Устройство для моделирования систем массового обслуживания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 15/20 1) 4 П ЕТЕНИЯ ЬСТ Сл УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ д ВТОРСКОМУ СВИД(56) Авторское свидетельство СССР В 1108456, кл. С 06 Р 15/20, 1982,Авторское свидетельство СССР У 1151981, кл, С 06 Р 15/20, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис" польэовано при исследовании систем массового обслуживания с вероятностными приоритетами. Цель изобрете, ЯО 1410052 ния - расширение функциональныхвозможностей путем воспроизведениярежима вероятностного приоритета вобслуживании двух потоков. заявок.Цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит элементыИ, ИЛИ, НЕ, счетчик импульсов, элемент сравнения, генератор тактовыхимпульсов, генератор случайных импульсов и регистр. Устройство позволяет определить общее число сгенерированных заявок высокого и низкогоприоритета, число заявок, получившихотказ в обслуживании, число обслуженных заявок, что позволяет оцениватьмоделируемую систему массового обслуживания. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике может быть использоУвано при исследовании систем массого обслуживания с вероятностными5приоритетами.Цель изобретения - расширение фунфункциональных возможностей путемвоспроизведения режима вероятностного приоритета в обслуживании двух по Отоков заявок.На чертеже представлена схемаустройства,Устройство содержит генератор 1заявок низкого приоритета, генератор 152 заявок высокого приоритета, счет. -чики 3, 4 заявок высокого и низкогоприоритета соответственно, счетчики5 и 6 отказов в обслуживании заявоквысокого и низкого приоритетов соответственно, первый 7, четвертый 8,второй 9 и третий 10 элементы запрета, десятый 11, первый 12, восьмой13, третий 14, четвертый 16, шестой17 элементы И, первый 18, второй 19 25и четвертый 20 элементы ИЛИ, реверсивный счетчик 21 занятых каналов,1реверсивный счетчик 22 очереди заявок высокого приоритета, реверсивный, счетчик 23 очереди заявок низкого 30приоритета, пятый 24 второй 25, девятый 26 элементы И, пятый 27 и третий 28 элементы ИЛИ, блок 29 случайных временных задержек, генератор 30тактовых импульсов, генератор 31 3",элемент НЕ 38, установочный вход 40устройства 39,Система массового обслуживанияс относительными приоритетами является частым случаем системы с вероятностными приоритетами. Действительно, записывая в регистре 33 максимальное число (соответствующее вероятности, равной 1), мы получим, что в этомслучае единичный потенциал а выходаэлемента сравнения 37 подается всегдана элемент ИЛИ 35. Это значит, что,50заявки генератора 2 имеют относительный приоритет перед заявками генератора 1. Если же в регистре 33 записа"но число О, то единичный потенциалс выхода элемента сравнения 37 подается на элемент ИЛИ 36. В этом случаезаявки генератора 1 имеют относительный приоритет перед заявками генератора 2, При промежуточных значенияхкода на регистре 33 моделируется обслуживание с вероятностными приоритетами.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии в регистр 33записывается код, соответствующийвероятности обслуживания заявок генератора 2. Все счетчики устройстваобнулены, сигналы с выхода элементовИЛИ 27 и 28 отсутствуют, импульсы отгенератора 1 и 2 через открытые элементы 7 и 8 запрета, элемент ИЛИ 18,открытый элемент 9 запрета поступаютна суммирующий вход счетчика 21 занятых каналов и одновременно черезэлемент ИЛИ 19 поступают на блок 29случайных временных задержек, имитирующий процесс обслуживания. Поступление сигнала на суммирующий входсчетчика 21 занятых каналов увеличивает его код на единицу, что означает занятие одного канала,, Импульс с блока случайных временных задержек, появившийся на выходечерез время, равнов случайному времени обслуживания, поступает на вычитающий вход счетчика 21 занятых каналов И, вычитая от его содержимогоединицу, имитирует тем самым конецработы по обслуживанию заявки и освобождение канала,В момент времени, когда все кана-.