Устройство для моделирования систем массового обслуживания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 19) 01) 11 4 С 06 Р 15/ САНИ ОБ ЕТ приоритета зитета при налванием блоко ванияявкамичии н явок низког ысокого при нятых обслу вания заявок ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ПНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свидетельство СССР У 962969, кл. С 06 Р 15/20, 1981.Авторское свидетельство СССР В 1143034, кл . С 06 Р 15/20, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования обслуживания двух потоков заявок с различными приоритетами. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет запрета прерывания Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначено для моделирования процесса обслуживания двух потоков заявок с различными приоритетами,и может быть использовано в устройствах, моделирующих работу систем массового обслуживания.Цель изобретения - повышение функциональных возможностей устройства за счет запрета прерывания обслужиобслуживания заявок низкого приоритета заявками высокого приоритетапри наличии незанятых обслуживаниемблоков обслуживания заявок, В устройство введен элемент ИЛИ, а в каждый блок обслуживания - элемент запрета и два элемента И, Моделью обслуживающего прибора в каждом канале являются генераторы импульсов сослучайным интервалом следования,Заявки, поступающие на вход устройства, проходят последовательно блоки обслуживания, отыскивая свободный блок, и принимаются им на обслуживание. В случае занятости всехблоков обслуживания заявка высовогоприоритета ведет поиск блока, занятого обслуживанием заявки низкогоприоритета, прерывает ее и принимается этим блоком на обслуживание.2 ил На фиг.1 представсхема предлагаемогофиг.2 - структурнаялуживания заявок,Устройство содержит группу блоков 1 обслуживания заявок, первый 2,второй 3 и третий 4 элементы ИЛИ.Каждый блок 1 обслуживания заявоксодержит шестой элемент И 5, второйтриггер 6, первый элемент 7 запрета,разделительный диод 8, третий элемент И 9, первый 10 и второй 11 генераторы импульсов со случайным интервалом следования, третий 12 ивторой 13 элементы запрета, четвер 148179251 О тый 14, первый 15 и второи 16 элементы И, первый триггер 17, четвертыйэлемент 18 запрета и пятый элемент И 19.мент И 19На устройство поступают два случайных потока заявок на обслуживание. Каждый блок обслуживания заявокимеет только один обслуживающий прибор. Заявки на обслуживание поступают сначала в первый блок обслуживания заявок, В случае его занятости передаются на второй блок. Если ивторой блок занят, то заявки передаются в третий блок и т.д. Заявки наобслуживание теряются, если занятывсе блоки обслуживания заявок.Причем любой блок обслуживания заявок,если он свободен, может принять наобслуживание заявки в случае занятости только предыдущих по номерублоков обслуживания заявок. Последующие по номеру блоки обслуживаниязаявок на прием и обслуживание заявокпредыдущего номера влияния не оказывают,Заявки на обслуживание с меньшимприоритетом в любом блоке обслуживания заявок принимаются к обслуживанию в случае отсутствия заявки с более высоким приоритетом. Заявкам одного и того же приоритета, поступившим в блок обслуживания заявок в момент занятости обслуживающего прибора этого канала, в обслуживании отказывается, и они передаются в следующий блок,Если заявка с более высоким приоритетом поступила в блок обслуживания заявок в период обслуживанияприбором этого канала заявки с меньшим приоритетом, то возможно два варианта обслуживания заявки устройством.Если все блоки заняты, то обслуживание заявки с меньшимпрИоритетомпрекращается, а обслуживаются заявкис более высоким приоритетом. Послеосвобождения обслуживающего прибораобслуживание принятой ранее к обслуживанию заявки с меньшим приоритетомвозобновляется.Если хотя бы один блок свободен,то обслуживание заявки с меньшимприоритетом не прекращается, а заявкавысокого приоритета находит этотсвободный канал и принимается им наобслуживание. 20 25 30 35 40 45 50 5 Потоки заявок на обслуживание на входах устройства представляют случайные импульсные последовательности, интервалы между которыми распределены по определенным (разным или одним и тем же) законам.Моделью обслуживания прибора каждого блока обслуживания заявок являются генераторы 10 и 1. Закон распределения случайных импульсов на выходах генераторов 10 и 11 один и тот же, так как они моделируют один и тот же прибор. Временной интервал от момента эапуска генераторов до появления импульсов на их выходе случаен и распределен по принятому закону обслуживания заявок. Диод 8 служит для развязки междувыходом элемента И 9 и входом триггера 6.