Устройство для моделирования распределения приоритетов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 80135249 51) 4 С 06 Р 15/20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иислиспольГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1108455, кл. С 06 Р 15/20, 1982.Авторское свидетельство СССРУ 1200297, кл. С 06 Р 15/20, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИОРИТЕТОВ(57) Изобретение относится к вьтельной технике и может быть и зовано при моделировании сложных стохастических систем, описываемых ввиде систем массового обслуживанияс динамическим распределением приоритетов, Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей за счетмоделирования динамического распределения приоритетов. Устройство содержит информационные входы 1, блок 2регистров памяти, коммутатор 3, блок4 определения состояний, генератор 5случайного кода, блок 6 памяти, блок7 формирования времени состояний,генератор 8 тактовых импульсов, генератор 9 потока заявок, входы 10 задания начального состояния, выходы 11.8 ил.1352499 20 Рм Рг 21 222 о 25Ри Р ьк 30 45 ь,=ы Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при моделировании сложных стохастических систем, описываемых марковскими процессами, а также для построения специализированных вычислителей, способных моделировать функционирование систем массового обслуживания с динамическим распределениемприоритетов,Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей за счетмоделирования динамического распреде"ления приоритетов.На фиг. 1 приведена блок-схемаустройства; на фиг, 2 - функциональная схема блока регистров памяти; нафиг. 3 - функциональная схема коммутатора; на фиг. 4 -функциональнаясхема блока определения состояний;на фиг. 5 - функциональная схема генератора случайного кода; на фиг. 6 -функциональная схема блока памяти;на фиг, 7 - функциональная схемаблока формирования времени состояний,на фиг, 8 - Функциональная схема генератора потока заявок.Устройство содержит информационные входы 1, блок 2 регистров памяти,коммутатор 3, блок 4 определения состояния, генератор 5 случайного кода,блок 6 памяти, блок 7 формированиявремени состояния, генератор 8 тактовых импульсов, генератор 9 потока заявок, входы 10 задания начальногосостояния, выходы 11.Блок 2 регистров памяти содержитрегистры 12 памяти с выходами 13,Коммутатор 3 содержит элементы И 14 с входами 15 и 16, элементы ИЛИ 17 с выходами 18.Блок 4 определения состояния содержит группу сумматоров 19, группу схем 20 сравнения с входами 21, группу элементов И 22 с выходами 23. Генератор 5 случайного кода содержит генератор 24 пуассоновского потока импульсов, элемент И 25, кольцевой регистр 26 сдвига, шифратор 27, элементы И 28.Блок б памяти содержит элементы ИЛИ .29, триггеры 30, элементы ИЛИ 31. Блок 7 формирования времени состояния содержит группу элементов ИЛИ 32, группу элементов И 33, счетный вход 34, группу счетчиков 35.Генератор 8 потока заявок содержит генератор 36 пауссоновского потока импульсов, элемент И 37, кольцевойрегистр 38 сдвига элементы И 39,одновибраторы 40, элемент ИЛИ 41,формирователь 42 импульсов, элементИ 43,Устройство моделирования распределения приоритетов работает следующим образом.Вначале по входам 1 устройства всоответствующие регистры 12 блокарегистров памяти заносятся двоичныекоды вероятностей перехода Р " мат 1рицы переходных вероятностей, котораяявляется моделью системы массовогообслуживания с динамическим распределением приоритетов.В общем случае матрица переходныхвероятностей имеет вид где Р; - вероятность перехода системы в момент времени + 0 (где 1, - момент времени поступления на обслуживание к-й заявки) из -го состояния З 5 в 1-е состояние. Причем "е состояние характеризуется тем, что поток заявок 1-го приоритета образуют источники заявок с номера один по номер 1, а поток заявок 2-го приоритета 40 образуют источники заявок с номера(д+1) по номер (и+1). Тогда интенсивности потоков заявок 1-го и 2-го приоритетов определяется соответственно где- интенсивность потока заявок 50 3-го источника.По входам 10 подается входное воздействие, определяющее начальное состояние системы. Например, в начальныймомент времени подан .сигнал в виде 55 импульса по входу 10. До этого момента времени триггеры 30 блока 6памяти находились в нулевых состояниях. При подаче единичного потенциала на установочный вход 10 блока 6через элемент ИЛИ 292 триггер 302 перебросится в единичное состояние и с его выхода единичный потенциал поступает на выход 162 блока 6, а затем5 на вход 162 груп ы входов блока 7 формирования времени состояний О, В блоке 7 импульс поступает на первый вход элемента И 33 и потенциалом с выходов элементов ИЛЙ 32 обнуляется содержимое счетчиков 35Входы установки в ноль счетчиков 35 динамические, как и все входы триггеров блока 6 и работают на передний фронт импульсов. 