Устройство для моделирования адаптивных вычислительных систем

. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ С ОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬ о(21) 3367446/18-24 подключены сОответственно к входам (22): 22.12,81 элемента ИЛИ, блок управления, вклю- (46) 30.05.83. баюл. Р .20 чающий генератор импульсов, переклю- (72) В.С. Любинский и А,В.горн стай чатель, элемент задержки, три эле- (53) 681,3(088.8) мента ИЛИ, дватриггера и пересчет- (56) 1. Авторское свидетельство СССР ную схему, состоящую из даух счет 482750, кл, 6 06 Г .15/20, 1972. чиков и элемента И, выход которого2. Авторское свидетельство СССР соединен с входом первого счетчика, по заявке.й 2905351/24, выход генератора импульсов блока упкл, 6 06 Г 15/20, 1980 (прототип). равления соединен через переключатель с первым входом элемента И .и (54) (57) УСТРОЙСТВО дЛя ИОдЕЛИРОВА-. входом второго счетчика пересчетной ИИЯ"АДАПТИВНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ .схема, выход которого подключен к содержащее регистр сдвига, блок инди- первому входу первого элемента ИЛИ кации, три счетчика, реверсивный блока управления и нулевому входу счетчйк, генератор произвольно рас- первого триггера, нулевой выход ко" пределенных случайных . чисел, четы- торого соединен с вторым входом .эле- фре элемента И, генератор случайного мента И пересчетной схемы, выход пер- Е потока импульсов, блок поиска свобод- вого счетчика пересчетной схемы нцх терминалов,. включающий группу подключен к первому входу второго из и-трйггеров, элемент ИЛИ, элемент элемента ИЛИ блока управления, И-НЕ., первую группу из 2 п элементов И, единичному входу первого триггера, вторую группу из 2 п элементов И, ну- а через переключатель к первому р левой выход 1 с-го триггера группы входу третьего элемента ИЛИ, второй (М 1,:и) подключен .к первому Входу вход которого соединен с вторым вхо.( 21 с)-го элемента И первой группы, дом второго элемента ИЛИ,.а через единичный. выход 1 с-го триггера группы элемент задержки - с вторым входом соединен с .первым входом 21 с-го зле- первого элемента ИЛИ, выход которого мента И .первой группы, вторые входы подключен к нулевому входу второго 21-го и (З -1)-го элемента И первой триггера, едияичнцй вход которого группы.(= 2, и) объединены и подклю-соединен с выходом второго, элемента ахейц. квыходу (1-1)-го элемента И ИЛИ, выход генератора случайного по- второй группы, первый вход К-го эле- тока импульсов соединен с входом пермента И второй группы соединен с ного счетчика и с первым входом первыходом ( 2 К)-го элемента И первой вого элемента И, второй вход которого группы, нулевые выходы триггеров . соединен с выходом элемента и-не блоподклЮчены к входдм элемента И-НЕ .ка поиска свободных терминалов, выи элемента ИЛИ соответственно, блок ход первого элемента И подключен к моделирования очереди, включающий первым входам первого и второго элеэлемент И, элемент ИЛИ, группу вцчи- ментов И первой. группы блока поиска тающих счетчиков и .груйпу элеменсвободных терминалов и к первому тов и, выходы которых подключены соот- входу второго элемента и, выход котоветственно к разрядным входам вычи-рого подключен к входу генератора тающих счетчиков группы, информацион- произвольно распределенных случайных нце входы которых соединены соот- чисел, к входу второго счетчика и к ветственно с выходами элемента И, суммирующему входу реверсивного выходы вычитающих счетчиков группы счетчика, вычитающий вход которого1020830 СостаВитель В,едактор С. Квятковская ТехредЛ.Пекарь ловК ктор Подпис а лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3899/42 Тираж 7 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауюомитета СССРоткрытий кая наб., д, 4/5соединен с входом третьего счетчика, разрядные выходы реверсивного счетчика соединены с входами блока индикации и,с входами управляемого генератора импульсов соответственно, первые входы третьего и четвертого элементов И подключены .к выходу элемента ИЛИ блока поиска свободных терминалов, выход 21 с-го элемента И первой группы которого соединен с нулевым входом 1 с-го триггера группы блока поиска свободных терминалов и с управляющим входом 1 с-го.элемента И группы блока моделирования очереди, выходы вычитающих счетчиков которого подключены соответственно к единичным входам триггеров группы блока поиска свободных терминалов, единичные нулевые выходы триггеров группы кото- рого соединены соответственно с информационными входами регистра сдвига, управляющий вход которого подключен к выходу третьего элемента И, а группа разрядных выходов регистра сдвига соединена соответственно с входами элемента И блока моделирования очереди, управляющий вход элемента И которого соединен с выходом четвертого элемента И, группа Выходов генератора произвольно распределенных случайных чисел подключена соответственно к входам элементов И группы блока моделирования очереди, выход элемента ИЛИ Которого саеДинен с входом третьего счетчика и вторым входом третьего элемента ИЛИ блока управления, выход генератора импульсов которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, третий вхОд ко- . торого подключен к.