Устройство для моделирования процесса облуживания заявок с различными приоритетами

,80123649 РЕСПУБ 06 Р 15 Г 20 ОБРЕ ИСАНИ ЛЬСТВ М,К А 57) Изобретениеельной технике тносится к вычисли- может быть исполь- . ледовании м зовано при аппа ем массового обслу ухканальных сис вания. Целью из сширение функциустройства за иной очереди 8) ния являетсяос возможнос- .имитации ограбрете нальн Бака ительнаич Э,Аехникаания.274,СР счет теиниче ысокого при аяв моделиро 1-78, с льство С Р 1520,ани вок п на та вател и рас СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРОО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНПРОЦЕССА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК СЛИЧНЬМИ ПРИОРИТЕТАМИ оритета и режима о и обслуживания зая "первая пришла - и ся . Потоки заявоквыходах 1 и 2 пред импульсные последа валы между которым ации очередипринципу обслуживаетслуживание на ют случайные ности, интерределены по123 определенным (разным или одним и тем же) законам. Генераторы 9,14 имитируют один обслуживающий прибор, закон распределения случайных импульсов на их выходах один и тот же. Счетчики 15 и 18 соответственно подсчитывают число импульсов, имитирующих количество поступивших заявок низкого н высокого приоритета, Счетчики 17 и 20 соответственно предназначены для подсчета числа импульсов, характеризующих количество обслуженных низко- и высокоприоритетных заявок, Счетчики 16 и 19 соответственно подсчитывают импульсы поступающие от блоков 8 и 13 определения временных интервалов, которые представляют собой двоичные счетчики импульсов, емкость которых можно из" неннть в зависимости от величины интервала времени, требуемого на ориентацию прибора к обслуживанию данного потока заявок, и могут быть выполнены в виде элементов задержки с изменяемой величиной задержки. Два случайных потока заявок на обслуживание, каждый из которых имеет свой приоритет в обслуживании, поступает на одинобслуживающий прибор. Заявки на обслужнвание с низким приоритетом (вход 1) принимаются к обслуживанию в случае отсутствия заявок с высоким прйоритетом (вход 2) на обслуживание.Заявки одного и того же приоритета,роступающим в момент занятости обслуживающего прибора, в обслуживанииотказывается. Рассматриваются случаи,когда поступает заявка с более высоким приоритетом в период обслуживавания заявки с низким приоритетом,когда высокоприоритетная заявка поступила во время ориентации обслуживающего прибора к обслуживаниюнизкоприоритетной заявки, когда после ориентирования прибора высокоприоритетная заявка поступила воврвмя непосредственного обслуживаниявысокоприоритетной заявки, когда высокоприоритетная заявка поступилаво время нахождения одной вы -сокоприоритетной заявки в очереди , а другой на обслуживании , 1 нл,0 Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для моделирования процесса обслуживания двух потоков заявок с различными при. оритетами одним обслуживающим прибором, и может быть использовано при моделировании процесса обслуживания заявок в приоритетных системах массового обслуживания с ориентацией.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства эа счет имитации ограниченной очереди и обслуживания заявок по принципу "первая пришла - первая обслуживается",На чертеже приведена структурная схема устройства для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами.Устройство содержит вход 1 заявок с низким приоритетом, вход 2 заявок с высоким приоритетом, третий триггер 3, первый элемент И 4, элемент ИЛИ 5, первый триггер 6, второй элемент И 7, первый блок 8 определения временных интервалов, первый генератор 9 импульсов .со случайным интервалом следования, генератор 10 счетных импульсов, второй триггер 11;третий элемент И 12, второй блок 13определения временных интервалов,второн генератор 14 импульсов сослучайным интервалом следования,третий 15, четвертый 16, первый 17, пятый 18, шестой 19 и второй 20 счет"чики импульсов, выходы обслуженныхзаявок низкого 21 н высокого 22 приоритетов, пятый триггер 23, четвертыйтриггер 24, четвертый элемент И 25,пятый элемент И 26, шестой 27, седьмой 28, девятый 29, восьмой 30, деся. тый 31 элементы И,второй элемент ИЛИ 32, первый 33, второй 34 элементы эа держки, шестой 35, седьмой 36 триггеры, дифференцнрующий элемент 37.Потоки заявок на обслуживание навходах: 1 и 2 предсталяют случайные1 импульсные последовательности, интер.валы между которыми распределены поопределенным (разным или одним и темже) законам. Генераторы 9 и 14 имитируют один обслуживающий прибор, закон распределения случайных импульсов на их выходах один и тот же.Временный интервал от момента запуска 5 генераторов до появления импульсов на их выходе случаен и распределен по принятому закону обслуживания заявок.