Модель обслуживающего прибора

(511 4 С 06 Р 5 ИСАНИЕ Н льство СССР15/20 // ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) МОДЕЛЬ ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПРИБОРА, содержащая генератор импульсов со случайной длительностью, три элемента И, два триггера, элемент запрета и первый разделительный диод, выход. первого элемента И подключен к первому входу первого триг. гера, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, а первый выход - с вторым входом первого элемента И, первый вход которого является входом заявок высокого приоритета устройства, входом заявок низкого приоритета которого является, первый вход третьего элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу второго триггера, а выход - к информацион-. ному входу элемента запрета, управляющий вход которого соединен с вторым выходом первого триггера,а выход - с первым входом второготриггера и через первый разделительный диод - с входом запускагенератора импульсов со случайнойдлительностью и выходом второгоэлемента И, второй вход которогоподключен к второму выходу второготриггера, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью упрощения моделидля экспоненциального закона обслуживания заявок, Ьна содержитчетвертый и пятый элементы И и второй разделительный диод, причемвыход первого элемента И через второй разделительный диод соединен свходом запуска генератора импульсовсо случайной длительностью, выходкоторого подключен к первому входучетвертого элемента И в первомувходу пятого элемента.И, втордйвход которого соединен с вторым выходом первого триггера, а выходпятого элемента И является выходомобслуженных заявок высокого приоритета модели и подключен к второмувходу первого триггера, первый выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выходкоторого является выходом обслуженных заявок низкого приоритета модели и подключен к.второму входу второго триггера.1 11Изобретение относится к специализированным средствам вычислительнойтехники, предназначено для моделирования процесса обслуживания однимприбором двух потоков заявок с различными приоритетами и может быть использовано в устройствах, моделирующих работу систем массового обслуживания.Цель изобретения - упрощение устройства для экспоненциального законаобслуживания заявок,На чертеже изображена структурнаясхема предлагаемого устройства,Устройство" содержит вход 1 заявоквысокого приоритета, вход 2 заявокнизкого приоритета, первый 3 и третий 4 элементы И, первый 5 и второй 6 триггеры, элемент 7 запрета,второй 8, четвертый 9 и пятый 10элементы И, первый 11 и второй 12разделительные диоды, генератор 13импульсов со случайной длительностьюследования.Вход 1 устройства соединен с первым входом элемента И 3, выход которого подключен к первому входутриггера 5 и через диод 12 к входузапуска генератора 13 и выходу элемента И 8, Выход генератора 13 соединен с первыми входами элементов И 9и 10. Выкод элемента И 10 подключенк второму входу триггера 5 н первому входу элемента И 8 и являетсяпервым выходом устройства, Первыйвыход триггера 5 соединен с вторымивходами элементов И 3 и 9, а второй выход - с управляющим входомэлемента 7 запрета и вторым входомэлемента И 10,Вход 2 устройства подключен кпервому входу элемента И 4, выходкоторого соединен с информационнымвходом элемента 7 запрета. Выходэлемента 7 запрета подключен к первому входу триггера 6 и через диод 1к выходу элемента И 8, .Первый выходтриггера 6 соединен с вторым входомэлемента И 4, а второй выход - свторым входом элемента И 8, Выходэлемента И 9 подключен к второмувходу триггера 6 и является вторымвыходом устройства.Потоки заявок на обслуживание навходах 1 и 2 устройства.представляют случайные импульсные последовательности, интервалы между которымираспределены по определенным (раз. ным или одним и тем же) законам,96888 1Моделью обслуживающего прибораявляется генератор 13, Временнойинтервал от момента запуска генератора до появления импульса на еговыходе случаен и распределен по экспоненциальному (или близкому к экспоненциальному) закону обслуживания,Устройство может работать в трехрежимах; обслуживание заявок низко 10 го приоритета; обслуживание заявоквысокого приоритета; обслуживаниезаявок высшего приоритета, поступивших в период обслуживания заявокнизкого приоритета,В исходном состоянии во всех трехрежимах триггеры 5 и 6 устанавливаются в положение, при котором на выходах, подключенных к элементам И 3,4 и 9, имеется высокий потенциал.20 При этом на вторых входах элементовИ 8 и 10 и управляющем входе элемента 7 запрета напряжение отсутствует. Для своих других входов элемен.ты И 3, 4 и 9 и элемент 7 запретад 5 открыты, а элементы И 8 и 10 закрыты.Обслуживание заявок низкого приоритета. Импульс с входа 2 через открытые элементы И 4 и 7 запрета идиод 11 запускает генератор 13, атриггер 6 переводится в положение,при котором элемент И 4 закрыт домомента окончания обслуживания поступившей заявки, Поступившие.в этовремя заявки с входа 2 к обслуживанию не принимаются и теряются, Пос- .ле окончания обслуживания, импульс свыхода генератора 13 проходит черезоткрытый элемент И 9 на второй выход устройства и одновременно, опро"кидывая триггер 6, открывает эле 40мент И 4 - устройство в исходномсостоянии.