в него через второй мультиплексор 7 результат операции. Если результат операции в блоке 5 вычитания меньше нуля, то блок 12

определения признака вырабатывает сигнал отказ, который поступает на вход блока формирования очереди 14 и если очередь еще не заполнена, то в него заносится позиционный код заявки из регистра 11 заявок.

Если очередь заполнена, то заявка от блока 14 формирования очереди получает отказ, сигнал которого поступает как на вход обнуления триггера 28 устройства, который запирает третий блок элементов И 27,

запрещая поступление сигналов от блока 8 генераторов случайных импульсов на первый канал моделировани СМО (первый мультиплексор 9), разрешал поступление их через второй блок 29 элементов И на мультиплексор 30 устройства, так и на управляющий вход мультиплексора 30, разрешая через него подачу в позиционном коде информационных сигналов от регистра 11 заявок первого канала на информационный

вход первого мультиплексора 32 второго канала моделирования СМО.

Во втором канале триггер 44 обнулен, при этом импульсы заявки от блока 8 генераторов случайных импульсов, получившей

отказ в ослуживании и постановке на очередь в первой СМО, через мультиплексор 30 устройства и первый мультиплексор 32 поступают на первый шифратор 33, преобразующий позиционный код импульса (заявки)

в (п-1)-разрядный двоичный код числа приборов, запрашиваемых заявкой, который записывается в первый регистр 34 кода. Кроме того, импульсы от первого мультиплексора 32 поступают на первый элемент ИЛИ 39, с

выхода которого импульс записи позиционного кода заявки поступает в регистр 42 заявок и в первый регистр 34 кода числа запрашиваемых заявкой приборов. Импульс записи от первого элемента ИЛИ 39

поступает также на вход блока 35 управления с первого выхода которого сигнал подключат информационный выход блока 36 вычитания через второй мультиплексор 38 к информационным входам регистра 37 свободных приборов и разрешает работу блока

36 вычитания, при этом сумматор 53 не может быть инициирован. В блоке 36 вычита- ния реализуется сложение прямого двоичного кода числа ОП с инверсными двоичными кодами числа запрашиваемых заявкой приборов. После завершения операции вычитания о блоке 36 вычитания вырабатывается импульс, который с выхода блока 36 вычитания поступает в блок 40 определения признака и блок 45 управления с второго выхода которого сигнал поступает на вход разрешения суммирования сумматора 53. Блок 40 определения признака анализирует результат операции в блоке 36 вычитания и по импульсу с выхода блока 36 вырабатывает сигнал, соответствующий результату. Если результат операции нуль, т.е. во всех разрядах блока 36 вычитания единицы, то блок 40 определения признака обнуляет регистр 37 свободных приборов и открывает блок47 элементов запрета, разрешая обслуживание заявки данного типа, при этом импульс (заявка) на выходе блока 47 элементов запрета возбуждает соответствующий вход блока 48 случайных временных задержек. Если результат операции больше нуля, т.е. в знаковом разряде блока 36 вычитания нуль, то блок 40 открывает блок 47 элементов запрета, разрешая обслуживание заявок данного типа и через третий элемент ИЛИ 41 возбуждает вход регистра свободных приборов 37, записывая в него через второй мультиплексор 38 результат операции. Если результат операции в блоке 36 вы- читания меньше нуля, то блок 40 определения признака вырабатывает сигнал отказ, который поступает на вход блока 43 формирования очереди и, если очередь еще не заполнена, то в него заносится позиционный код заявки из регистра 42 заявок. Если очередь заполнена, то заявка от блока 43 формирования очереди получает отказ, сигнал которого открывает первый блок 22 элементов И и импульсы от регистра 42 заявок проходят через элементы блока 22, имитируя поток заявок, получивших в обслуживании. Число таких заявок подсчитывается счетчиком 26 необслуженных заявок.