Счетчики 15 и 18 соответственно пОдсчитывают число импульсов, имитирующих количество поступивших заявок низкого и высокого приоритета. Счетчики 16 и 19 соответственно подсчитывают импульсы, поступающие от блоков 8 и 13. Счетчики 17 и 20 соответ 55 ственно предназначены для подсчетачисла импульсов, характеризующих количество обслуженных низко- и высокоприоритетных заявок. Блоки 8 и 13представляют собой двоичные счетчики 0импульсов, емкость которых можно изменить в зависимости от величины интервала времени, требуемого на ориентацию прибора к обслуживанию данногопотока заявок и могут быть выполненыв виде элементов задержки с изменяемой величиной задержки,Вербальная модель работы устройства сводится к следующему. Два случайных потока заявок на обслуживание,каждый из которых имеет свой приоритет вобслуживании поступают на один обслуживающий прибор. Заявки на обслуживаниес низким приоритетом принимаются кобслуживанию в случае отсутствия зая-вок с высоким приоритетом на обслуживании, Заявкам одного и того же приоритета, поступающим в момент занятости обслуживающего прибора, в обслуживании отказывается, 40Если заявка с более высоким приоритетом поступила в период обслуживания заявки с низким приоритетом,то обслуживание заявки с низким приоритетом прекращается и начинается 4ориентация прибора к обслуживаниювысокоприоритетной заявки, после еезавершения идет обслуживание высокоприоритетной заявки, что приводитк прерыванию низкоприоритетной заявки, при этом низкоприоритетная заявка теряется.Если высокоприоритетная заявкапоступила во время ориентации обслуживающего прибора к обслуживаниюнизкоприоритетной заявки, то этаориентация прерывается и начинаетсяориентация обслуживающего прибора к обслуживанию высокоприоритетной заяв- ки, при этом низкоприоритетная заявка теряется.Если после ориентировайия прибора высокоприоритетная заявка поступила во время непосредственного обслуживания высокоприоритетной заявки, то она становится в очередь и по завершению обслуживания предшествующей заявки принимается к обслуживанию, Если высокоприоритетная заявка поступила во время нахождения одной высокоприоритетной заявки в очереди, а другой на обслуживании, то она теряется. После завершения обслуживания предыдущей заявки на обслуживание первой поступает заявка из очереди, поступившая раньше в очередь,а высокоприоритетная заявка, поступившая в это время на обслуживание, ставится Ь очередь н после обслуживания первой заявки из очереди поступает на обслуживание вторая заявка из очереди и т.д.Заявки, пришедшие в момент обслуживания и нахождения в очереди, теряются,Иервый вход элемента И 4, являясь входом 1 заявки низкого приоритета устройства, соединен с. входом счетчика 15, выход элемента И подключен к единичному входу триггера 6, нулевой выход которого соединен с первым входом элемента И 7, выход которого подключен к входу запуска блока 8, выход которого соединен с первым входом элемента И 25, входом счетчика 16, первым входом элемента ИЛИ 5, выход которого подключен к нулевому входу триггера 6, вход счетчика 18, единич. ный вход триггера 11, второй вход элемента ИЛИ 5, вход установки в "О" триггера 3, входы останова блока 8 и первого генератора 9 объединены и являются входом заявок высокого приоритета устройства, выход генератора 10 соединен с вторым входом элемента И 7, первым входом элемента И 12, выход триггера 11 подключен к второму входу элемента И 12, выход которого соединен с входом запуска блока 13, выход которого подключен к входу счетчика 19 и входу установки в "О" триггера 1 1, выход второго генератора 14 соединен с входом установки в "1" триггера 3, выход элемента И 25 подключен к входу установки в "1" триггера 24 и входу запуска генератора 9, выход которого соединен с входом уста новки в "О" триггера 24, единичныйвыход которого подключен к второмувходу элемента И 25.Выход блока 13 соединен с первымивходами элементов И 27 и 28, выход5элемента И 27 подключен к входу установки в "1" триггера 35, единичныйвыход которого соединен с первым входом элемента И ЗО, выход элементаИ 27 подключен также через элемент 33задержки к первому входу элементаИ 29, выход которого соединен с входом установки в "1" триггера 36, нулевой выход которого подключен к первому входу элемента И 31 и соответст,)венно через дифференцирующий элемент37 к первому входу элемента ИЛИ 32,через элемент 34 задержки к инверсному входу элемента И 28, выход которого соединен с вторым входом элемен.. та ИЛИ 32, ныход которого подключенк второму входу элемента И 30, выходкоторого соединен с вторым входомэлемента И 26, выход генератора 14подключен к второму входу элементаИ 31, входу установки вО триггера 35, нулевой выход которого соединен с вторым входом элемента И 29,выходэлемента И 31 подключен к входуустановки в О триггера 36, вулевойвыход триггера 23 соединен с вторымвходом элемента И 27,Устройство работает следующимобразом.