Блок 1 обслуживания заявок можетработать в четырех режимах: обслуживание заявок низкого приоритета, обслуживание заявок высокого приорите-та, обслуживание заявок высокогоприоритета, поступивших в период обслуживания заявок низкого приоритета,при наличии в устройстве свободныхблоков обслуживания заявок, обслуживание заявок высокого приоритета,поступивших в период обслуживаниязаявок низкого приоритета, при занятости в устройстве всех блоков обслуживания заявок.Устройство работает следующимобразом,В исходном состоянии во всех четырех режимах триггеры 17 и 6 устанавливаются в положение, при которомна выходах, подключенных к информа"ционному входу элемента 18 запрета иэлементам И 16 и 14, имеется высокий потенциал . Высокий потенциалчерез открытый элемент запрета поступает на элемент И 15 и управляющийвход элемента 12 запрета, а с выходаэлемента И 14 - на управляющий входэлемента 13 запрета. Элементы 12 и13 запрета открыты. При этом на управляющем входе элемента 7 запретанапряжение отсутствует и этот элементоткрыт. На управляющем входе элемента 18 запрета низкий потенциал с выхода элемента И 5. На первом входеэлемента И 5 низкий потенциал с выхода триггера 6, а на втором входе - высокий потенциал при наличии5 14 свободных блоков обслуживания заявок и низкий потенциал при занятости всех каналов обслуживания заявок. Анализ занятости каналов осуществляется элементом И 19, который анализирует состояние триггеров 17 и 6.Рассмотрим работу блока 1 обслуживания заявок во всех четырех режимах,Обслуживание заявок низкого приоритетаПусть данный блок свободен от обслуживания. На вход заявок низкого приоритета в блок 1 обслуживания заявок поступает импульс, соответствующий приходу заявки на вход блока, Так как элемент И 16 в исходном состоянии открыт, а элемент 13 запрета закрыт, то сигнал с входа проходит через элемент И 16 и поступает на информационный вход элемента 7 запрета. Элемент 7 запрета в исходном состоянии также открыт и поэтому импульс поступает на вход триггера 6, перебросив его в противоположное состояние.Одновременно низкий потенциал пос,тупает на входы элементов И 14 и 16. После чего элемент И 16 закрьгг, а элемент 13 запрета открыт. Заявки, поступающие на вход низкого приоритета в этом случае, на обслуживание не принимаются, а проходят на выход элемента 13 запрета, Импульс с входа через разделительный диод 8 поступает на. вход запуска генератора 11, на выходе которого появляется импульс со случайным интервалом следования. С прямого выхода триггера 6 поступает высокий потенциал на первый вход элемента И 5, на втором входе которого информация с выхода элемента ИЛИ 4, На выходе элемента ИЛИ 4 может быть высокий и низкий потенциал: высокий потенциал, если в устройстве есть свободные от обслуживания блоки 1 обслуживания заявок; низкий потенциал, если в устройстве нет свободных от обслуживания заявок блоков 1 обслуживания заявок. Если на выходе элемента И 5 высокий потенциал, то элемент 18 запрета закрыт и прерывание обслуживания заявки низкого приоритета заявкой высокого приоритета невозможно, Импульс со случайным интервалом следования с выхода генератора 11 подается на вход триггера 6. Триггер 6 перебрасывается в исходное состояние, на его инверсном выходе появляется высокий81792 6 10 ходном состоянии открыт, а элемент 12 запрета закрыт, то импульс с выхода блока поступает через элемент И 15 на вход триггера 17 и на вход запуска генератора 10. Поступив на вход триггера 17, импульс перебрасывает триггер 17 в противоположное состояние. На его инверсном выходе появляется низкий потенциал, который поступает на информационный вход элемента 18 запрета и на вход элемента И 14, На выходе элемента 18 запрета появляется низкий потенциал, который закрывает элемент И 15 и открывает элемент 12 запрета, Теперь заявки высокого приоритета, проходящие на вход блока, проходят на выход элемента 12 запрета. На прямом выходе триггера 17 находится высокий потенциал, который запрещает прохождение информации через элемент 7 запрета. На выходе элемента И 14 присутствует низкий потенциал, который открывает элемент 13 запрета. Теперь и заявки низкого приоритета, проходящие на вход блока, проходят на выход элемента 13 запрета. На выходе генератора 10 появляется импульс со случайным интервалом следования, который переводит блок 1 в исходное состояние.