Устройство для моделирования систем массового обслуживания

.Г.Ломакоо и Р.И.К81.3(088 Бюл. Ф 35С.В.Сычомпаниец8) в, А.Д.Хоп о ветс ми б ыхо венно ния енка, а заяво элеменок соем перм счетные в тон И нФормационным в енто запрета, в дин д го эл ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(56) Авторское свидетельство СССР:. У 826358, кл. С 06 Р 15/20, 1979.Авторское свидетельство СССР В 1111172, кл, С 06 Р 15/20, 1983 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВА НИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее генератор заявок, выпол ненный в виде генератора случайных импульсов, счетчик общего числа за явок, счетчик числа заявок, получивших отказ.в обслуживании, первый и второй реверсивные счетчики, первый и второй многовходовые элементы И, многовходовый элемент ИЛИ первый блок случайных временных задержек, четыре элемента И, три элемента запрета, два элемента ИЛИ счетчик повторно обслуживаемых заявок, блок распределения заявок, состоящий из двух генераторов импульсов, выходы которых подключены к счетному входу триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к первым входам соответственвого и второго элемен которых являются соо первым и вторым выход входом блока распред являются вторые объе оды первого и второго выход генератора зая чика общего числа заявок и первым входом первого элемента И, выход которого подключен к входу счетчика числа заявок, получивших отказ в обслуживании, выход второго элемента запрета соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходу второго элемента И, третий вход второго элемента ИЛИ соединен с первым выходом блока распределения заявок и входом счетчика повторно обслуживаемых заявок, а выход третьего элемента ИЛИ соединен с входом первого блока случайных временных задержек, выход которого подключен к входу блока распределения заявок, второй выход которого соединен с инФормационным входом третьего элемента запрета, первым входом Я третьего элемента И и первым входом второго элемента И, второй вход которого объединен с управляющим входом третьего элемента запрета и вторым входом третьего элемента И и подключен к выходу многовходовогоэлемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с разрядными Выходами первого реверсивного счет-. чика и входами первого многовходового. элемента И, вьйитающий вход пер" вого реверсивного счетчика соединен с выходом третьего элемента И, а .Ь суммирующий вход подключен к выходу нетвертого элемента И, первый вход которого и управляющий вход второго элемента запрета соединены с выходом второго многовходового элемента И, входы которого соединены соответственно с разрядньвчи выходами вто1809 19 мента И, управляющему входу четверИ. рого реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходомтретьего элемента запрета, а суммирующий вход второго реверсивногосчетчика подключен к выходу первогоэлемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей устройства путем моделирования режима резервирования обслуживающих приборов,оно дополнительно содержит пятый ишестой элементы И, четвертый элемент запрета, второй блок случайныхвременных задержек, третий реверсивный счетчик и третий многовходовый элемент И, причем выход первогомноговходового элемента И соединен спервым входом пятого элемента И,.второй вход которого подключен к выходу третьего многовходового элетого элемента запрета и первому входу шестого элемента И, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и информационным входом второго элемента запрета, второй вход шестого элемента И соединен с выходом первого элемента запрета и информационным входом четвертого элемента. запрета, выход которого подключен к суммирующемувходу третьего реверсивного счетчика и входу второго блока случайной временной задержки, выход которогосоединен с вычитающим входом третьего реверсивного счетчика, разрядные выходы которого подключены соответственно к входам третьего многовходового элементаИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аппаратурном исследовании систем массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем моделирования режима резервирования обслуживающих приборов.На фиг.1 приведена схема устройства, на фиг.2 - схема блока распределения заявок.Устройство содержит генератоР 1 заявок, счетчик 2 общего числа заявок, счетчик 3 заявок, получивших отказ в обслуживании, второй 4 и первый 5 блоки случайной временной задержки, третий 6, первый 7 и второй 8 реверсивные счетчики, третий 9, первый 10 и второй 11 многовходовые элементы И, многовходовый элемент ИЛИ 12, счетчик 13 повторно обслуживаемых заявок, первый 14 и второй 15 элементы ИЛИ, первый 16, шестой 17, третий 18, четвертый 19, второй 20 и пятый 21.элементы И, первый 22, четвертый 23, второй 24 и третий 25 элементы запрета, блок 2630 распределения заявок. Блок 26 распределения заявок(фиг.2) содержит первый 27 и вторрй28 генераторы импульсов, триггер 29,первый 30 и второй 31 элементы И.Выход генератора 1 соединен с входом счетчика 2 общего числа заявок, входом первого элемента 22 запрета и входом элемента И 16, при этом выход элемента И 16 соединен с входом счетчика 3 заявок, получивших отказ в обслуживании, а выход элемента 22 запрета соединен с входом элемента И 17 и через элемент 23 запрета с входом блока 4 случайных временных задержек, при этом вход элемента 23 запрета подключен к входу элемента И 17 и соединен с выходом многовходового элемента И 9, соединенного с разрядными вьжодами реверсивного счетчика 6, при этом вьжоды реверсивного счетчика 7 соединены с входами многовходового элемента И 10 и многовходового элемента ИЛИ 12, выход. которого через элемент И 18 подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика. 7, при этом разрядные выходы реверсивного .