лы заняты, на выходе элемента И 24появится сигнал, поступающий науправляющий вход элемента 9 запретаи на входы элементов И 14 и 17. Приэтом элемент 9 запрета закрывается,а элементы И 14 и 17 открываются ноодному входу. Тем самым прекращаетсяпоступление сигналов с генераторов 1и 2 на суммирующий вход счетчика 21занятых каналов и на блок 29 сыпучихвременных задержек.Начинается подача сигналов с генератора 1 через элемент И 17 на суммирующий вход счетчика 23 числа заявок, ставших на очередь из первогопотока заявок, а с генератора 2 черезэлемент И 14 на суммирующий входсчетчика 22 числа заявок, ставшихна очередь из второго потока заявок.Как только на счетчиках 22 или 23запишется хотя бы одна "1", говорящая о том, что имеются очереди наобслуживание из первого и второгопотока заявок, на выходе элементов45 ИЛИ 27 или 28 соответственно появятся сигналы. Пусть "1" записана насчетчике 22 числа заявок, ставшихна очередь из второго потока заявок,сигнал с выхода элемента ИЛИ 27 поступает на управляющий вход элемента 10 ЗАПРЕТ через элемент ИЛИ 20и открывает элемент И 15. В результате импульс с блока 29 временных 10задержек поступает через открытыйэлемент И 15 на вычитающий входсчетчика 22 и, списывая из него "1",имитирует завершение обслуживанияодной заявки из второго потока. Одновременно этот же сигнал через, элемент ИЛИ 19 поступает на вход блока29 временных задержек, имитируя темсамым принятые на обслуживание однойиз заявок, стоящих в очереди, Следовательно, при отсутствии очереди заявок второго потока обслуживаетсяочередь заявок, поступающих от генератора 1,В случае, если 1 записаны на 25счетчиках 22 и 23, на выходе элемента И 11 появится "1", происходит запуск генератора 30 .тактовых импульсов и генератора 31 случайных импульсовИмпульсы с выхода генератора 30 тактовых импульсов через открытый элемент 34 запрета поступаютна вход счетчика 32, через случайныйпериод повторения импульс с выходагенератора 31 случайных импульсовпоступает на управляющий вход элемента 34 ЗАПРЕТ, закрывает его и одновременно подается на вход считываниясчетчика 32 и регистра 33. Число, записанное.в регистре 33, считывается 40и сравнивается с числом, выбраннымслучайным образом из последовательности чисел, определяемых модулем.счета счетчика 32, в элементе срав-нения 37, Если число, записанное врегистре, больше, чем число, поступающее в элемент сравнения 37 с выхода счетчика 32, то сигнал с первого выхода элемента сравнения черезэлемент ИЛИ 35 открывает по одномувходу элемент И 15, т,е. возможно обслуживание заявок, стоящих в очередиот генератора 2, В случае, если число, записанное в регистре, окажетсяменьше числа, поступившего в элементсравнения 37 с выхода счетчика 32,то сигнал с второго выхода элементасравнения 37 через элемент ИЛИ 36поступает на вход элемента И 16 и от-крывает его по одному входу, т,е.возможно обслуживание заявок, стоящих в очереди от генератора 1. Таким образом, реализуется возможностьмоделирования систем массового обслуживания с вероятностным приоритетом в обслуживании,В момент времени, когда все местаочереди заняты, т.е, Во всех разрядах реверсивных счетчиков 22 и 23"1", с выходов элементов И 25 и 26появляются сигналы, которые поступают на управляющие входы элементов 7и 8 запрета и элементов И 12 и 13 соответственно, При этом элементы И 12и 13 открываются и импульсы от генераторов 2 и 1 проходят на счетчики5 и 6, которые подсчитывают числозаявок, получивших отказ в обслуживании из первого и второго потокасоответственно,Таким образом, устройство позволяет моделировать системы массовогообслуживания.