Устройство для моделирования систем массового обслуживания

(21) 3975794/24-2 (22) 12. 11.85 (46) 07.0889. Бюл (72) АеЛе Козлову Г.П. Азбукин и С. (53) 681.3(088.8) (56) Авторское св В 817723, кл, С 0Авторское свид В 1030806, кл. С В 29 ЛфСе Сорока 9 . Артюшенко идетельство СССР 6 Р 15/20, 1979етельство СССР 06 Р 15/20, 1982. ГОсудАРстВенный номитетпо изОБРетенияу и отнРЫТИВ 4ПРИ ГННТ СССР(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛНЗВАНИЯ,содержащее генератор импульсов сослучайным интервалом следования,два генератора отказов, два элемента И, два элемента запрета, два триггера, первый элемент КЧИ, два элемента задержки, причем прямой выход первого триггера является выходом длительности обслуживания заявок устттройства и соеринен с первым инверсным входом первого элемента И, выходпервого генератора отказов подклю- .чен к второму инверсному входу перного элемента И, выход которого соединен с Я-входом первого триггераи с входом запуска генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является выходомчисла полностью обслуженных заявокустройства и подключен к первомуК-входу первого триггера, выход второго генератора отказов подключен квторому входу второго элемента И,к информационному входу первого элемента залрета и через первый элементзадержки соединен с К-входом второготриггера, прямой и инверсный выходыкоторого подключены соответственнок управляющим входам второго и первого элементов запрета, выходы кото жх соединены соответственно с входами первого элемента ИЛИ, выход первого генератора отказов соединен с информационным входом второго элемента запрета н через второй элемент задержки с Б-входом второго триггера, прямой вход первого элемента И является информационным входом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет моделирования дообслуживания заявок в резервированных системах, оно дополнительно содержит генератор счетных импульсов, триггер установкирежимов функционирования, реверсивньй счетчик, второй элемент ИЛИ, с третьего по шестой элементы И, причем выход генератора счетных импуль- %авв сов соединен с первыми входами треть его и четвертого элементов И, вторые . входы которых соединены соответственственно с прямым и инверсным выходами первого триггера, а выходы - соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом четвертого и с первьм входом пятого элементов И, пря мой выход триггера установки режимов функционирования подключен к первому входу шестого элемента И, выход которого соединен с эапрещаюпрачайввходом генератора импульсов со слу. чайным интервалом следования и с вторяк К-входом первого триггера, инверсный выход триггера установки режимов функционирования подключен3 149936к второму входу пятого элемента И,выход которого соединен с третьиминверсным входом первого элемента И,входы триггера установки режиионфункционирования являются соотнетст 5вечно нходамн установки режимон фун 5 4кцнониронания устройства, а выходпервого элемента ИЛИ соединен стретьим входом третьего элемента ЙФс первым инверсным входом нетвертогоэлемента И и с вторым входом шестогоэлемента И.Изобретение относится к специализированным средспнам вычислительнойтехники и предназначено для моделирования процессов обслуживания заявокв системах массового обслуживания.Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей за счетмоделирования дообслуживания заявок 20в резервированных системах.На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство содержит первый 1,второй 2 и пятый 3 элементы И, генератор 4 импульсов со случайным интервалом следования, генератор 5 счетных импульсов, первый б и второй 7генераторы отказов, шестой 8, третий9 и четвертый 10 элементы И, первый 3011 и второй 12 элементы задержки,триггер 13 установки режимов Функционирования, первый 14 и второй 15триггеры, реверсивный счетчик 16,первый 17 и второй 18 элементы ИЛИ,второй 19 и первый 20 элементы запрета, информационный вход 21 устройства, входы 22 и 23 установки режимов Функционирования, выход 24 числаполностью обслуженных заявок и выход 25 длительности обслуживания