Устройство для моделирования систем массового обслуживания

(51)4 С 06 Р 15 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН рномо ство СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛ СИСТЕМ МАССОВОГО (57) Изобретение вычислительной те использовано для процессов в систе живания (СМО). Це Я МОДЕЛИРО БСЛУЖИВАНИЯ тносится к ники и мож моделирова ах массово областит быть о обслуния явля обре ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельУ 1241251, кл. С 06 Г 15Авторское свидетельстВ 1275459, кл. С 06 Р 15 ется расширение функциональных возможностей за счет моделирования СМОс вероятностным характером использования заявок каждого источника заявок. Для этого каждый источник заявок дополнительно содержит второйтриггер, первый и второй элементы И,элемент НЕ, элемент ИЛИ и генераторслучайных импульсов. Устройство позволяет моделировать функционированиезамкнутых СМО с циклической дисциплиной одиночной диспетчеризации и вероятностным характером использованиязаявок из буферной памяти источников,а также функционирование замкнутыхСМО с детерминированным характеромиспользования заявок из буферной памяти источников4 ил.1388886 Изобретение относится к вычислитель ной технике и може т быть использовано для моделирования процессов в системах массового обслуживания.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования систем массового обслуживания с вероятНостным характером использования заявок каждого источника заявок.10На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; йа Фиг. 2 - схема лока сдвига; на фиг. 3 - схема блока Опроса; на фиг. 4 - схема блока управ.15 Ления опросом.Устройство для моделирования систем массового обслуживания содержит 1 однородных источников 1 заявок, состоящих из второго триггера 2 элемен 9 20 та ИХП 4 3, блока 4 сдвига, первого элеьента И 5, генератора 6 импульсов заявок, второго элемента И 7, элемента НЕ 8 элемента И-НЕ 9, реверсивного счетчИка 10, элемента 11 запрета первого 25 триггера 12, генератора 13 случайных импульсов. Кроме того, устройство садржит генератор 14 тактовых импульсов, Формирователь 15 импульсов разрЬшения опроса, Е групп 16 элементов 30 И блок 17 опроса, блок 18. управления опросом, элемент ИЛИ 19, вход 20 запуска устройства.Блок 4 сдвига состоит из узлов 2 1- 2 . Узел 2 1 представляет собой станд ртныи двунаправленньп 1 регистр сдви35 г с последовательным ( если на вход Ч поддерживается логический нуль а на входе Ч " логическая единица) и праллельным (на входах Ч и Чр логи 40 ческая единица) занесением информации. Узел 22 предназначен для определения приоритета разряда стандартного регистра на обслуживание по принципу 11гпарвыи пришел - первый обслужен". Приоритетным разрядом считается пер"45 вый старший разряд, в котором находится единица. Узел 23 выполняет функцию гашения логической единицы в приоритетном раэряде регистра сдвига без изменения состояния остальных разрядов. Этот узел имитирует исключение заяв" ки поступившей на обслуживание из очереди терминала.Разрядность регистра должна выбираться в зависимости ат времени цикла обслуживания одного терминала, т,е. времени между предыдущим и последую 2щим просом очереди источника заявок.Такое Условие необходимо для того,чтобы заявки, принадлежащие источнику, не терялись из очереди в результате последовательных сдвигов в регистре.Блок 17 опроса предназначен дляопроса состояний разрядов стандартныхрегистров сдвига блоков 4 сдвига.Блок 17 опроса содержит элемент ИЛИ24, группу элементов 25 задержки,триггер 26 и элемент 27 задержки, Элементы 25 задержки предназначены дляобеспечения устойчивости работы устройства, Количество информационныхвыходов блока 17 опроса выбираетсяв зависимости от разрядности регистров блоков 4 сдвига.Блок 18 управления опросом состоитнз кольцевого регистра 28 сдвига идещифратора 29.В состав блока 4 сдвига входят также элементы И 30, элементы ИЛИ 311элементы НЕ 32 и элементы ЗЗ задержки.Генераторы 13 случайных импульсовпредназначены для генерации единичного кода с вероятностью Р (этим имитируется отклонение моделируемого проце с са от прогнозируемой траектории)и нулевого кода с вероятностью 1-Р(этим имитируется развитие моделируемого процесса по прогнозируемой траектории).Устройство позволяет учитивать примоделировании замкнутых СИО с памятьюисточников вероятностный характер использования заявок из буферных памятей. Он состоит в том, что при поступлении заявки из источника в очередьблока сдвига при развитии моделируемого процесса по прогнозируемой траектории, что соответствует вероятности1-Р, освобождается занятый этой заявкой буФер иэ буферного пула данногоисточника,При отклонении моделируемого нроцесса от прогноэируемой траектории, что соответствует вероятности Р, при поступлении заявки из источника в очередь блока сдвига освобождаются все буферы из буферного пула данного источника, а заявки, занимавшие этн буферы, ставятся в очередь на обслуживание.