нулевому выходу второго триггера блока управления, выход третьего элемента ИЛИ которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем моделирования мультипрограэееных вычислительных процессов с шаговой адаптацией, оно дополнительно содержит приоритетный блок, блок сравнения и блок измерения времени ответа, приоритетный блок включает суммирую. щий счетчик интервалов, два элемента ИЛИ, четыре группы элементов И, о триггеров, единичный вход 1 с-го триггера соединен с выходом соответствующего элемента И первой группы, первые входы нроторых соединены с единичным входом первого триггера, а второй вход 1-го элемента И первой (11, и 1) группы соединен с единичным выходом 1-го триггера, нулевой вход 1-го триггера соединен с выходом соответствующего элемента И второй группы, первые входы которых соединены с нулевым входом и-го триггера, а второй вход 1-го элемента И второй группы соединен с нулевым выходом (1+1)-го триггера, выходы триггеров соединены соответственно с первыми входами элементов И третьей группы, выходы которых подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ, единичные выходы триггеров соответственно соединены с первыми входами элементов И четвертой группы,.выходы которых соединены соответственно с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу суммирующего счетчика интервалов, блок измерения времени ответа включает первый и второй накапливающие сумматоры, генератор Фиксированного числа импульсов, элемент И, элемент задержки и суммирующий счетчиквход которого соединен с первым входом элемента И и выходом элемента задержки, вход которого соединен с входом генератора фиксированного числа импульсов, выход которого соединен с входом сдвига первого сумматора, выход которого подключен к второму входу элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом второго сумматора и с певым информационным входом блока сравнения соответственно, второй информационный вход которого является входом устройства, а управляющий вход подключен к выходу элемента задержкн блока измерения времени ответа, вход элемента задержки блокаизмерения времени ответа соединенс. выходом переполнения третьегосчетчика,первый и второй выходы блока сравнения подключены соответственно к единичному, входу первоготриггера и нулевому входу и-го триггера приоритетного блока, вторые входы 1 с-х элементов И третьей и четвертой группы которого подключены соответственно к единичным выходам 1 с-х триггеров группы блока поиска свободных терминалов и выходом 21 с-го .элемента И первой группы блока поиска свободных терминалов,вторые входы элементов И второй группы которого соединены соответственно с нулевыми выходами триггеров приоритетного блока, выход первого элемента ИЛИ которого подключен к второму входу второго элемента И, выход и-го элемента И второй группы блока поиска свободных терминалов является дополнительным выходом устройства.51 О Изобретение относится к вычислительнОй технике и может быть использовано для статистического моделирования широкого класса вычислительных систем, в частности для моделирования мультипрограммных ЭВМ, работающих в режиме разделения времени с шаговым алгоритмом адаптации.Известны специализированные устройства для моделирования систем массового обслуживания и, в частности, для моделирования вычислительных систем ( 1 1.Однако подобные устройства позволяют моделировать простейшие вычис- лительные системы,. работающие в одно- программном .режиме. ФНаиболее близким к предлагаемому является устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее блок поиска свободных терминалов, блок моделирования очереди, блок синхронизации, управляемый регистр сдвига, блок индикации, суммирующие и реверсивный счетчики, ге.нератор произвольно распределенных случайных чисел, элементы И, ИЛИ, генератор случайного потока импульсов, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика и с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с первим выхо"дом блока поиска свободных. терминалов,вход которого объединен с выходомпервого элемента И и подключен к первому вХоду второго элемента И,а его выход подключен к первому входу генератора произвольно распределенных случайных чисел, к входу второго счетчика и к суммирующему входу реверсивного счетчика, вычитающийвход которого соединен .