Обслуживание заявок высокого приоритета, поступивших в период обслуживания заявок низкого приоритета, при наличии в устройстве свободных блоков обслуживания. Пусть блок 1 обслуживания заявок занимается обслуживанием заявки низкого приоритета. На выходе элемента ИЛИ 4 находится высокий потенциал, что свидетельствует о наличии свободных блоков 1 обслуживания заявок. Так как блоком ведется обслуживание заявки низкого 20 25 30 35 40 45 50 55 потенциал . Этот высокий потенциалпоступает на входы элементов И 14 и16, открывая их. С выхода элементаИ 14 высокий потенциал поступает науправляющий вход элемента 13 запрета,Элемент 13 запрета закрывается. Таким образом, бпок по окончании обслуживания заявки низкого приоритета переходит в исходное состояние.Обслуживание заявок высокого приоритета, Пусть данный блок свободен от обслуживания. На вход заявок высокого приоритета в блок 1 обслуживания заявок поступает импульс,соответствующий приходу заявки на входблока. Так как элемент И 15 в ис 1481 792приоритета, то на прямом выходе триггера 6 находится высокий потенциал и на выходе элемента И 5 также находится высокий потенциал который запре 95 щает прохождение информации через элемент 18 запрета. Высокий потенциал с инверсного выхода триггера 17 не проходит на управляющий вход элемента 12 запрета и вход элемента И 15, Элемент И 15 закрыт, а элемент 12 запрета открыт, следовательно, обслуживание заявок высокого приоритета, поступивших в период обслуживания заявок низкого приоритета,при15 наличии в устройстве свободных каналов обслуживания не производит, и заявки высокого приоритета проходят на выход элемента 12 запрета. Информация о свободных от обслуживания 20 блоках поступает на входы элемента ИЛИ 4 с выходов элементов И 19, которые в свою очередь анализируют состояние триггеров 17 и 6. По окончании обслуживания заявки низкого 25 приоритета генератор 11 выдает импульс со случайным интервалом следования, который проходит на выход блока, а также переводит триггер 6 в исходное состояние. ЗОНа прямом выходе триггера 6 появляется низкий потенциал, который закрывает элемент И 5, следовательно, у него на выходе появляется низкий потенциал, который разрешает35 прохождение информации через элемент 18 запрета на вход элемента И 15 и на управляющий вход элемента 12 запрета. Весь блок переходит в исходное .состояние и готов к обслуживанию заявок как высокого так инизкого приоритета.Обслуживание заявок высокого приоритета, поступивших в период обслуживания заявок низкого приоритета, при занятости в устройстве всехблоков обслуживания заявок. Пусть блок 1 обслуживания заявок занимается обслуживанием заявки низкого приоритета. На выходе элемента ИЛИ 4 находится низкий потенциал, что свидетельствует о занятости в устройстве всех каналов обслуживания. Так как блоком вед тся обслуживание заявки низкого приоритета, то на прямом выходе триггера 6 находится высокий потенциал, а на выходе элемента И 5 - низкий потенциал, который поступает на управляющий вход элемента 18 запрета. Через элемент 18запрета разрешено прохождение информации с инверсного выхода триггера17, Поэтому высокий потенциал приложен к второму входу элемента И 15и к управляющему входу элемента 12запрета. Элемент И 15 открыт, элемент 12 запрета закрыт, Пусть в блокприходит заявка высокого .приоритетав момент обслуживания заявки низкогоприоритета, Импульс, пройдя черезэлемент И 15, поступает на вход триг"гера 17, на вход запуска генератора10 и на установочный вход генератора 11. По фронту этого импульса триггер 17 переходит в противоположноесостояние, генератор 11 прекращаетмоделировать процесс обслуживаниязаявки низкого приоритета, а генератор 10 начинает моделировать процесс обслуживания заявки высокогоприоритета.По окончании обслуживания заявкивысокого приоритета генератор 10вырабатывает импульс со случайныминтервалом следования, который поступает на выход блока обслуживания,.заявок а также переводит триггер 17в исходное состояние. Одновременнос этим импульс с генератора 10 поступает на вход элемента И 9, на втором входе которого находится высокийпотенциал с выхода триггера 6, таккак было прервано обслуживание заявки низкого приоритета. На выходеэлемента И 9 появляется импульс, который поступает на вход запуска ге- .нератора 11, который заново начинает процесс обслуживания заявки низкого приоритета. По окончании обслуживания заявки низкого приоритетагенератор 11 выдает импульс со слу.чайным интервалом следования, по которому блок 3 обслуживания заявок переходит в исходное состояние и готовк обслуживанию заявок как высокого,так и низкого приоритетов,В процессе работы заявки высокого и низкого приоритетов, поступаю"щие на входы устройства, ищут свободные блоки 1 обслуживания с наи"меньгшгм номером. Ес.