Импульсы от блока 18(48), появившиеся на одном из его выходов через время случайной длительности обслуживания заявок соответствующего типа, поступают на шифратор 23 (51), преобразующий позиционный код импульса в двоичный код числа приборов, обслуживающих заявку. Кроме того, импульсы от блока 18 (48) поступают на второй элемент ИЛИ 19 (49), с выхода которого вырабатывается импульс записи двоичного кода числа приборов в второй регистр 24

(52) кода, обслуживающих заявку. Импульс записи от элемента ИЛИ 19 (49) поступает также на вход блока 16(45)управленияипри отсутствии решения вычитания на втором выходе его появляется сигнал разрешающий работу сумматора 25 (53). В сумматоре 25 (53) осуществляется сложение прямого кода двоичного числа свободных приборов с двоичным числом приборов обслуживаю0 щих заявку соответствующего типа. После завершения операции суммирования импульсы с выхода окончания суммирования сумматора 25 (53) через третий элемент ИЛИ 13 (41) поступают на синхровход регистра 6

5 (37)свободных приборов, записывая результат операции сумматора 25 (53) в регистр 6 (37) свободных приборов, Одновременно импульс с этого же выхода сумматора 25 (53) поступает на единичный вход триггера 15

0 (44) устанавливая его в единичное состояние, а также поступает на вход блока 16 (45) управления, сигнал с первого выхода которого сигнал разрешает работу блока 5 (36) вычитания.

5 Если в очереди есть хотя бы одна заявка, то установленный в единицу триггер 15 (44) первого (второго) канала моделирования СМО подключает информационные выходы блока 14 (43) формирования очереди

0 через первый мультиплексор 9 (32) к разрядным входам регистра 11 (42) заявок, первого элемента ИЛИ 10 (39) и первого шифратора 2 (33) для перезаписи информации о заявке, стоящей в очереди. При этом состояние

5 счетчика 20 (50) общего числа заявок не изменяется, т.е. на управляющем входе блока 21 (46) элементов И уровень логического нуля. После выполнения операции вычитания о блоке 5 (36) вычитания блок 12 (40)опреде0 ления признака анализирует результат. Если результат операции вычитания меньше нуля, то на выходе блока 12 (40) определения признака формируется сигнал отказа, который поступает на блок 14 (43) формирова5 ния очереди и сигнал с выхода этого блока поступает на нулевой вход триггера 15(44) и переключает его в нулевое состояние, после чего к входам первого шифратора 2 (33), первого элемента ИЛИ 10 (39) и реги0 стра 11 (42) заявок через первый мультиплексор 9(мультиплексор 30 устройства и первый мультиплексор 32) будут подключены выходы блока 8 генераторов случайных импульсов.

5 Если результат операции в блоке 5 (36) вычитания больше, либо равен нулю, то заявка принимается на обслуживание точно также, как и в случае ее прихода с блока 8 генераторов случайных импульсов. Отличие состоит в том, что сигнал с выхода блока 12

(40) определения признака поступает на вход блока 14 (43) формирования очереди и т.к. триггер 15 (44) находится в единичном состоянии, то происходит перезапись информации внутри этого блока, для подготовки к обслуживанию очередной заявки из очереди, сигнал управления с выхода этого блока поступает на нулевой вход триггера 15 (44), устанавливая его в нулевое состояние. Если заявок в очереди нет, то триггер 15 (44) также установится в нулевое состояние. Одновременно с этим управляющий сигнал с выхода блока 12 определения признака, разрешающий запись в блок 17 элементов запрета для обслужипания заявки, поступает на первый вход элемента И 54 устройства и при наличии единичного импульса от триггера 15 на втором входе элемента И 54 сигнал с его выхода поступает на единичный установочный вход триггера 28 устройства, устанавливая его в единичное состояние, с выходов которого прямой и инверсный управляющие сигналы открываются третий блок 27 элементов И и закрывают второй блок 29 элементов И соответственно, подключая выходы блока 8 генераторов случайных импульсов на первый мультиплексор 9 первого канала моделирования СМО и запрещая поступление сигналов на мультиплексор 30 устройства, не допуская к второму каналу моделирования СМО.

Статистические характеристики функционирования сети СМО, моделируемой данным устройством, вычисляются известными методами на основе показаний счетчиков.

Формула изобретения Устройство для моделирования сетей систем массового обслуживания, содержащее блок генераторов случайных импульсов, первый блок элементов И, счетчик необслуженных заявок и первый канал моделирования системы массового обслуживания, включающий первый и второй мультиплексоры, первый и второй шифраторы, блок задания кода, первый и второй регистры кода, блок элементов НЕ, блок вычитания, регистр свободных приборов, первый, второй и третий элементы ИЛИ, регистр заявок, блок определения признака, блок формирования очереди, триггер, блок управления, блок элементов запрета, блок элементов И, блок случайных временных задержек, счетчик общего числа заявок, сумматор, причем в первом канале моделирования системы- массового обслуживания выходы первого мультиплексора подключены к разрядным входам регистра заявок, к входам первого элемента ИЛИ и первого шифратора, выходы которого соединены с