счетчика 8 через многовходовый элемент И 11 подключены к упра.1 ляющему входу элемента 24 запрета и входу1180919 1 О 3элемента И 19, другие входы которых соединены с выходом элемента И 17, при этом выход элемента И 19 подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 7, а выход элемента 24 запрета - к первым входам элементов ИЛИ 14 и 15, выход первого из которых соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 8, а выход второго - с входом блока 5 случайных временных задержек, выход которого подключен к входу блока 26 распределения заявок, причем один выход блока 26 соединен с входом элемента И 18 и через элемент И 20 - с входами элементов ИЛИ 14 и 15, и через элемент 25 запрета с вычитающим входом реверсивного счетчика 8, а другой выход блока 26 соединен с входом элемента ИЛИ 15 и входом20 счетчика 13, при этом другие входы элемента И 19 и элемента 25 .запрета подключены к выходу многовходового элемента ИЛИ 12, а выход многовходового элемента И 10 через элемент И 21 подключен к другим входам элемента И 16 и элемента 24 запрета при этом другой вход элемента И 21 соединен с выходом многовходового элемента И 9, а выходы элемента 23 запрета и блока 4 случайных временньй задержек подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика 6. Блок 26 работает следующим обра зом.Предположим, что импульсы от обоих генераторов следуют с частотой 1/х, где х - длина интервала между смежными импульсами для каждого ге" 40 нератора. Пусть импульсы от генератора 28 приходят после соответствую"щих импульсов генератора 27 со сдвигом У. Тогда триггер 29 на любом промежутке времени длиной Х в тече ние времени У находится в единичном состоянии и в течение времени (Х-У) в нулевом. С учетом того, что импульсы поступают на вход блока 26 в Случайные моменты времени, можно эО утверждать, что поступивший на вход . импульс с вероятностью Р окажется на первом выходе блока и с вероятХ-Укостью 1-Р= -- на его, второом Вы ходе.Устройство работает следующим образом. 4Когда в системе хотя бы один канал свободный, сигнал на выходе многовходового элемента И 9 отсутствует, и импульсы от генератора 1 поступают через открытые элементы 22 и 23 за- прета на суммирующий вход счетчика 6 числа занятых каналов и, одновре" менно, на блок 4 случайных временных задержек. Импульс блока 4 случайных временных задержек, появившийся на выходе через время, равное случайной длительности обслуживания, поступает на вычитающий вход счетчика 6 числа занятых каналов и "списывает" из него "1", имитируя темсамым освобождение одного канала. ,В момент времени, когда все каналы заняты, на выходе многовходового элемента И 9 появляется сигнал, открывающий элемент И 17 и закрывающий элемент 23 запрета. Импульсы от генератора 1 через элемент 22 запрета и открытые элементы И 17 и элемент 24 запрета поступают на суммирующий вход счетчика 8 числа занятых каналов резерва. Поступление импульса на суммирующий вход счетчика 8 числа занятых каналов резерва увеличивает его код на "1", что оэ" начает занятие одного канала резерва. Одновременно импульсы от, генератора 1 через открьггые элементы И 17, элемент 24 запрета и элемент ИЛИ 15 поступают на блок 5 случайных временных задержек. Импульс блока 5 случайных временных задержек, появившийся на выходе через время, равное случайной длительности обслуживания, поступает на вход блока 26, который с вероятностью Р вырабатывает импульс по первому. выходу и с 1вероятностью 1-Р по второму выходу. Вероятность Р равна вероятности того, что кванта обслуживания хватит для завершения обслуживания данной заявки. С этой вероятностью Р импульс с первого выхода блока 26 через открытый элемент 25 запрета поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 8 и "списывает"н низ него 1 , имитируя тем самым освобождение одного канала резерва. С вероятностью (1"Р) блок 25 пропускает импульс от блока 5 случайных вре" менных задержек через элемент ИЛИ 15 вньвь на блок 5 случаййых временныхзадержек на "дообслуживание". Число таких повторный квантов фиксируетсясчетчиком 13, В момент времени, когда все каналы резерва заняты, на выходе многовходового элемента И 11, связанного с разрядами счетчика 8 занятых каналов резерва, появляется сигнал, закрывающий элемент 24 запрета и открывающий элемент И 19. Импульсы от генератора 1 через открытые элемент 22 запрета и элементы И 17 и 19 начинают поступать на суммирующий вход счетчика 7 числа заявок в очереди. При поступлении на счетчик 7 первой заявки на выходе многовходового элемента ИЛИ 12 появ.ляется сигнал, открывающий элементы И 18 и 20 и закрывающий элемент 25. запрета. В этом случае импульс с первого выхода блока 26 поступает на вычитающий вход счетчика 7 числа заявок в очереди и "списывает" из него "1", имитируя освобождение одного места в очереди. Одновременно с этим этот импульс через открытый элемент И 20, элемент ИЛИ 15 поступает на вход блока 5 случайных временных задержек, нмитируя тем самым принятие им на обслуживание одной из заявок, стоящих в очереди. В момент времени, когда и все места в очереди заняты, на выходе многовходового элемента И 10, связанного с разрядами счетчика 7 числа заявок, стоящих в очереди, появляется сигнал, М поступающий через открытый элементИ 21 на элемент 22 запрета и элемент И 16. При этом элемент 22 закроется, а элемент И 16 откроется,иимпульсы от генератора 1 проходят через элемент И 16, имитируяпоток заявок, получивших отказ в обслуживании, число которых подсчи тывается счетчиком 3 числа потерянных заявок. Общее число поступившихзаявок подсчитывается счетчиком 2.Статистические характеристикифункционирования системы массового 15 обслуживания, моделируемой предлагаемым устройством, вычисляютсяизвестными методами на основе показаний счетчика общего числа поступивших заявок, счетчика заявок, по лучивших отказ в обслуживании из-заотсутствия свободных мест для ожидания в очереди и счетчика 13.Таким образом, устройство позволяет расширить функциональные воз можности устройства путем моделирования режима резервирования обслуживающих приборов, осуществляющихквантованное обслуживание, и очередью. Данные системы нашли широкое З 0 распространение в вычислительныхсистемах, а применение предлагаемого устройства позволит значительносократить время и материальные затраты на их исследование.