с входомтретьего счетчика, разрядные выходыреверсивйого счетчика соединены сВходами блока индикации и с входами управляемого генератора импульсов .соответственно, первые входы третьего и,четвертого элементов И подключены .к второму выходу блока поиска свободных терминалов, первая группа выходов которого соединена с первойгруппой входов блока моделирования .очереди соответственно, группа выходов которого соединена с группойвходов блока поиска свободных терминалов соответственно, вторая группавыходов которого соединена с группойвходов управляемого регистра сдвигасоответственно, группа выходов которого соединена с второй группойвходов блока моделирования очередисоответственно, третья группа входовкоторого соединена с выходом генератора произвольно распределенных случайных чисел соответственно, первыйи второй выходы блока синхронизациисоединены .соответственно с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами управляеМого регистра сдвига и блока моделирования очереди, выход которого соединен с вычитающим входом. реверсивного счетчика и с входом блока синхронизации, третий выход которого соединен с третьим входом четвертого .элемента И 2 .Известное устройство позволяет моделировать мультипрограммные вычислительные системы, работающие в пакетном режиме и в режиме разделения времени . Однако моделирование 15 вычислительных систем, использующихщаговый алгоритм адаптации, невозможно с помощью известных устройствдлямоделированияцель изобретения - расширение " 2 О Функциональных воэможностей устройства путем моделирования мульти- программных вычислительных процессов с шаговой адаптацией.Поставленная цель достигается 25 тем, что в устройство, содержащеерегистр сдвига, блок индикации, три счетчика, реверсивный счетчик, .генератор произвольно распределенных случайных чисел, четыре элемента И, генератор случайного потока импульсов, блок поиска свободных терминалов, включающий группу из и триггеров, элемент ИЛИ, элемент И-НЕ, .первую группу из 2 п элементов Й, вторую группу из 2 о элементов И, З 5 нулевой вход м-го триггера группы(1=1, и) подключен к первому входу (2 М)-го элемента И первой группы,единичный выход 1-го триггера группы соединен с первым входом 2 М-го эле 4 О мента И первой группы, вторые вхо- . ды 2-го и (21-1)-го элемента И первой группы (1=2, п)объЕдннеНЫ, и подключены к выходу (-1)-го элечмеита И второй. группы, первый вход 45 к-го элемента И второй группы соеди.нен с выходом (21 с)-го элемента И, первой Ъруппы, нулевые выходы три 1 геров подключены к.входам элемента И-НЕ и элемента ИЛИ соответственно, .блок моделирования очереди, включаю-.щий элемент И, элемент ИЛИ, группу вычитающих счетчиков и группу элементов И, выходы которых подключены соответственно к разрядным входам вычитающих счетчиков группы, информационные входи которых соединены соответственно с выходами элемента выходы вычитающих счетчиков группы подключены соответственно к входам элемента ИЛИ, блок управления, вклю О чающий генератор импульсов, переключатель, элемент задержки, три элемента ЙЛИ, два триггера п пере- счетную схему, состоящую из двух счетчиков и элемента И, выход которо 65 го соединен с входом первого счетчи 1020830ка, выход генератора импульсов блокауправления соединен через переключатель с первым входом элемента И ивходом второго счетчика,пересчетыойсхемы, выход которого подключен кпервому входу первого элемента ИЛИблока управления и нулевому входупервого триггера, нулевой выходкоторого соединен с вторым входомэлемента И пересчетной схемы, выходпервого счетчика пересчетной схемыподключен к первому входу второгоэлемента ИЛИ блока управления, единичному входу первого триггера, ачерез переключатель к первому входутретьего элемента ИЛИ, второй входкоторого соединен с вторым входом.второго. элемента ИЛИ, а через элемент задержки - с вторым входомпервого элемента ИЛИ, выход которогоподключен к нулевому входу второготриггера, единичный вход которого 20соединен с .выходом второго элемента ИЛИ, выхбд генератора случайногопотока импульсов соединен с входомпервого счетчика и с первым входомпервого элемента И, второй вход которого соединен с выходом элементаИ-НЕ блока поиска свободных терминалов, выход первого элемента Иподключен к первым входам первогои второго. элементов И первой группы З 0блока поиска свободных терминалови к первому входу второго элемента И, выход которого подключен квходу генератора произвольно распределенных случайных чисел, к входу второго счетчика и к суммирующему входу реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен свходом третьего счетчика, разрядныевыходы реверсивного счетчика соединены с входами блока индикации и с 40входами управляемого генератораимпульсов соответственно, первыевходы третьего и четвертого элементов И подключены к выходу элементаИЛИ блока поиска свободных