Перед началом работы устройства триггеры 2 находятся в нулевом состоянии, на всех вьгходах реверснвных1388886счетчиков 10 логические нули. Следо- онный вход блока 4 сдвига, Таким обра-. вательно, на выходе элементов И-НЕ зом имитируется режим развития модели логические единицы. Элементы И 7 руемого процесса по прогноэируемой открыты. 5траектории.Устройство работает следующим об- Одновременно с поступлением в сисразом, тему с ередной обслуженной заявки наС выхода генератора 6 импульсов запускающий вход 20 формируется сигзаявок на вход блока 4 сдвига через цал РазРешения опроса следующей по но- элементы И 7 и ИЛИ 3 поступают им меру очереди. Этот сигнал по приходу пульсы - заявки, имитирующие входной тактового импульса запускает блок 17 поток заявок от первого терминала. опроса и блок 18 управления опросом, Ан алогично это происходит и в других В блоке 17 опроса через определенную источниках. По положительному перепа- задержку (фиг.3) выдаются логические ду тактового импульса от генератора 5 единицы на входы блоков 4 сдвига (сра, поступающему на тактовый вход батывает триггер 22) и на первые вхоблока 4 сдвига, в нем осуществляется ды элементов И 16 всех групп. При по- режим последовательного занесения ступлении первого сигнала о разрешеинформации со сдвигом вправо, так как ни опроса в блок 18 на выходах 1-к в начальный момент работы устройства 2 О дешифратора 29 вырабатывается двоична входе Ч находится логический нуль ный код 00001, который поступает от триггера 26 блока опроса. на вторые входы элементов И 16, ТакимВ реверсивном счетчике О регистри- образом, сигналы опроса с информацион- Еруются поступившие в систему заявки. ных выходов блока 17 проходят черя черезсли их количество равно емкости бу элеметъ только первой группы элеменфернои памяти терминала, то элемент тов И 16, а элементы Й остальных групп И - НЕ запирает вход заявок в систему, на выходах имеют уровень логического Таким образом имитируется аварийная нуля.б наситуация простоя терминала, когда его При поступлении сигнала опро ас на уферная память пуста. З 0 Разрядные входы узла 22 блока 4 сдвиПри поступлении очередной заявки га содержимое регистра считывается в в очередь блока 4 сдвига импульс на узлы 22 и 23, в результате чего вывыходе первого разряда блока сдвига про- бирается наиболее приоритетная заявходит через элемент И 5 (если он открыт) ка на обслуживание (логическая единиизапускает генератор 13. Последний с ца подается на выходной элемент ИЛИ вероятностью Р генерирует на выходе 31 и триггер 12) и исключается из единичный сигнал, который устанавливает. очереди (узел 23 производит гашение тригге 2 в еР диничное состояние. Эле в приоритетном разряде и заносит11 1мент И 5 закрывается , На информацион информацию в параллельном коде в реиныи вход 3 блока сдвига подается еди гистр так как на входе Чподдерживаничный:потенциал. По положительному ется единица. перепаду импульсов от генератора 14 в Во всех остальных блоках сдвига очередь блока сдвига становятся оче- информация в регистрах не изменяетредные заявки, которые увеличивают ся и на соответствующих входах элеЭтсодержимое реверсивного счетчика 10, 45 мента ИЛИ 19 и триггеров 12 бов удут тим моделируется освобождение ранее логические нули. Таким образом, на занятого буфера. Когда содержимое Ре- обслуживание через элемент ИЛИ 19версивного счетчика 10 станет рав- поступает заявка от первого источниным его емкости, положительный пере- ка. По окончанию об служивания заявкипоявляется сигнал о разрепад потенциала на выходе элемента НЕна входе 20 появл 8 вновь установит триггер 2 в нулевое шенин опроса следующщеи по номеру очесостояние, Таким образом имитируется Реди Блок 18 на выходы 1-к выдает Режим отклонения моделируемого процес- код 00001, Далее производя 1 ся те са от прогнозируемой траектории, С ве- же операции чт о и при предыдущем опроятностью -Р на выходе генератора 55 Росе, но уже со второй очередью и13 будет нулевой потенциал. Тогда т.д.