15Триггер 302 блока 6 установлен в единичное состояние в потенциал с выхода 162 блока 6 также открывает элемент; И 14 второй группы коммутатора 3, Этим самым будет разрешена 2 О подача кодов второй строки матрицы Р : Р 2, Р 2, , Р 2, которые хранятся в регистрах 122, -122 в блок 4 определения состояний при приходе импульса по входу 15 коммутатора 3. 25 Таким образом, начальное состояние - второе, т.е. ф 2 3 4и+30=.+ С 2 В момент времениначинает работать генератор 8,тактовых импульсов.По первому импульсу генератора 8в генераторе 9 потока заявок происходит следующее. До момента времени ,все одновибраторы 40 на своих выходахимеют нулевые потенциалы. Следовательно элемент И 43 открыт, Генератор 36 пуассоновского потока импуль рсов совместно с элементом И 37 и циклическим регистром 38 сдвига образуютравновероятностный (1-ш) полюсник.Действительно частота импульсов генератора 36 превышает значительную частоту импульсов опроса по входу 34,Тогда между моментами опроса по входу34, записанная в одном из разрядоврегистра 38, единица успевает многократно "обойти" ячейки регистра 38,а в момент опроса потенциал с вероятностью 1/ш фиксируется на одном извыходов регистра 38. Генератор 9 потока заявок моделирует приход заявоксуммарного потока первого и второгоприоритетов, т,е. поток с интенсивностью Ы =с, и функцией распределения интервалов времени междусоседними заявками Р(с),Исходя из точности моделирования отрезок 013 на оси ординат разбивается на ш равных частей. Каждой вероятности д р, где (2. = 1, ш) устанавливается соответствующее время йпо оси абцисс, на которое настраивается соответствующий одновибратор40,.С приходом импульса по входу 34 элемент И 37 закрывается, на одном из выходов регистра 38 фиксируется потенциал, который через соответствующий элемент И 39 запускает одновибратор 40 . Потенциал с выхода одно 1вибратора 40 через элемент ИЛИ 41 запирает элемент И 43 на время, равное времени длительности импульса на выходе одновибратора 40 , Пусть длительность импульса равна 20-ти тактам генератора 8.Б блоке 7 формирования состояний (фиг. 7) через открытый элемент И 332 импульсы генератора 8 от входа 34 поступают в счетчик 35 , в котором их число подсчитывается. Информация снимается с выходов счетчика 35и свидетельствует о том, сколько времени система находится во втором состоянии,По истечении 20-ти импульсов генератора 8 исчезает импульс на выходе одновибратора 401 генератора 9, формирователь 42 сигнала выделит задний фронт импульса и подаст импульс на управляющие входы коммутатора 3 и генератора 5 случайного кода.В коммутаторе 3 коды вероятностей Р 2 ьР 22Р 2 бУДУт поданы через открытые соответствующие элементы И в блок 4.В блоке 4 определения состояний (фиг. 4) на первые входы схем 20 сравнения будут подаваться соответствующие коды21 Ф 21 22 ф 212 оГенератор случайного кода с прихо; дом потенциала по управляющему входу 15 вырабаытвает код "А" числа равновероятно распределенного в интервале 0,1, Код "А" числа с выходов 21 блока 5 подается на вторую группу входов 21 блока 4 определения состояний.51352499 В блоке 4 код "А" числа в каждой схеме 20 сравнения сравнивается с кодом Р+ Р + + Р , Если код числа АР, + Р 22 +,+Р 2, у то на выходе узла 20; сравнения будет 5 потенциал. Пусть А ( Р, +Р тогда потенциалы будут на выходах узлов 20; сравнения ( = 2,п). Только на выходе 232 блока 5 будет потенциал, так как потенциал с выхода узла 202 1 О сравнения закроет остальные элементы И 22.Считается, что с приходом очередной заявки система вновь осталась во после изменений интенсивности потоков определяется 2 О 14 г ф п 1 3 "010( Ф Оз Потенциалом с выхода триггера 30 з через элемент ИЛИ 3 12 будет сброшен в нулевое состояние триггер 302 . Через элемент ИЛИ 322 блока 7 формирования задержки будет сброшен в нулевое состояние счетчик 35 , с которого снимается до этого момента времени информация о времени пребывания системы во втором состоянии, а также будет открыт элемент И 33 и в счет-3 чике 35 з будет накапливаться информация о времени пребывания системы массового обслуживания в третьем состоянии.