терминалов, выход 2 М-го элемента И первойгруппы которого соединен с нулевымвходом 1-го триггера группы, блокапоиска свободных терминалов и с управляющим входом М-го элемента И 50группы, блока моделирования очереди,выходы вычитающих счетчиков которого подключены соответственно к единичным входам триггеров группы блока ноиска сводных терминалов, единичные нулевые выхоцы триггеров группы которого соединены соответственнос информационными входами регистрасдвига, управляющий вход которогоподключен к выходу третьего элемента И, а группа разрядных выходов регистра сдвига соединена соответственно с входами элемента И блока моделирования Ьчереди, управлякщийвход элемента И которого соединен свходом четвертого элемента И, группа 65 выходов генератора произвольно распределенных случайных чисел подключена соответственно к входам элементов И группы блока моделирования очереди, выход элемента ИЛИ которого соединен с входом третьего счетчикаи вторым входом третьего элемента ИЛИблока управления; выход генератораимпульсов которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, третийвход которого подключен к нулевому выходу второго триггера блока управления, выход третьего элемента ИЛИ которого соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, дополнительно введены приоритетный блок, блок сравнения и блок измерения времени ответа, приоритетный блок включает суммирующий счетчик интервалов, два элемента ИЛИ, четыре группы элементов И, п триггеров, единичный вход М-го триггера соединен с выходом соответствующего элемента И первой группы, первые входы которых соединены с единичным входом первого триггера, а второй вход 1-го элемента И первой группы (1=1, ищ 1) соединен с единичным выходом 1-го триггера, нулевой вход 1-го триггера соединен с выходом соответствующего элемента И второй группы, первые входы которых соединены с нулевым входом и -го триггера, а второй вход 1-го элемента И второй группы соединен с нулевым выходом (1+1)-го триггера, нулевые выходы триггеров соединены соответственно с первыми входами элементов И третьей группы, выходы которых подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ,единичные выходы триггеров соответственно соединены с первыми входами элементов И четвертой группы, выходы которых соединены соответственно с входами. второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу суммирующего счетчика интервалов, блок измерения времени ответа включает первый и второй накапливающе сумматоры, генератор фиксированного числа импульсов, элемент И, элемент задержки и суммирующий счетчик, вход которого соединен с первым входом элемента И и выходом элемента задержки, вход которого соединен с входом генераторафиксированного числа импульсов, выход которого соединен с входом сдвига первого сумматора, выход которого подключен к второму входу элемента И,выход которого соединен с суммирующим входом второго сумматора и с первым информационным входом блока сравнения соответственно, второй-информационный вход которого является. входом устройства, а управляющий вход подключен к выходу элемента задержки блока измерения времени ответа, вход элемента задержки блока измерения времени ответа соединен с выходомпереполнения третьего счетчика, первый и второй выходы блока сравненияподключены соответственно к единичному входу первого триггера и нулевому входу п -го триггера приоритетного блока, вторые бхай -х элементов 5И третьей и четвертой группы которого подключены соответственно .к единичным выходам М-х триггеров группыблока поиска свободных терминалови выходом 2-го элемента И первой Огруппы блока поиска свободных терминалов, вторые входы элементов Ивторой группы которого соединенысоответственно с нулевыми выходами триггеров приоритетного блока, 5выход первого элемента ИЛИ которогоподключен к второму входу второгоэлемента И, выход и-го элемента Ивторой группы блока поиска свобод.ных терминалов является дополнительным выходом устройства.На фиг. 1 приведена блок-схемаустройства; на Фиг. 2-6 - Функциональные схемые блока поиска свободных терминалов, управляемого регистра сдвига, блока моделирования очереди, блока управления приоритетного блока соответственно; наФиг, 7 - схема.пересчетной схемы сизменяемым коэффициентом пересчетаблока управления. 30Устройство содержит (Фиг. 1)блок 1 статистической обработки,включающий в себя первый и второйсчетчики 2 и 3, реверсивный счетчик4, третий счетчик 5, блок б индикации длины очереди и управляемыйгенератор 7 импульсов, генератор 8случайного потока импульсов, генератор 9 произвольно распределенныхслучайных чисел; блок 10 поиска 40свободных терминалов, регистр 11сдвига, блок 12 моделирования очереди,. блок 13 управления, приоритет-.