Устройство для моделирования систем массового обслуживания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 5 2 51)4 С 0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СТВУ к 98НИЯ иатриггер 20ржки, элемеа. Блок сод24, выходотает в двуходелируетсявсех канало ем жат элемент И 1921 случайной задэлемент 23 запретакже элемент ИЛИУстройство рав первом режимеменная подготовк иг,с ржи5. ссом имах: врече т стеустр случ ону, отличному от я заявок. Во втором стему по акона обслужива атор 1 элеме ис- го рянн тре и ент 12слуых учай ержит (К) узл которые. входят ИПИ 16 и НЕ 17 ходят элемент Кивания, которые ов элем Кро кан соде не управления, ты ИЛИ-НЕ 15 того, в блок лов 18 обслуж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕП(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАСИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ(57) Изобретение относится к влительной технике, а именно к Изобретение относится к втельной технике и может бытьзовано при исследовании систвого обслуживания (СМО).Цель изобретения - повьппености моделирования.На фиг.1 приведена схемава; на фиг. 2 - схема блоканых временных задержек,Устройство содержит генерслучайного потока импульсов,2 запрета, реверсивный счетчла занятых каналов, счетчикчисла заявок, счетчик 5 потезаявок, первый 6, второй 7 и8 элементы И, триггер 9, элеНЕ 10, дешифратор 11, элеменчайной задержки и блок 13 слзадержек.Блок 13 сод 801509927 лизированным средствам электронногомоделирования, предназначенным дляисследования систем массового обслуживания. Цель изобретения - повьппениточности моделирования. В устройство, содержащее блок случайных задержек, генератор случайного потока импульсов, элемент запрета, первый ивторой элементы И, реверсивный счетчик числа занятых каналов, дешифратор, элемент случайной задержки,введены третий элемент И, триггер,элемент НЕ. 2,ил. после поступления заявки в свобо режиме работы устроиство имитирует обработку (т.е. одновременное начало обслуживания) заявок, поступивших за время подготовки, а затем и последующих заявок по мере их поступления вплоть до освобождения системы, С поступлением первой заявки в систему режимы работы устройства повторяются.Примером рассмотренного типа СМО являются многопроцессорные вычислительные системы, в которых после поступления заявки в свободную систему необходимо время на приведение ее в рабочее состояние.3 1509927Устройство работает следующим образом,Импульсы от генератора 1 поступают через открытый элемент 2 запретана суммирующий вход реверсивного,счетчика 3 числа занятых каналов.Поступление импульса на суммирующийвход реверсивного счетчика занятыхканалов увеличивает его код на единицу, что означает занятие одногоканала,Имитация режима работы одновременной подготовкой всех каналов производится по следующей схеме. Предположим, что система полностью свободна от заявок и триггер 9 находит-.ся в единичном состоянии, Тогда импульс, появившийся на выходе генератора 1, проходит через открытые элементы 2 запрета и элемент И 7, устанавливает в нулевое состояние триг"гер 9, исключая прохождение последующих импульсов через элемент И 8на вход блока 13, и поступает на 25элемент 12, который моделирует случайное время подготовки всех каналов, По истечении этого времени сигнал, имитирующий завершение подготовки каналов, с выхода элемента 12 30устанавливает в единичное состояниетриггер 9 и поступает в блок 13(вход Г), имитируя начало обслуживания всех заявок, поступивших завремя подготовки каналов, и переходсистемы во второй режим работы. Количество заявок, пришедших за времяподготовки определяется единичнымсигналом на одном из управляющихвходов блока 13, связанных с дешифратором 11, Работа устройства в первом режиме возможна лишь в случае,когда система была свободна, что определяется сигналом на нулевом выходе дешифратора 11. Если хотя бы один 45канал системы занят, то отсутствиесигнала на нулевом выходе дешифратора 11 закрывает элемент И 7, чтозапрещает прохождение импульса навход элемента 12,имитирующий подготовку всех каналов обслуживания.Во втором режиме импульсы от генератора 1 проходят через открытыеэлемент 2 запрета и элемент И 8 наблок 1 3, имитирующий случайную обра-ботку заявок, и, появляясь на еговыходе через время, равное случайнойдеятельности обработки, поступаютна вычитающий вход счетчика 3 числа 4занятых каналов, "списывая" из него единицу, что означает освобождение одного канала в системеВ момент времени, когда все каналы заняты, на последнем выходе дешифратора 11 появляется сигнал, закрывающий элемент 2 запрета и открывающий элемент И 6. При этом импульсы от генератора 1 проходят через элемент И б, имитируя поток заявок, получивших отказ в обслуживании, число которых подсчитывается счетчиком 5. В счетчике 4 в процессе работы устройства накапливается суммарное число поступивших в систему заявок.Блок 13 случайных временных задержек имитирует групповое обслуживание заявок, поступивших в свободную систему за время "разогрева", а затем- обслуживание случайного потока заявок по мере их поступления и освобождения каналов.Блок 13 работает следующим образом,В исходном состоянии триггеры 20 всех каналов обслуживания находятся в единичном состоянии, обеспечивая наличие нулевых потенциалов на выходах элементов ИЛИ - НЕ 15 с номерами, большими или равными номеру канала, которому принадлежит триггер,Следовательно, элемент И 19 первого канала открыт, а элементы И 19 остальных каналов закрыты для сигналов с одиночного входа блока.