заявок,Полагаем положительную логику функционирования устройства. Заявки поступают на вход 21 устройства и представляют собой короткие по длительности импульсы, распределенные помоделируемому случайному закону распределения заявок. Генераторы 6 и 7отказов вырабатывают импульсы, частота которых соответствует частотепоявления отказов, а длительностьдлительности действия отказа в соответствующем канале. Генератор 4 импульсов со случайным интервалом следования вырабатывает короткий импульс,соответствующий полностью обслужен"ной заявке, после прихода на его входзапускающего импульса через интервал времени, соответствующий нремени обслуживания заявки, если на его запирающий вход в этом интервале не поступало импульса. Генератор 5 импульсон вырабатывает периодическую последовательность импульсов с периодом,который для повьшения точности моде"лирования не должен преньппать величины 0,1 Т, где Т - средняя продолжительность отказов, величина задержки вэлементах 11 и 12 должна несколькопревышать длительность переходныхпроцессов в триггере 15 и элементах19 и. 20, Нулевое состояние триггера15 соответствует работе первого канала, а единичное - второго. В своюочередь, единичное состояние триггера 13 соответствует режиму работыустройства с полным или частичнымобслуживанием заявок, нулевое -с дообслуживанием,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии триггеры 14и 15 и реверсинный счетчик 16 - в нулевом состоянии, а триггер 13 установки режимов Функционирования -в единичном состоянии. Это означает,что импульсы, вырабатываемые генератором 5, не оказывают влияния на работу обслуживающего прибора, Импульсзаявки поступает на вход 21 и проходит через элемент И 1, так как наего инверсных входах присутствуютнулевые потенциалы, Далее этот импульс запускает генератор 4 и перебрасывает триггер 14 н единичное состояние, что эквивалентно началу обслуживания заявки. С выхода триггера 14 высокий потенциал, поступающийна инверсный вход элемента И 1, недопускает прохождения следующих импульсов заявок до тех пор, пока незакончится обслуживание первой заяв"ки, т;е, нока на выходе генератора4 и, соответственно, на выходе 24устройства не появится импульс, нми 1499365тирующий момент окончания обслуживания заявки, который проходит на входтриггера 14 и устанавливает его внулевое состояние. Таким образом, навыходе, 25 устройства образуются им 5пульсы, длительность которых соответствует времени обслуживания заявок,В рассматриваемом режиме импульсы,выработанные генератором 7 отказов, 1 Оне оказывают влияния.Если вырабатывается импульс генератором 6 отказов, положительный потенциал проходит через открытый элемент 19 запрета, элемент ИЛИ 17 идалее через элемент И .8 на запирающийвход генератора 4, чем не допускаетпоявление импульсов на его выходе,если он был запущен, а также на второй вход триггера 14 и, если он бып 2 Ов единичном состоянии, перебрасываетего в нулевое состояние, т.е. происходит имитация прекращения Формирования состояния обслуживания. Пройдячерез элемент 12 задержки, импульс25отказа перебрасывает триггер 15 вединичное состояние. Соответствующиепотенциалы на его выходах закрываютэлемент 19 запрета и открывают элемент 20 запрета, Теперь устройствонаходится в режиме обслуживания вторым каналом, Моделирование обслужива"ния в нем аналогичное - при возникновении отказа включается первый канал,35Если действуют импульсы обоих генераторов 6 и 7 отказов, на выходеэлемента И 2 образуется положительный потенциал, который, воздействуя.на второй инверсный вход элемента И 1,40не пропускает ч,рез него импульсызаявки, В этом случае под воздействием импульсов отказов через элементы11 и 12 задерж и на оба входа триггера 15 подаются единичные сигналы 45При этом, независимо от состояниятриггера 15, от одного из генерато- .ров отказов положительный потенциалчерез элементы ИЛИ 17 и И 8 воздействуют на генератор 4 случайных импульсов до окончания действия импульса отказа любого иэ генераторов 6или 7. При этом, если импульс отказаокончится ранее у генератора 6, топроизойдет имитация восстановленияработоспособности первого канала,так как триггер 15 под воздействиемпотенциала от генератора 7 отказовбудет в нулевом состоянии, закроется элемент .".