ный блок 14, блок 15 сравнения,блок 16 измерения времени ответа,включающий первый и второй накапливающие сумматоры 17 и 18, суммирующий счетчик 19, генератор 20 Фиксированного числа .импульсов, элементИ 21 и элемент 22 задержки, первый,второй третий и четвертый элементыИ 23-2, вход 27 устройства.Блок 10 поиска свободных терминалов (фиг, 2) содержит группу изи триггеров 28, первую группу из2 и элементов И 29, вторую группуиз и элементов И 30, элемент И-НЕ 31,элемент ИЛИ 32, вход 33, управляющие выходы 34 и 35, выход 36,группы входов 37 и 38, группы выходов 39-42, 60Регистр 11 сдвига (Фиг. 3) содержит триггеры 43, первую, вторую итретью группы элементов И 44-46 соответственно, группу выходов 47, шину48 сдвига. На фиг, 3 показаны также . 65 триггеры 28 блока. поиска .свободныхтерминалов и группы выходов 40 и 41этого блока, являющиеся входамиуправляемого регистра сдвига.Блок моделирования очереди(фиг. 4) содержит группу вычитающихсчетчиков 49, группу элементов И 50,элемент И 51, элемент ИЛИ 52, группы входов 42, 47 и 53, группу выходов 37, управляющий вход 54, выход 55,Блок 13 управления (фиг. 5) содержит генератор импульсов 56, .пересчетную схему 57, первый и второйтриггеры 58 и 59, первый, второй итретий элементы ИЛИ 60-60 , элемент61 задержки, переключатель 62,вход 55, выходы 63-.65.Приоритетный блок 14 (фиг. 6) содержит .суммирующий счетчик бб интервалов, второй и первый элементыИЛИ 67 и 68, четвертую, третью,вторую и первую группы элементов,И 69-73, входы 74 и 75, выход 76,группу выходов 38, группы входов 39и 40.Пересчетная схема 57 блока управления (фиг. 7) содержит первый и второй счетчики 77 и .78, элемент И 79.Устройство может. использоватьсядля моделирования как адаптивных,так и обычных вычислительных систем.В обоих случаях возможно моделирование вычислительных систем, работающих в двух режимах: пакетной обработки .заданий и разделения времени.Режим выбирается соответствующей,установкой переключателя б 2 блока 13управления: положение 5 - режим пакетной обработки; положение О - режим разделения времени.Для моделирования адаптивных вычислительных систем в блок 15 сравнения через вход 27 (фиг. 1) вводится эталонное значение параметра системы, Таким параметром в устройстве выбран критерий качества Функционирования Т - время ответа вычислительной системы. В этом случае включается цепь настройки корректирующих блоков, в которую входит блок 16 измерения времени ответа и блок 15 сравнения. Эти блоки вырабатывают сигналы коррекции, которые поступают в приоритетный блок 14 и блок 10 поиска свободныхтерминалов.Моделирование обычных вычислительных систем обеспечивается путем ввода в блок 15 сравнения значения ТТи, , где Т " предельное значение времени ответа для моделируемой вычислительной системы.Назначение и принцип действияотдельных функционалЬных блоков устройства (фиг. 1) определяется следующим.а) Блок 1 статистической обработки обеспечивает накопление и час50 тичную обработку статистических данных, характеризующих процесс Функционирования моделируемой вычислительной системы,Счетчики 2 и 3 подсчитывают соот-ветственно суммарное количество заданий, поступающих в систему и принятых на обработку. Разность в показаниях этих счетчиков равна числу заданий, которые получили отказ вследствие занятости или блокировки терминалов. Счетчик 5 подсчитывает количество заданий, обработанных в течение одного интервала коррекции. Длительность этого интервала определяется временем заполнения счетчика 5. 15При завершении обработки 2 заданийсчетчик 5 очищается, при этом наего выходе вырабатывается импульс,обеспечивающий выработку сигнала коррекции в блоках 15 и 16.20Реверсивный счетчик 4 содержиттекущее количество заданий, обрабатываемых системой. Блок 6 индикации.длины очереди служит для определения вероятностных характеристикочереди заданий. Управляемый генератор импульсов 7 вырабатывает импульсыс частотой следования Г= и Г, гдеГ - базовая частота, определяющаяточность измерения интервалов времени пребывания заданий в системе,Импульсы поступают в накапливающийсумматор 17, который работаетв режиме счетчика, при этом в нем накапливается значение суммарного временипребывания заданий в системе. 35Генератор 8 случайного потока импульсов имитирует моменты поступления заданий на обработку.Генератор 9 произвольно распре-деленных случайных чисел обеспечивает выработку случайных чисел сперестраиваемым законом распределения.Реверсивный счетчик 4 содержиттекущее количество заданий, обрабатываемых системой. Блок б индикациидлины очереди служит для определениявероятностных характеристик очередизаданий. Управляемый генератор импульсов 7 вырабатывает импульсы счастотой следования Г= л Г, где,базовая частота, определяющая точность измерения интервалов временипребывания заданий в системе. Импульсы поступают в накапливающийсумматор 17, который работает в режиме счетчика, при этом в нем накапливается значение суммарного времени пребывания заданий в системе.