Устройство может работать в режимах: обслуживание заявки низкогоприоритета, обслуживание заявки высокого приоритета, обслуживание заявки высокого приоритета с прерываниемобслуживания заявки низкого приоритета, обслуживание заявки высокого при 4"оритета при наличии и очереди высокоприоритетной заявки.После включения устройства триг -геры 3, 6, 11, 23, 24, 35, 36 уста 45навлинаются н исходное состояние(нулевое). На единичном выходе триггера 3, подключенном к второму входуэлемента И 4, имеется разрешающеенапряжение, на нулевом выходе триггера б,подключенном к первому входуФэлемента И 7, разрешающее напряжениеотсутствует, на нулевом выходе триггера 11, подключенном к первому входу элемента И 12, отсутствует разрешающее напряжение, на входы элементов И 7 и 12 поступают счетные импульсыот генератора 10, На направляющихвходах элементов И 7 и 12, на входах блоков 8 и 13, соединенных с выходами элементов И 7 и 12, на запускающих входах генераторов 9 и 14 напряжение отсутствует. На управляющихвходах элементов И 29, 26 и 25 имеется разрешающее напряжение от триггеров 23, 35, Зб и 24, а на управлпощихвходах элементов И 27, 29 и 31 разрешающее напряжение отсутствует. Вдальнейшем во всех режимах работыфункционирование устройства поддерживается автоматически.Обслуживание заявок низкого приоритета происходит следующим образом,Импульс с выхода 1 через элемент И 4поступает на единичный вход триггераб и переводит его в состояние, прикотором открывается элемент И 7 ичерез него счетные импульсы от ге.нератора 10 начинают поступать на блок8, Емкость счетчика блока 8 устанавливается заранее в зависимости от не.личины интервала времени, требуемого1 а ориентацию прибора к обслуживанию заявок низкого приоритета, и позаполнению этого счетчика на выходеблока 8 появляется импульс, которыйимитирует окончание ориентации прибора к обслуживанию заявки низкогоприоритета и запускает через открытыйэлемент И 25 генератор 9, и, оцнснремеиио поступая на счетчик 16, через элемент ИЛИ 5 переводит триггерб н положение, при котором элементИ 7 закрыт и счетные импульсы от генератора .10 не поступают на блок 8Импульс с выхода элемента И 25 поступает на единичный вход триггера 24,переводя его н состояние, при котором элемент И 25 закрывается, не пропуская очередных заявок. Запуск генератора 9 имитирует начало обслуживанания заявки низкого приоритета, Через случайный интервал времени на выходе генератора 9 появляется импульс,имитирующий обслуживание принятойзаявки проходящей на выход 21 устройства и вход счетчика 17. Заявка,пришедшая во время ориентации прибора к обслуживанию, подтверждает состояние триггера 6 и теряется, таккак при ее поянлениии в течение интервала ориентации н схеме никакикизменений не происходит,Заявки пришедшие но время обслу)жинания с входа 1, поступают на эпемент И 4 перебрасывают триггер 6, 1236496запускают блок 8 и через элемент И 7на него поступают счетные импульсы,Достигнув числа, соответствующеговремени ориентации, с выхода блока8 импульс поступает на вход счетчика 16 и на запускающий вход генерато. ра 9. Если обслуживание предыдущей заявки еще не закончилось, то пришедшая заявка к обслуживанию не при-. нимается и теряется. Если обслуживание предыдущей заявки закончилось,то пришедшая заявка обслуживается после ориентирования прибора к обслу 40 живанию. Импульс с выхода блока 8 перебросит после ориентирования триггер 6 в исходное состояние. Таким образом, устройство приходит в исходное состояние готово к работе в любом режиме.20Обслуживание заявок высокого приоритета происходит следующим образом.Импульс с выхода 2 поступает на нулевой вход триггера 3 и устанавливает его в состояние, при котором закрыва.ется элемент И 4 снимается с его второго входа разрешающее напряжение) и заявки низкого приоритета не проходят с входа 1 на триггер 6.Одновременно этот же импульс с входа 2 поступает на единичный вход триг гера 11 и переводит его в состояние, при котором открывается элемент И 12 и через него счетные импульсы от генератора 10 проходят на вход блока 13. Емкость счетчика блока 13 устанавливается заранее в зависимости от величины интервала времени, требуемого на ориентирование прибора для обслуживания заявок высокого приоритета и по заполнению счетчика блока 13 имитирующего ориентирование, на выхо. де блока 13 появляется импульс, имитирующий окончание ориентирования прибора к обслуживанию заявок высокого приоритета, который поступает на .