разрядными входами первого регистра кода, выходы которого подключены к входам блока элементов НЕ, выходы которого соединены с информационными входами первой

группы блока вычитания, информационные выходы которого подключены к информационным входам первой группы второго мультиплексора и информационным входам блока определения признака, выход запре0 та которого подключен к входу разрешения переноса блока формирования очереди и к управляющему входу блока элементов запрета, выходы которого соединены с входами блока случайных временных задержек,

5 выходы которого подключены к входам второго элемента ИЛИ и второго шифратора, выходы которого соединены с входами второго регистра кода, выходы которого подключены к информационным входам первой

0 группы сумматора, выходы которого соединены с информационными входами второй группы второго мультиплексора, выходы которого подключены к разрядным входам регистра свободных приборов, разрядные

5 выходы которого соединены с информационными входами второй группы сумматора и информационными сходами второй группы блока вычитания, выход завершения вычитания которого подключен к первому

0 входу блока определения признака и первому входу блока управления, первый выход которого соединен с первым управляющим входом второго мультиплексора и входу разрешения вычитания блока вычитания, выход

5 знакового разряда которого подключен к во- рому входу блока определения признака, выход отказа которого соединен с входом отказа блока формирования очереди, выходы первого блока элементов И подключены

0 к входам счетчика необслуженных заявок, выходы блока задания кода соединены с разрядными входами регистра свободных приборов, выход обнуления блока определения признака подключен к входу обнуле5 ни я регистра свободных приборов, выход записи блока определения признака соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу записи регистра свободных приборов, вы0 ход первого элемента ИЛИ соединен с входом записи первого регистра кода, вторым входом блока управления и входом записи регистра заявок, разрядные выходы которого подключены к информационным входам

5 блока элементов И, блок элементов запрета и информационным входам блокз формирования очереди, информационные выходы которого соединены с информационными входами первой группы первого мульти- плексора, выход сброса блока формирования очереди подключен к нулевому входу триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого мультиплексора, первым управляющим входом блока формирования очереди, выход второго элемента ИЛИ подключен к входу записи второго регистра кода и третьему входу блока управления, второй выход которого соединен с вторым управляющим входом второго мультиплексора и входом разрешения суммирования сумматора, выход окончания суммирования которого подключен к четвертому входу блока управления, второму входу третьего элемента ИЛИ и единичному входу триггера, инверсный выход которого соединен с вторым управляющим входом блока формирования очереди и управляющим входом блока элементов И, выходы которого подключены к входам счетчика общего числа заявок, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования процесса многоприборного обслуживания неоднородного потока заявок сетью систем массового обслуживания с ожиданием, в него введены второй и третий блоки элементов И, триггер, элемент И, мультиплексор и второй канал моделирования системы массового обслуживания, идентичный первому, причем выходы блока генераторов случайных импульсов подключены к информационным входам второго и третьего блоков элементов И, выход третьего блока элементов И соединен с информационными входами второй группы первого

мультиплексора, разрядные выходы регистра заявок первого канала моделирования системы массового обслуживания подключены к информационным входам

первой группы мультиплексора, выходы которого соединены с информационными входами второй группы первого мультиплексора второго канала моделирования системы массового обслуживания, разрядные

выходы регистра заявок второго канала моделирования системы массового обслуживания подключены к информационным входам блока элементов И, управляющий вход которого соединен с выходом отказа

блока формирования очереди второго канала моделирования системы массового обслуживания, выход элемента И подключен к единичному входу триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом

третьего блока элементов И, инверсный выход триггера подключен к управляющему входу второго блока элементов И, выход отказа блока формирования очереди первого канала моделирования системы массового

обслуживания соединен с нулевым входом триггера и управляющим входом третьего мультиплексора, информационные входы второй группы которого подключены к выходам второго блока элементов И, выход запрета блока определения признака и прямой выход триггера первого канала моделирования системы массового обслуживания соединены с первым и вторым входами элемента И соответственно.

dLic

Ј

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании сетей систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования процесса многоприборного обслуживания неоднородного потока заявок сетью систем массового обслуживания с ожиданием. Для достижения поставленной цели в устройство введены второй и третий блоки элементов И, триггер, элемент И, мультиплексор и второй канал моделирования системы массового обслуживания, идентичный первому каналу. 1 ил.