В начале каждого цикла имитируется одновременное начало обслуживания группы заявок, поступивших в свободный блок. С этол целью в блок поступают сигнал на групповой вход Г и сигнал на один из управляющих входов У,определяющий количество заявок в группе. Сигнал с группового входа Г блока через элемент ИЛИ 22 первого канала 18 проходит на нулевой вход триггера 20, и на вход элемента 21 задержки первого канала, имитируя тем самым начало обслуживания первой заявки. Этот же сигнал последовательно проходит через открытые элементы 23 запрета и элементы 22 на входы элементов 22 и нулевые входы триггеров 20 последующих каналов, пока на его пути не встретится элемент 23 запрета,закрытый сигналом с управляющего входа У,. (где х - количество заявок вФормула изобретения Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор случайного потока импульсов, элемент запрета, элемент случайной задержки, первый и второй элементы И, реверсивный счетчик числа занятых каналов, дешифратор и блок случайных задержек, элемент случайной задержки состоящий иэ К кана лов обслуживания, (К) узлов управления и элемента ИЛИ, каждый канал обслуживания содержит элемент И, и триггер, нулевой вход которого соеди 50 5 150992группе), Это обеспечивает имитациюначала обслуживания группы заявок,поступивших в свободный блок, послечего блок обеспечивает имитацию обслуживания случайного потока заявокпо мере их поступления на его одиночный вход. Если свободен один из каналов 18, предположим с номером , тоего триггер 20 находится в единичномсостоянии, и сигналом с его выхода(через последовательность элементовИЛИ 16 и ИЛИ-НЕ групп управления)исключается возможность прохожденияимпульса, имитирующего поступлениезаявки на входы каналов с большиминомерами. Импульс, поступивший. наодиночный вход (при условии занятости каналов с меньшими, чем ,1 номерами), через открытый элемент И 19 20,1-го канала и элемент ИЛИ 22 .проходит на нулевой вход триггера 20ина вход элемента 21 . До тех пор поФка импульс не появится на выходе элемента 211, триггер 20 соответствующего канала находится в нулевом сос.тоянии, обеспечивая закрытое состояние (через элементы НЕ 17 и ИЛИ-НЕ15) . элемента И 19,Очередной импульс с одиночного З 0входа аналогичным образом поступаетна вход свободного канала с меньшимномером.Импульс элемента 21,. появившийсяна выходе через время, равное случайной длительности обслуживания,ус 35танавливает в единичное состояние соответствующий триггер 20 и одновременно через элемент ИЛИ 24 поступаетна выход блока,40Статистические характеристикифункционирования СМО вычисляются известными методами. 7 6нен с выходом элемента случайнойзадержки своего канала обслуживанияи соответствующим входом элементаИПИ блока случайных задержек, прямойвыход триггера 1-го канала обслуживания (1 = 2, К) подключен к первомувходу (-1)-го узла управления, прямой выход триггера первого каналаобслуживания подключен к второму входу первого узла управления, первыйвыход 1-го узла управления (1 = 1,К - 2) соединен с вторым входом( + 1)-го узла управления, прямойвыход триггера первого какала обслу-.живания соединен с первым входом элемента И своего канала обслуживания,а второй выход 1-го узла управления(1 = 1, К) подключен к первому входу элемента И (1+1)-го канала обслуживания, выход генератора случайного потока импульсов соединен с информационным входом элемента запрета ипервым входом первого элемента И устройства, выход которого является выходом потеренных заявок устройства,а второй вход первого элемента И иуправляющий вход элемента запретаподключены к последнему выходу дешифратора, первый выход которого соеди"нен с первым входом второго элемента И устройства, выход которого подтключен к входу элемента случайнойзадержки устройства, выход элементазапрета соединен с вторым входоМ второго элемента И устройства и реверсивного счетчика числа заняалых каналов, вычитающий вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ блокаслучайных задержек, разрядные выходы реверсивного счетчика занятых каналов подключены соответственно квходам дешифратора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования,. оно дополнительно содержит триггер, элементНЕ и третий элемент И, а каждый каналобслуживания блока случайных задержекдополнительно содержит элемент ИЛИ,-й канал обслуживания дополнительно содержит элемент запрета, причемвыход элемента запрета -го каналаобслуживания соединен с первым входом элемента ИЛИ своего канала обслуживания и управляющим входом элемента запрета (+1)-го канала обслуживания, в каждом канале обслуживаниявыход элемента И подключен к второмувходу элемента ИЛИ, своего каналаобслуживания, выход которого подключен к входу элемента случайной задержки и единичному входу триггера сВоего канала обслуживания, первый5 вход элемента ИЛИ первого канала обслуживания и управляющий вход элемента запрета второго канала обслуживания объединены и подключены к выходу элемента случайной задержки устройст . ва и нулевому входу триггера устройства, единичный вход которого подключен к выходу второго элемента И устройства, вторые входы элемента И всех каналов обслуживания объединены и подключены к выходу третьего элементаИ устройства, а информационные входыэлементов запрета каналов обслуживания соединены соответственно с второго по предпоследний выходами дешифратора устройства, первый выход которого через элемент НЕ устройства соединен с первым входом третьего элемента И устройства, второй и третийвходы которого соединены соответственно с прямым выходом триггера устройства и выходом элемента запретаустройства.