Генератор 8 случайного потокаимпульсов имитирует моменты поступления заданий на обработку,Генератор 9 произвольно распределенных случайных чисел обеспечивает выработку случайных чисел сперестраиваемым законом распределе ния. Эти числа характеризуют отрезки времени обслуживания отдельных заданий.б) Блок 10 поиска свободных терминалов выполняет следующие функции.При наличии хотя бы одного свободного терминала блок 10 выдает сигнал, откр,вающий элемент И 23. Состояние терминалов (" Свободен", Занят") моделируется триггерами 28 (фиг. 2 ) , которые последовательно устанавливаются в состояние, "0" сигналами с выхода элемента И 23 и в состояние ф 1" сигналами с выходов вычитающих счетчиков блока 12.По сигналу с выхода элемента И 23 (входная шина 33 блока 10) осуществляется поиск свободного и незаблокированного терминала путем последовательного опроса элементов И 29 и 30. При наличии свободного и незаблокированного терминала приоритетным блоком вырабатывается сигнал, открывающий элемент И 26, по этому сигналу генератор 9 вырабатывает случайное число,которое записывается в один из вычитающих счетчиков блока 12. Выбор счетчика осуществляется сигналом, поступающим по одному из выходов группы выходов 42.Блок 10 выдает сигналы управления. на управляемый регистр сдвига, при наличии хотя бы одного занятого терминала выдает сигнал на выход 35, открывающий элементы и 24 и 25.в) Регистр 11 сдвига обеспечивает последовательное циклическое подключение заданий терминалов на обработку. Подключаются только задания занятых терминалов, Если терминал свободен или заблокирован, то соответствующие триггеры 28 (фиг. 3) будут в состоянии ф 1", поэтому при сдвиге единицы в управляемом регистре сдвига с помощью элементов И 44-46 "пропускаются 1 все разряды, связанные со свободными терминалами, и единица попадает только в тот разряд, который связан с занятым терминалом. Сигналы с единичных выходов триггеров 43 управляемого регистра поступают по выходам 47 в блок 12. и подключают на обработку задания соответствующих терминалов с помощью группы элементов И 51.г) Блок 12 моделирования очереди состоит из и вычитающих счетчиков, количество счетчиков определяет максимальное число заданий, которые могут одновременно находиться в систе-. ме,Блок 12 моделирует процесс обработки заданий в пакетном режиме и в режиме разделения времени. Очередные задания в виде случайных двоичных чисел, значение которых соответствует времени обработки задания, поступают по входам 53 на все группы элементов И 50 (фиг. 4) . Одна из групп элементов И. 50 открывается сигналом, поступающим из блока 10 по одному из входов 42, и число записывается в соответствующий счетчик. Вычитающие входы счетчиков через элементИ 51, управляемый сигналами, поступающими по входам 47 из блока 11 (фиг. 1), соединены с входом 54. На этот вход из блока 13 через элемент И 25 поступают пачки : 10 импульсов, имитирующих кванты обслуживания.Счетчики 49 содержат текущее значение оставшегося времени.обработки задания. Когда обработка одного 15 из заданий завершается, то соответствующий счетчик 49 переходит в нулевое состояние, при этом на его выходе появляется импульс. Этот импульс выполняет следующее: по одному из выходов 37 поступает в блок 10 (фиг. 1) и устанавливает соответствующий триггер 28 (фиг, 2) в нулевое . состояние; через элемент ИЛИ 52 поступает на выход 55 и далее на вычитающий вход реверсивного счетчика 4 и на 5 вход счетчика 5; с выхрда 55 импульс поступает в блок 13 управления, прекращая поступление импульсов обслуживания в блок 12.д) Блок управления 13 (фиг. 1) выдает на блок 12 моделирования очереди пачки импульсов: количество импульсов в пачках соответствует величине квантов обслуживания, последовательно выделяемых для обработки заданий в режиме разделения времени. Интервалы между пачками моделируют временные потери на переключение программ. При работе в пакетном режиме блок выдает непрерывную после довательность импульсов.на выход 64 и далее на один из входов элемента И 25.Выбор режимов (разделение времени, пакетный) осуществляется переключа телем 62. Длительность кванта ц и временные потери на переключение программ сР задаются с помощью пере- счетной схемы 57.Пересчетная схема 57 (фиг. 5) содержит счетчики 77 и 78; элемент И 79. Коэффициент пересчета К счетчика 77 задает величину ц, а коэффициент пересчета К счетчика 78 определяет величину сР=К 2-К . Триггер 591блока управления вырабатывает сигнал, 55 разрешающий выдачу импульсов обслуживания через элемент И 25 в блок 12, Триггер 59 устанавливается в состояние "0", запрещая выдачу импульсов .