Обслуживание заявок высокого приоритета, Импульс с выхода 1 черезоткрытый элемент И 3 и диод 12 запускает генератор 13 и переводиттриггер 5 в состояние, при которомснимается высокий потенциал с элементов И 3 и 9 и подается напряже 50ние на управляющий (запрещающий)вход элемента 7 запрета и второйвход элемента И 10, Элемент 7 запрета закрыт, а элемент И 10 длясвоего первого входа открыт, Приэтом заявки, поступившие с входа 1,теряются, так как элемент И 3 закрыт, а заявки с входа 2, пройдяоткрытый элемент И 4, к обслуживаниюне принимаются, так как закрыт элемент 7 запрета, После окончанияобслуживания и появления импульсана выходе генератора 13 схема приводится в исходное состояние - импульс с выхода генератора 13 черезоткрытый элемент И 10 проходит напервый выход устройства и, опрокидывая триггер 5 открывает элементы И 3 и 9 и элемент 7 запрета изакрывает элемент И 10,Обслуживание заявок высшего приоритета, поступивших в период обслуживания заявок низкого приоритета.Заявка низкого приоритета с входа 2через открытые элемент И 4 и элемент 7 запрета запускает генератор 13и опрокидывает триггер б, При этомзакрывается элемент И 4, а на второйвход элемента И 8 с выхода триггера 6поступает разрешающий потенциал,Заявка высшего приоритета, поступившая с входа 1 до окончания работы генератора 13, через открытыйэлемент И 3 и диод 12 проходит навход запуска генератора 13, не оказывая влияния на его работу,Использование экспоненциального(наиболее широко распространенного)закона обслуживания принципиально,так как на этом основано упрощениеустройства - замена второго генератора импульсов со случайным интервалом следования прототипа на дваэлемента И 9 и 10 предлагаемогоустройства, Это можно пояснить следующим образом,Известно свойство, что если некоторая элементарная операция (например, телефонный разговор) имеетслучайную длительность с экспоненциальным распределением с параметром 71 и эта операция до моментапродолжалась в течение 1 единиц времени, то остаток от момента 10 домомента окончания операции имеет экспо,ненциальное распределение спараметром независимо от 1 . На этой основесправедлив следующий алгоритм работы генератора 13.Пусть генератор 13 был запущенимпульсом (назовем для определеннос-ти его первым импульсом) и проработал некоторое время. до момента 1, когда на вход запуска генератора 13 поступил второй импульс,Так как генератор 13 в момент продолжал работать, то второй импульсне окажет на него никакого влияния.Однако на основе приведенного свой ства экспоненциального распределе-ния можно считать, что с приходомвторого импульса (второй заявки)первый импульс (первая заявка)мгновенно прекращает обслуживаться,и также мгновенно начинает обслуживаться вторая заявка с тем же экспоненциальным законом, независимоот времени Ф обслуживания первой,заявки, Полозив, что вторая заявкаесть заявка более высокого приоритета, чем первая заявка, получаемалгоритм работы, аналогичный работемодели обслуживающего прибора известного устройства: поступившаязаявка высокого приоритета на входзапуска одного из двух генераторовимпульсов со случайным интерваломследования (подобных генератору 13) 51 О15 20 в период работы другого генератора,25 30 35 40 45 50 55 обслуживающего заявку низкого приоритета, запускает первый и устанавливает в исходное состояние второй генераторы; начинается обслуживание высокоприоритетной заявки с тем же законом распределения, что и низкоприоритетной.Вербальной моделью работы устройства является следующая. Два случайных потока заявок на обслуживание поступают на один обслуживающий прибор, Заявки на обслуживание с меньшим приоритетом принимаются к обслуживанию 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 более 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.В соответствии с рассмотренным алгоритмом работы генератора 13 считается, что обслуживание заявки низ" кого приоритета в момент прихода заявки высокого приоритета прекращается, а Начинает обслуживаться поступившая заявка высокого приоритета, Одновременно с этим опрокидывается триггер 5 и закрываются элементы И 3 и 9 и элемент 7 запреСоставитель В,ФукалоТехред Л.Мартяшова . Редактор А.Ванд орректор Ц.Рошко Тираж 709 Подп ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5аказ 7566/ н Патент Филиал жгород роектная 3 1 та и открывается элемент И 10, В таком состоянии схема удерживается до окончания обслуживания заявки высокого приоритета.После появления импульса на выходе генератора 13, имитирующего окончание обслуживания заявки высшего приоритета, этот импульс через открытьй элемент И 10пройдя на первый выход устройства, опрокидывает триггер 5открывая элементы 3, 9 и 7 и закрывая элемент 10, Причем данный импульс проходит также через элемент И 8, на втором входе которого имеется разрешающий потенциал от триггера 6 снова на запуск генератора 13, Тем самым имитируется повторное обслуживание заявки низкого приоритета, прерванное поступлением высокоприоритетной за 196888 аявки, До окончания обслуживания триггер 6 удерживает элемент И 4 в закрытом состоянии, а элемент И 9 -в открытом.После появления импульса на выходе генератора 13 схема возвращаетсяв исходное состояние - импульс черезоткрытый элемент И 9, пройдя на второй выход устройства, опрокидыванием 1 О триггера 6 откроет элемент И 4 и закроет элемент И 8,При поступлении новой заявки высокого приоритета с входа 1 до оконча,ния работы генератора 13, обслужи вающего повторно заявку низкого приоритета, обслуживание низкоприоритетной заявки снова прерывается и обслуживается поступившая высокоприоритетная заявка. Работа устройства повщо торяется аналогичным образом.