первый прямой вход элемента И 28, и одновременно на счетчик 19 и нулевой вход триггера 11, устанавливая его в состояние, при котором элемент И.12 закрыт и счетные импульсы от генератора 10 не поступают на блок 13, Импульс с выхода блока 13 проходит элемент И 28, так как на его управляющем инверсном входе имеется разрешающее напряжение с выхода триггера 36, и поступает через элементы ИЛИ 32, И 30, И 26 на вход запуска генератора 14, имитируя начало обслуживания заявки высокого приоритета, и на единичный вход триггера 23, переводя его в состояние при котором элементы И 26 закрываются, а И 27 открывается по управляющим входам.Через случайный интервал времени, соответствующий времени обслуживания на выходе генератора 14 появляется импульс, имитирующий окончание обслуживание заявки, проходящий на выход 22 устройства, на .вход счетчика 20, на единичный вход триггера 3, устанавливая его в исходное состояние, на нулевой вход триггера 35, подтверждая его состояние, на нулевой вход триггера 23, переводя его в состояние при котором элемент И 26 открывается, а элемент И 27 закрывается. Устройство вновь готово к обслуживанию заявок различных приоритетов.Заявки, пришедшие с входа 2 во время ориентации прибора к обслуживанию, теряются.Обслуживание заявки высокого приоритета, поступившей в период обслуживания заявки низкого приоритета, происходит следующим образом. Заявка высокого приоритета с входа 2 посту пает на нулевой вход триггера 3, переводя его в состояние, снимающее разрешающее напряжение с элемента И 4, закрывая тем самым вход 1 для поступления заявок низкого приоритета, Одновременно эта заявка проходит на установочные входы блока 8, срывая ориентирование прибора к обслуживанию заявки низкого приоритета, если оно проводилось, и генератора 9, срывая обслуживание заявок низкого приоритета, если оно проводилось, а также через элемент ИЛИ 5 иа нулевой вход триггера 6. Если в этот момент прохо 4 ит ориентация прибора к обслуживат нию заявки низкого приоритета или обслуживание заявки этого же приоритета, то они прерываются и теряются, а заявка высокого приоритета поступает на единичный вход триггера 11, переводя в состояние, когда с его выхода подается разрешающее напряжение на элемент И 12, и от генератора 10 поступают счетные импульсы на вход блока 13, переводя устройство в режим ориентации к обслуживанию заявки высокого приоритета, после окончания которого - в режим обслуживания, а далее устройство переходит в исходное состояние и готово к работе (ана 1236496ои,5ьанен 102та25 логично обслуживанию заявки высоког приоритета).Обслуживание заявки высокого при оритета при наличии в очереди заявк этого же приоритета происходит следующим образом.Постановка заявки в очередь. Пуст во время нахождения предыдущей заяв ки на обслуживание поступит с выход блока 13 следующая заявка. При этом импульс с выхода генератора 10 прой дет через открытый элемент И 27, а через элемент И 28, так как у элеме та И 28 отсутствует разрешающее нап ряжение от триггера 36, перебросит триггер 35 в диничное состояние, закрывая тем самым вход элемента И 3 и открывая вход элемента И 29. Одно временно этот же импульс с выхода элемента И 27 проходит через элемен 33 задержки, открытый элемент И 29 н вход установки в "1" триггера 36, имитируя тем самым постановку пришедшей заявки в очередь.Извлечение заявки из очереди, обслуживание заявки и постановка следующей заявки в очередь. Через случайный интервал времени, соответствующий времени обслуживания заявки, на выходе генератора 14 появляется импульс, имитирующий окончание обслуживания предыдущей заявки. Этот импульс поступает на нулевой вход триггера 23, перебрасывая его в состояние, при котором открывается элемент И 26 и35 закрывается элемент И 27, на нулевой вход триггера 35, переводя его в сос тояние при котором элемент И 30 ,открывается, а элемент И 29 закрывается, через элемент И 31, на нулевой вход триггера 36, переводя его в единичное состояние, Импульс, получаемый от дифференцирования отрицательного перепада на выходе триг.45 гера 36 дифференцирующим элементом 37, поступает на первый вход элемента ИЛИ 32, открытые элементы И 30, И 26, единичный вход триггера 23, закрывая элемент И 26 и открывая элемент И 27, на вход запуска генерато 5 О ра 14, имитируя тем самым извлечение заявки из очереди и передачу ее на обслуживание, Через время задержки ,элемента 34 после переброса триггера 36 откроется элемент И 28. Если во время обслуживания заявки придет очередная заявка, то она будет поставлена в очередь, если обслуживание будет закончено до прихода очередной заявки, то она будет обслуживаться по описанной схеме.