гпг все блоки заняты, то заявки низкого приоритета получают отказ в обслуживании, а заявки высокого приоритета прерывают обфслуживание заявок низкого приоритета. На выходах элементов ИЛИ 2 и 3образуются потоки обслуженных заявоксоответственно высокого и низкогоприоритетов.формула изобретенияУстройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее два элемента ИЛИ и М блоков обслуживания заявок, каждый блок обслуживания заявок содержит первый и второй триггеры, первый, второй и третий элементы запрета, разделительный диод, четыре элемента И, первый и второй генераторы импульсов со слу чайным интервалом следования, в каждом блоке обслуживания заявок выход первого элемента И подключен к единичному входу первого триггера, входу запуска первого генератора им пульсон со случайным интервалом следования и установочному входу второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход второго элемента И соединен с информационным 25 входом первого элемента запрета, выход которого подключен к единичному входу второго триггера непосредственно, а через раздельный диод - к входу запуска второго генератора импуль сов со случайным интервалом следова 1 ния, выход которого соединен с нулевым входом второго триггера, выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следования подключен к .первому входу третьего элемента И и к нулевому входу первоготриггера, прямой выход которого подключен к управляющему входу первого элемента запрета, прямой выход вто О рого триггера подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с входом запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, инверсный45 выход второго триггера подключен к первому входу второго элемента И и первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом первого триггера, а выход четвертого элемента И подклюО чен к управляющему входу второго элемента запрета, первый вход первого элемента И и информационный вход третьего элемента запрета первого бло. ка обслуживания заявок объединены и являются входом заявок высокого приоритета устройства, второй вход второго элемента И и информационный вход второго элемента запрета первого блока обслуживания заявок объединены иявляются входом заявок низкого приоритета устройства, выход второго элемента запрета К - го блока обслуживания заявок (К=1, М) соединен свторым входом второго элемента И иинформационным входом второго элемента запрета (К+1)-го блока обслуживания заявок, а выход третьего элемента запрета К-го блока обслуживания заявок подключен к первому входупервого элемента И и информационномувходу третьего элемента запрета,выходы второго и третьего элементовзапрета М-го блока обслуживания заявок являются выходами необслуженныхзаявок соответственно низкого и высокого приоритетов устройства, выходыпервых генераторов импульсов со случайным интервалом следования всехблоков обслужива.ния заявок соединены соответственно с входами первогоэлемента ИЛИ устройства, выход которого является выходом обслуженныхзаявок высокого приоритета устройства, а выходы вторых генераторов импульсов со случайным интервалом следования всех блоков обслуживаниязаявок соединены соответственно свходами второго элемента ИЛИ устройства, выход которого является выходом обслуженных заявок низкого приоритета устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет запрета прерыванияобслуживания заявок низкого приоритета заявками высокого приоритетапри наличии незанятых обслуживаниемблоков обслуживания заявок, оно дополнительно содержит третий элементИЛИ а каждый блок обслуживания зая-вок дополнительно содержит четвертыйэлемент запрета, пятый и шестой элементы И, причем в каждом блоке об-.служивания заявок инверсный выходпервого триггера соединен с первымвходом пятого элемента И и с информационным входом четвертого элемеНта запрета, выход которого соединенс вторым входом первого элемента Ии управляющим входом третьего элемента запрета, прямой выход второготриггера соединен с первым входомшестого элемента И, выход которогоподключен к управляющему входу чет1481792 12 вертого элемента запрета, инверсныйвыход второго триггера соединен свторым входом пятого элемента И, выходы пятых элементов И всех блоковобслуживания заявок соединены соотСоставитель В. ФукаловРедактор В. Данко Техред М.Ходанич Корректор В. Гирняк Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 Заказ 2692/51 ВНИИПИ Государственно 11303ираж 669комитета по изобМосква, Ж, Ра ветственно с входами третьего элемента ИЛИ устройства, выход которогосоединен с вторыми входами шестыхэлементов И всех блоков обслуживаниязаявок. Подписноеретениям и открытиям при ГКНТ СССущская наб., д. 4/5