О запрета и на выходе элемента ИПИ 17 будет низкий пбтМ" циал, и наоборот. Таким образом, прй описанном режиме функционирования на выходе 24 устройства получаются импульсы, соответствующие полностью обслуженным заявкам, а на выходе 25- ,полностью или частично обслуженным заявкам.При воздействии сигнала по входу 23 триггер 13 устанавливается в нулевое состояние, ипод воздействием высокого.потенциала с его инверсного выхода элемент И 3 открывается, а под воздействием низкого потенциала с прямого выхода триггера 13 элемент И 8 закрывается. В этом случае импульсы на запрещающий вход генератора 4 не поступают, Этим устанавливается режим функционирования модели с дообслуживанием заявок. При этом режиме функционирования работа каналов обслуживания такая же, как и в предыдущем случае. Отличие состоит в том, что при возникновении отказа одного любого иэ каналов обслуживания происходит автоматическое переключение на исправный канал без сброса генератора 4, а при возникновении отказа обоих каналов на выходе элемента ИЛИ 17 формируется высокий потенциал, Если в это в ремя происхо" дило обслуживание заявки, то высокие потенциалы с прямого выхода триггера 14 и с выхода элемента ИЛИ 17 открывают элемент И 9, через который импульсы с выхода генератора 5 начинают поступать на суммирующий вход реверсивного счетчика 16Суммирование происходит до тех пор, пока открыт элемент,И 9. Под воздействием потенциалов с разрядных выходов реверсивного счетчика 16 Формируется высокий потенциал на выходе элемента ИЛИ 18, который, поступая через элемент И 3 на третий инверсный вход элемента И 1, дополнительно запирает его, чем препятствует прохождению заявок на обслуживание, Таким образом, реверсивный счетчик 16 выступает в роли оперативного запоминающего элемента, Фиксирующего, на какой временной интервал следует продолжить блокировку элемента И 1 после восстановления работоспособности любого из каналов при их одновремен- ном отказе, чтобы очередная з.1 явка не поступипа на обслуживаяие.1499365 7При восстановлении любого иэ каналов на выходе элемента ИЛИ 17 формируется низкий потенциал, который подается на инверсный вход элемента И 10, выступая как отпирающий сигнал, и на третий вход элемента И 9, запирая его. После завершения обслуживания заявки на инверсном выходе триггера 14 вырабатывается высокий по" тенциал, который также при наличии высокого потенциала с выхода элемента ИЛИ 18 открывает элемент И 10, чем вызывает поступление импульсов с выхода генератора 5 на вычитающий Ъход реверсивного счетчика 16, Поступление этих импульсов происходит до тех пор, пока реверсивный счетчик 16 не обнулится, после чего на выходе элемента ИЛИ 18 формируется низкий потенциал, который закрывает . элемент И 10 и, через элемент И 3 поступая на третий инверсйый вход элемента И 1, открываевафрго.Устройств о, таким образом, готов во к обслуживанию оч е редкойзаявки.Прн .втором режиме функционирования на выходах 24 и 25 устройстваполучаются импульсы, соответствующиеполностью обслуженным заявкам, причемна выходе 25, как и при первом режиме функционирования, длительность им пульсов соответствует длительностиобслуживания заявок.Таким образом, техническое преимущество изобретения заключается в расширении функциональных воэможностейза счет того, что оно позволяет исследовать одноканальную систему массового обслуживания с резервированием основного канала идентичным резервным при двух режимах функционирова ния - с .полным или частичным обслуживанием заявок и с дообслуживаниемзаявок резервным или первым восстановившим работоспособность каналом,если обслуживание заявки было прер вано отказом канала.1499365 Заказ 4696/49 Тираж 668 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. ям при ГКНТ ССГ5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго арина, 1 О Составитель В. Фукаловедактор В. Петраш Техред Л,Сердюкова Корректор Э, Лончакова