триггер 2 находится в нулевом состоя- По окончании каждого опроса блок нии. Элемент и 7 открыт. Заявки от 17 выдает логич ийеск нуль на входы генератора 6 поступают на информаци- блоков 4 сдвигаа, в результате чего по1388886 5 6 приходу. очередного тактового импульса нен с выходом элемента ИЛИ блока опров них осуществляется режим последо- са, первый вход элемента ИЛИ которого вательного занесения заявок от гене- является входом бс роса устроиства, а раторов 6 в регистры блоков 4 сдвига. второй вход через элемент задержки Триггеры 12 и элементы 11 запрета подключен к прямому выходу триггера, введены в устройство для распознова и к источников заявок, каждый из котония принадлежности обслуженной заяв- рых содержит гене аенератор импульсов заяки терминалу. При поступлении сигна- вок, блок сдвига, реверсивный счетчик, лЭ на вход 20 режим вычитания проис О первый триггер, элемент И-НЕ элемент1 хОдит в реверсивном счетчике того ис- запрета, управляющий вход которого тчника, заявка которого была обслу- соединен с прямым выходом первого жЕна при предыдущем оПросе. Признак триггера, а выход - с нулевым входом обслуженного источника формируют триг- первого триггера и вычитающим входом г ры , один из которых при очеред реверсивного счетчика, суммирующий н м опросе сохраняет единицу, выдан- вход которого подключен к выхвыходу перн,ю обслуживаемым блоком сдвига, а вого разряда блока сдвига информаФ при появлении сигнала об окончании ционный выход которого соединен с обслуживания на входе 20 передает эту единичным входом первого триггера и Дцу реверсивный счетчик, Таким соответствующим данному источнику заобразом, информация о количестве зая- явок входом элемента ИЛИ устройства, вок, находящихся в системе, постоянно выход которого является выходом устприсутствует в реверсивном счетчике ройства, разрядные выходы реверсивнокаждого источника и используется для го счетчика соединены соответственно имитации работы терминала с буферной 25. с входами элемента И-НЕ, тактовые памятью. входы всех блоков сдвига объединеныСледовательно, предлагаемое уст- и соединены с первым информационным ройство позволяет моделировать функ- выходом генератора тактовых импульсов, ционирование замкнутых СМО с цикли- второй информационный выход которого -;еской дисциплиной одиночной диспет" подключен к тактовому входу формировачеризации и вероятным характером ис- теля импульсов разрешения опроса, вход пользования заявок из буферной памя- запуска которого является входом запуска устройства и соединен с инфорКроме того, устройство позволяет мационными входами элементов запрета 1:.оделировать функционирование замк- , . всех источников заявок а 35явок, а выход форнуых СМО с детермированным харак- мирователя импульсов разрешения опротером использования заявок из буфер- са соединен с тактовым входом кольцено 1 памяти источников (как частный вого регистра сдвига блока управления, случай вероятного использования при прямой выход триггера блока опросаподключен к входам управления сдви 40 Ф о р м у л а и Г гом всех блоков сдвига источников заявок, выход -го элемента задержкиУстройство для моделирования сис- блока опроса (1 = 1, 1) соединен с теМ массового обслуживания, содержа- первыми входами -ых элементов И всех щее генератор тактовых импульсов, групп, 1-й выход дешифратора блока фо мирователь импульсов разрешения . управления опросом подключен к вторым45 опроса, элемент ИЛИ, блок управления входам элементов И (1-й группы а выхо 1 опросом, состоящий из кольцевого ре- ды элементов И х-й группы подключены гистра сдвига и дешифратора, входы соответственно к разрядным входам -то которого подключены соответственно кблока сдвига, о т л и ч а ю щ е,е с я50 разрядным выходам кольцевого регистра тем, что, с целью расширения функциосдвига, к групп элементов И, блок оп- нальных возможностей за счет моделиророса, состоящий из группы элементов вания систем массового обслуживания задержки элемента задержки элемента врянным арар использо ИЛИ и триггера, единичный вход которо- вания заявок каждого источника зая 55 го объединен с входами элементов за- вок, калдый источник заявок дополнидержки группы и подключен к выходу тельно содержит второй триггер, перформирователя импульсов разрешения вый и второй элементы И, элемент НЕ, проса, нулевой вход триггера соеди- элемент ИЛИ и генератор случайныхимпульсов, причем в каждом источнике заявок выход первого элемента И сое" динен с входом запуска генератора случайных импульсов, выход которого соединен с единичным входом второго триг 5 гера, нулевой вход которого подключен к выходу элемента НЕ, прямой выход второго триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ, а инверсный выход второго триггера подключен к первому входу первого элемента И и перному входу второго элемента И, второй.вход которого соединен с выходом генератора импульсов заявок, третий входвторого элемента И соединен с входомэлемента НЕ и выходом элемент И-НЕ,а выхоА второго элемента И подключенк второму входу элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с информационнымвходом блока сдвига, выход первогоразряда которого подключен к второмувходу первого элемента И.