в течение интервалов спри работе60 в режиме разделения времени и на время переходных процессов при смене заданий. Это время определяется задержкой импульса, поступающего на вход 55 в элементе 61 задержки. 65 е) Приоритетный блок 14 совместнос блоком поиска свободных терминаловвыполняет функции корректирующегоблока при моделировании адаптивныхвычислительных систем.В процессе адаптивной настройкисистемы на заданное значение качества обслуживания приоритетных"заданийкорректируется структура моделируемой вычислительной системы. Сущностькорректировки заключается в том,что число терминалов, имеющих доступк системе, изменяется в зависимостиот текущего значения критерия качества обслуживания приоритетных заданий.Уровень приоритета определяетсяномером терминала, наивысшим приоритетом обладают задания, поступающиев систему с терминала с наибольшим. номером,Если текущее значение качестваобработки заявок Т , замеренное вочередном интервале коррекции, больше заданного Тэт т.е. Тт ) Тэт то сблока 15 сравнения в приоритетныйблок 14 (фиг. 1) поступает одиночный импульс по входу 74 на регистр73 (фиг. 6). При этом один из. триггеров регистра с наименьшим номеромбудет установлен в состояние ф 1" исоответствующий терминал будет заблокирован, т.е, менее приоритетные заявки с. этого терминала в систему поступать на будут. В очередном интервале коррекции вновь может бытьТТ 7 Т эт, поэтому с блока 14 опятьбудет выцан импульс и следующий старший триггер приоритетного регистрабудет установлен в состояние ф 1" и "связанный с ним терминал .окажетсязаблокированным. Этот процесс пошаговой блокировки терминалов с низшимиприоритетами будет продолжаться дотех пор, пока Тт)Т . При УсловииТтсТ блока 14 сравнения вырабатывает импульс, поступающий на вход 75,при этом будет разблокироваи наиболееприоритетный из заблокированных терминалов.Количество терминалов, имеющихдоступ к системе, будет автоматически поддерживаться таким образом, чтобы обеспечить качество обслуживаниязаданий, поступающих с теримналовс более высоким приоритетом, на уровне ТэтНа входы 39 приоритетного блокапоступают импульсы неудовлетворенныхзапросов на терминалы вследствие ихблокировки. Эти импульсы поступаютчерез соответствующий элемент И 69 и ИЛИ 67 и подсчитываются суммирующим счетчиком 66, в котором накапливается суммарное число заданий,. веобслуженных вследствие блокировки.Элементы И 70 и ИЛИ 68, на которые поступают сигналы с единичных выходбвтриггеров блоков 10 и 14, обеспечи 1020830 12вают выработку сигнала "Есть свободные и незаблокированные терминалы".Этот сигнал поступает,на выход 76,обеспечивая доступ заданий в системупутем открытия элемента И 26.Блок измерения времени ответа 5служит для оце нки те кущи х значенийкритерия качества Тт. Оценка осуществляется в течение интервала кор-"рекции, длительность которого определяется временем заполнения счет Очика 5 (фиг. 1), В нем подсчитывается количество обслуженных заявок.Если счетчик 5 содержит и разрядов,то после поступления 2" заявок онустанавливается в состояние "Оф,а 15на его выходе появляется импульс,который подается на генератор 20фиксированного числа импульсов ина элемент 22 задержки.Генератор 20 вырабатывает и20сдвигающих импульсов, которые поступают в накапливающий сумматор 17 иобеспечивают сдвиг содержимого сумматора на и разрядов вправо. Таккак в,сумматоре 17 в течение интервала коррекции накапливается суммарное время ответа 2" заданий всистеме, то после сдвига на и разрядов вправо содержимое сумматора 17 делится на 2 д, в результате после сдвига сумматора 17 будет содержатьсреднее значение времени ответа Тт .Полученное значение Т импульсомс выхода элемента 22 задержки черезэлемент И 21 перепишется в накапливающий сумматор 18, где. накапливается 35 сумма величин ТТ 1, 2 К, КТ,1число интервалов коррекции за времямоделирования, а также в блок 15 сравнения. В блоке 15 сравнения значениесравнивается с эталонным Т , при 40этом вырабатывается импульс коррекции, который поступает на один извыходов 74 и 75.Если ТтТ , то корректирующий. импульс вйдается на выход 74, при Условии Тт(Тзт импУльс постУпает на . выход 75.При моделировании вычислительных систем без адаптации в блок 15 вводится Т . .Тщс,(Т, , - предельнбе эначенйе времени ответа для мо делируемой системы), поэтому в каждом интервале коррекции блоком 15 будет выдаваться импульс на выход 75, поэтому все триггеры блока 14 будут в состоянии фО"., терминалы в этом 55 случае не блокируются.При моделировании адаптивных вычислительных систем устройство рабо тает следукщим образом.