Показатели эффективности обслуживания определяются путем измерения характеристик входных потоков заявок, выходных потоков обслуживания и числа срабатываний отдельных блоков устройства.Так, например, по показаниям счетчиков 15 - 20 можно определить вероятности обслуживания (срыва обслуживания) заявок низкого и высокого приоритета, заявок только низкого ипи только высокого приоритета, вероятности прерывания обслуживающего прибора в режиме ориентации или обслуживания и другие показатели, характеризующие динамику и процесс обслуживания заявок различных приоритетов в системах обслуживания с ориентацией.Формула изобретенияУстройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами, содержащее с первого по пятый элементы И, с первого по пятый триггеры, с первого по шестой счетчики импульсов, первый элемент ИЛИ, генератор счетных импупьсов, первый и второй блоки определения временных интервалов, первый и второй генераторы импульсов со случайным интервалом следования, выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго счетчиков импульсов и являются соответственнс выходами обслуженных заявок низкого и высокого приоритетов, первый вход первого элемента И является входом заявок низкого приоритета устройства и соединен с вхддом третьего счетчика импульсов, выход первого элемента И подключен к входу установки в "1" первого триггера, нулевой выход кото рого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к информационному входу первого блока определения временных интервалов, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, входом четвертого счетчика импульсов и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в 01 первого триггера, ход пятого счетчика импульсов, вход установки в "1" второго триггера, втсрой,Заказ 3092/52 Тираж 671 Подписное ВНИКЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул, Проектная, 4 вход первого элемента ИЛИ, вход установки в "О" третьего триггера, вход сброса первого блока определения вре менных интервалов и вход останова 5 ервого генератора импульсов со слуайным интервалом следования объединены и являются входом заявок высокого приоритета устройства, выход генератора счетных импульсов соединен с вторым входом второго и первым входом третьего элементов И, выход второго триггера подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с информационным входом второго блока определения временных интервалов, выход которого подключен к входу шестого счетчика импульсов и входу установки в "О второго триггера, выход второго 2 О генератора импульсов со случайным интервалом следования соединен с входом установки в "1" третьего триггера, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход 25 четвертого элемента И подключен к входу установки в "1" четвертого триггера и входу запуска первого генератора импульсов со случайным интерва-. лом следования, выход которого соеди- ЗО Мен с входом установки в О" четвертого триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход пятого элемента И подключен к входу установки в "1" пятого триггера.и входу запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого соединен с входом установки в "О" пятого триггера, единичный выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет имитации ограни 45 ченной очереди заявок высокого при- оритета и режима организации очереди и обслуживания заявок по принципу первая пришла - первая обслуживается", в устройство введены с шестого по десятый элементы И, шестой и седь. мой триггеры, два элемента задержки, второй элемент ИЛИ и дифференцирующий элемент, причем выход второго блока определения временных интервалов соединен с первыми входами шес. того и седьмого элементов И, выход шестого элемента И подключен к входу установки в "1" шестого триггера, единичный выход которого соединен с первым входом восьмого элемента И, выход шестого элемента И подключен через первый элемент задержки к первому входу девятого элемента И, выход которого соединен с входом установки в "1" седьмого триггера, нулевой выход которого подключен к пер. вому входу десятого элемента И и соответственно через дифференцирующий элемент - к первому входу второго элемента ИЛИ, нулевой выход седьмого, триггера подключен через второй эле 1 мент задержки к инверсному входу седьг мого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу восьмого элемента И выход которого соединен с вторым вхо дом пятого элемента И, выход второго генератора импульсов со случайным интервалом следования подключен к второму входу десятого элемента И, входу установки в "О" шестого тригге. ра, нулевой выход которого соединен с вторым входом девятого элемеитаИ,выход десятого элементаИ подключен к входу установки в "О"седьмого триггера,нулевой выход пятого триггера соединен с вторым входом шестого элемента И.