Таким обарзом, в процессе моделирования с выходов 11 снимается информация о времени пребывания системы в ь-ом состоянии, которая позволяет оценить эффективность использования системы массового обслуживания. Устройство для моделирования распределения приоритетов, содержащее блок регистров памяти, генератор импульсов, коммутатор, генератор случайного кода, блок памяти и блок оп.ределения состояния, содержащий группу схем сравнения, группу элементов И и группу сумматоров, разрядные выходы -го сумматора группы ( 1, и) соединены соответственно с информационными входами первой группы (х+1)-й схемы сравнения группы, одноименные информационные входы второй группы всех схем сравнения группы объединены и подключены соответственно к выходам генератора случайного кода, выход первой схемы сравнения группы соединен с первым инверсным входом всех элементов И группы, а выход Е-й схемы сравнения группы Ос= =2,п) подключен к прямому входу (к)-го элемента И группы и Е-му инверсному входу с 1 с-го по (и)-й элемент И группы, а разрядные выходы М-го сумматора группы (М=1, и) подключены соответственно к информационным входам первой группы (М+1)-го сумматора группы, разрядные входы регистров блока регистров памяти являются соответствующими информацион- ными входами устройства, а первая втором состоянии, т.е. выполненоусловие дап допэад 1 сз, и сза 2 ( С заидзаИмпульс с выхода 23 блока 4 подает ся на вход 23 блока б памяти, так как триггер 30 находится в единич 2ном состоянии, то в схеме блока 6 изменений не произойдет. На 21-ом импульсе генератора 8 вновь сработа ет генератор 9 потока заявок. Если сработает одновибратор 40, и выдаст импульс длительностью 5 тактов гене" ратора 8, тогда по истечению пяти тактов на выходе генератора 9 потока 30 заявок будет потенцйал, который вызовет срабатывание генератора 5 случайного кода и подачу кодов второй строки матрицы Р в блок 4 определения состояний.Пусть число АР+Р +Р , т.е. потенциалы будут на выходах. узлов 20 сравнения (д = З,п) блока 4,В блоке 4 будет потенциал на выходе 23 з, так как потенциалом с узла 40 20 з сравнения будут закрыты все элементы И, начиная с третьего. В . блоке памяти б триггер 30 з будет переброшен в единичное состояние потенциалом с выхода 23 з блока 4 определе ния состояний. С приходом очередной заявки прогнозируется, чтодоп и 50задзадф зад 2зада Следовательно изменяется состояниесистемы (система переходит в третьесостояние) и интенсивности потоков1-го и 2-го приоритетов. Происходитпереключение заявок одного источникаиз группы заявок 2-го приоритета вгруппу заявок 1-го приоритета, т.е. Формула изобретениягруппа информационных входов блокапамяти является группой установочныхвходов устройства, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширенияфункциональных воэможностей за счетмоделирования динамического распре.деления приоритетов, оно дополнительно содержит генератор потока заявоки блок формирования времени состояния, содержащий группу элементов ИЛИ, 10группу элементов И и группу счетчиков, разрядные выходы которых являются группой информационных выходовустройства, выходы элементов ИЛИгруппы соединены соответственно сустановочными выходами счетчиковгруппы, счетные входы которых подключены соответственно к выходам элементов И группы, первые входы которыхобъединены и соединены с выходом 2 Огенератора тактовых импульсов и входом запуска генератора потока заявок,выход которого подключен к входу запуска генератора случайного кода ивходу опроса коммутатора, информационные входы которого подключены соответственно к выходам блока ре- "гистров памяти, а управляющие входыкоммутатора соединены соответственно,с выходами блока памяти, первая груп"па выходов коммутатора подключенасоответственно к первой группе информационных входов первой схемы .сравнения группы и первой группе информационных входов первого сумматора группы блока определения состояния,а Е-я группа выходов коммутатора подключена соответственно к информационным входам второй группы Ь)-госумматора группы блока определениясостояния, выход первой схемы сравнения и выходы элементов И группы которого соединены соответственно с информационными входыми второй группыблока памяти, 1-й выход которого(=1,п) подключен к второму входу1-го элемента И группы блока формирования времени состояния и 1-мувходу всех, кроме 1-го, элементовИПИ группы блока формирования времени состояния./б оставитель В. Фукаловехред М.Коданич ректор Г. Решетник едактор Ю. Серед ул. Проектная, 4 ж иятие акаэ 5567/49 Тираж 671 ВНИИПИ Государственног по делам иэобретений 113035, Москва, Ж, Раушроиэводственно-полиграфическое пред Подписноекомитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5