В блок 15 сравнения (фиг. 1) 60 вводится эталонное значение критерия Тат . Импульсы с выхода генератора.8 подсчитываются счетчиком 2 и поступают на элемент И 23. Если в системе имеется хотя бы один свободный терминал, то на управляющий вход И 23 с выхода 34 блока 10 будет подан разрешающий сигнал и импульс опроса с выхода И 23 поступает по входу 33 в блок 10. Этот импульс опрашивает цепочку элементов И 29 и И 30 и при наличии свободного и незаблокированного терминала подается на один из выходов 42, разрешая запись случайного числа с генератора 9 в один из счетчиков 49. Генератор 9 вырабатывает случайное число только при наличии свободного и незаблокированного терминала, эти условия контролируются элементами И 70 и ИЛИ 68, на выходе которых при соблюдении указанных условий будет разрешающий сигнал, открывающий элемент И 26.Счетчик 3 подсчитывает число заданий, поступивших в систему, в счетчике 4 хранится текущее число заданий в системе. Задания, по мере их поступления, заполняют счетчики 49. Обработка заданий моделируется путем выработки импульсов обслуживания, поступающих с блока 13 управления в блок 12 моделирования очереди. Порядок поступления этих импульсов регулируется элементом И 25, В зависимости от положения переключателя 62 в блоке 13 обработка заданий производится квантами или непрерывно до завершения обработки. В первом случае моделируется режим разделения времени, во втором - пакетная обработка.Элемент И 25 управляется разрешающими сигналами, поступающими с блока 10 по выходу 35 и с блока 13 по выходу 63, Переход от обработки одного задания к обработке очередного осуществляется по сигналу, выдаваемому на выход 65 блока 13. По этому сигналу сдвигается "1" в регистре 11, при этом открывается очередной элемент И 51 и новая пачка импульсов выдается через открытый элемент И 51 на следующий счетчик 49.При завершении обработки задания соответствующий счетчик 49 устанавливается в состояние фО", на его выходе появляется импульс, который по выходу 55 поступает в блок 13, прерывая. на время переходных процессов (это время определяется задержкой в элементе 61 блока 13) поступление импульсовв блок 12. Импульс завершения обработки задания поступает также на счетчики 4 и 5Текущее значение длины очереди заданий, находящихся в системе со счетчика 4, подается в блок индикации очереди и в управляемый генератор 7, который вырабатывает импульсы с частотой следования Г= и Г, где Г - базовая частота генератора; и - число,хранимое в счетчике 4. Эти импульсы поступают в сумматор 17, где образуется величина, равная суммарному времени пребывания заданий в системе.После поступления 2 заданий в систему с выхода счетчика 5 выдается импульс, который поступает в блок 16, обеспечивая вычисление задания среднего времени ответа ТВеличина Тт с блока 16 поступает на блок 15 сравнения, в котором Т 1 О сравнивается с Т , В зависимости от результатов сравнения блоком 15 вырабатывается корректирукиций сигнал, .который выдается на один из выходов 74 илн 75. Сигвалы .коррекции посту пают в блок 14 и изменяют состояйие триггеров 73, обеспечивая тем сафим блокировку или разблокировку терминалов система.Изменение внеаних условий Функцио- нирования систевн эа счет вариации интенсивности входного потока заданий . или изменения характеристик заданий может привести к снижению" качества обработки приоритетных заданий. Внеш+25 ние возмущения в предлагаемом уст-ройстве моделируются путем вариации параметра А интенсивности потока заданий, вырабатываемого генератором В, и характеристик времени обработки заданий, которое задается генерато- ЭО ром 9.Иэвенение условий Функционирования в адаптивных вычислительных системах приводит к Функциональной нлн структурной перестройке систеви с .целью поддержания критерия качества Функционирования системы на заданном. уровне, Такая перестройка устройства моделируется с помоарио блоков 14 и 10 по сигналам коррекции, поступаю-щим от блока 15 сравнения.В результате моделирования оцениваются следующие характеристикикачества Функционирования системы:ТсР - среднее время ответа системою;Р - вероятность обработки заданияР - вероятность потери заданиягвследствие блокировки термин.алов;Р - вероятность потери задания3вследствие блокировки и за 4груэки терминалов- средняя длина очереди,устройство для моделирования адаптивных вычислительных систем обеспечивает моделирование как адаптивных,так и обычных вычислительных систем.дополнительные блоки и новые функциональныесвязи устройства в совокупности с известными позволяют оценить зависимость критериев качества Функционирования вычислительных систем от таких параметров, какА - интенсивность и законы распределения входных потоковзаданий;ц - длительность кванТа обработ-.ки заданий;Ф- величина потерь на переключение программР ". законы распределения времениобработки заданий;М - оличестао терминалов в;систе-.ЭЮ фч - быстродействие центральногопроцессорафТэ " з 4 данного уровня качестваобработки наиболее приоритет-.,ных заданий.