с относительными и вероятностными приоритетами в обслуживании двух потоков заявок,формула и з о б р е т е н и яУстройство для моделирования систем массового обслуживанияСодержащее с первого по девятый элементы И, с первого по пятый элементы ИЛИ, с первого по пятый элементы ЗАПРЕТ, реверсивный счетчик очереди заявок высокого приоритета, реверсивный счетчик заявок низкого приоритета, реверсивный счетчик занятых каналов, генератор заявок низкого приоритета, генератор заявок высокого приоритета, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и информационным входом первого элемента ЗАПРЕТ, управляющий вход которого и второй вход первого элемента И соединены с выходом второго элемента И, входы которого соединены соответст-, венно с разрядными выходами реверсивного счетчика очереди заявок высокого приоритета, суммирующий вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ЗАПРЕТ и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом второго элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивно 1410052го счетчика занятых каналов и первымвходом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом блока случайных временных задержек выходЭ 5 которого соединен с первым входом четвертого элемента И и информационным входом третьего элемента ЗАПРЕТ, выкод которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика за нятых каналов, разрядные выходы которых соединены соответственно с входами пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, управляющим входом второго элемента. ЗАПРЕТ, первым входом шестого элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика очереди заявок низого приоритета, разрядные выходы 20 которого соединены соответственно сходами третьего элемента ИЛИ, выходоторого соединен с первым входомедьмого элемента И и первым входометвертого элемента ИЛИ, выход четертого элемента И соединен с вторымходом второго элемента ИЛИ и вычиающим входом реверсивного счетчикачереди заявок высокого приоритета,азрядные выходы которого соединены 30оответственно с входами пятого элеента ИЛИ, выход которого соединен . первым входом четвертого элементаи вторым входом четвертого элемена ИЛИ, выход которого соединен с правляющим входом третьего элементаАПРЕТ, выход генератора заявок низого приоритета соединен с информаонным входом четвертого элементаАПРЕТ и первым входом восьмого .лемента И, второй вход которого со 40 .динен с управляющим входом четвертого элемента ЗАПРЕТ и выходом девя- того элемента И, входы которого и ходы третьего элемента И соединены Соответственно с разрядными выходами реверсивного счетчика очереди заявок ьизкого приоритета, вычитающий вход которого соединен с выходом седьмо, - о элемента И, и третьим входом второго элемента ИЛИ, выход четвертого 50 элемента ЗАПРЕТ соединен с вторым входом шестого элемента И и вторым входом первого элемента ИЛИ, выходы первого и восьмого элементов И являются выходами отказов в обслуживании заявок высокого и низкого приоритетов, устройства соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения режима вероятностного приоритета, оно дополнительно содержит десятый элемент И, шестой и седьмой элементы ИЛИ, элемент НЕ, счетчик импульсов, элемент сравнения, генератор тактовых импульсов, генератор случайных импульсов и регистр, причем первый вход десятого элемента И соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, а второй вход - с выходом пятого элемента ИЛИ, второй вход седьмого элемента И соединен с выходом шестого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента НЕ и первым входом седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом четвертого элемента И, выход десятого элемента И соединен с входом элемента НЕ, входом запуска гене" ратора случайных импульсов и входом запуска генератора тактовых импульсов, выход которого соединен с информационным входом пятого элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, вход считывания которого соединен с выходом генератора случайных импульсов, управляющим входом пятого элемента ЗАПРЕТ и входом считывания ре-гистра, разрядные выходы которого соединены соответственно с информационными входами первой группы элемента сравнения, информационные входы второй группы которого соединены соответственно с разрядными выходами счетчика импульсов, выходы "Больи ише и Равно или меньше" элемента сравнения соединены с вторыми входами седьмого и шестого элементов ИЛИ соответственно, разрядные входы регистра являются установочным входом устройства,. а выход блока случайных временных задержек подключен к третьему входу седьмого элемента И.