Устройство для моделирования систем массового обслуживания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 06 Р 15/20 ЕНИЯ 1 ть испроцесГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ИСАНИЕ ИЗ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР В 1343422, кл. С 06 Г 15/20, 1986,Авторское свидетельство СССР В 1368887, кл. С 06 Г 15/20, 986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может бь пользовано для моделирования сов в системах массового обслуживания СМО. Цель изобретения - расширение области применения устройстваза счет моделирования СМО с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации. Для достижения этой целиустройство содержит блок управленияопросом, включащий кольцевой регистр сдвига и дешифратор. Устройство позволяет моделировать функционирование замкнутых СМО с конечнымчислом однородных источников, имеющих буферные памяти и обслуживаемыхс циклической дисциплиной групповойдиспетчеризации. 5 ил.Изобретение относится к вычислителькой технике и может быть использовано для моделирования процессов в системах массового обслуживания(СМО) .Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройстваза счет моделирования СМО с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации,На фиг. 1 изображена структурнаясема устройства; на фиг. 2 - схемаблока сдвига; на фиг, 3 - схема формирователя сигналов разрешения обслуживания; на фиг. 4 - схема блокаороса; на фиг. 5 - схема блока управления опросом,Устройство (фиг. 1) содержит Иоднородных источников 1 заявок, состоящих из элемента И-НЕ 2, второгоэлемента И 3, блока 4 сдвига, генератора 5 импульсов заявок, третьегоэлемента И б, элемента ИЛИ-НЕ 7,реверсивного счетчика 8 импульсов,первого элемента И 9, триггера 10и счетчика 11 импульсов. Кроме того,устройство содержит формирователь 12сигналов разрешения обслуживания,пятый элемент ИЛИ 13, первый элементИЛИ 14, элемент И 15, третий элементИЛИ 16, М групп элементов И 17, четвЕртый элемент ИЛИ 18, блок 19 опроса, блок 20 случайной временной задержки, блок 21 управления опросом,второй элемент ИЛИ 22 и генератор 23тактовых импульсов.Блок 4 сдвига (фиг, 2) состоитиз узлов 24-26. Узел 24 представляетсобой стандартный двунаправленный ре 40гистр сдвига с последовательным (если на входе Ч, поддерживается логический "0", а на Ч логическая "1")и параллельным (на Ч и Ч - логическая "1") занесением информации.Узел 25 предназначен для определенияприоритетного разряда стандартногорегистра сдвига для обслуживания попринципу "первый пришел - первый обслужен" Приоритетным разрядом считается первый старший разряд, в котором находится "1".Узел 26 выполняет функцию "гашения"логической "1" в приоритетном разряде - регистра сдвига без изменениясостояния остальных разрядов, Этот 5узел имитирует исключение заявки,поступающей на обслуживание, из очереди источника,Разрядность - регистра должна выбираться и завцснмости от среднего времени цикла обслуживания одного источника, т,е. от времени между предыдущцм опросом очереди источника заявок Такое условие необходимо для того, чтобы заявки, принадлежавшие источнику, не "терялись" из очереди в результате последовательных сдвигов в регистре.Узел 25 содержит элемент ИЛИ 27, элемент 28 запрета, элемент ИЛИ 29 и элемент 30 задержки, который обеспечивает синхронное поступление сигнала опроса на информационный вход элемента 28 запрета с сигналом, поступающим с выхода элемента ИЛИ 27 на управляющий вход элемента 28 запрета, выход которого является выходом сигнала об отсутствии заявок в очереди блока 4 сдвига.Выход первого разряда узла 24 является выходом наличия очереди блока 4 сдвига.Вход Ч узла 24 является входом разрешения параллельного занесения информации. В состав узлов блока сдвига входят также элементы И 3 1, элементы ИЛИ 32, элементы НЕ 33 и элементы 34 задержки.Формирователь 12 сигналов разрешения обслуживания (фиг. 3) содержит триггеры 35, элементы И 36, дифференцирующие элементы 37, расширители 38 импульсов и элемент ИЛИ 39.Блок 19 опроса (фиг, 4) предназначен для выполнения опроса состояний разрядов стандартного регистра сдвига блока 4 в каждом источнике заявок, Блок 19 опроса содержит триггер 40, элемент 41 задержки, элемент ИЛИ 42 и группу элементов 43 задержки.Блок 21 управления опросом (фиг. 5) состоит из кольцевого ре - гистра 44 сдвига и дешифратора 45. Регистр 44 предназначен для формирования двоичного кода, с помощью которого осуществляется циклический опрос блока 4 сдвига в каждом источнике заявок, Дешифратор 45 предназначен для формирования попеременной выдачи логической "1" на выходы Г 1 блока 21 управления опросом.Счетчик 11 представляет стандартный двоичный счетчик. Он предназпачен для подсчета заявок, поступающихот каждого источника в систему (вочередь и на обслуживание), с цельюимитации совместно с элементом И-НЕ2 состояний буферной памяти этогоисточника, т.е. он содержит информацию о количестве занятых ячеек вэтой буферной памяти, Разрядностьсчетчика определяется двоичным числом, равным емкости буферной памяти источника. Так как она в устройстве взята равной трем (двоичноечисло 11), то разрядность счетчика1 равна двум. Первые и вторые выходы счетчика - это соответственновыходы с младшего и старшего разрядов, Если содержимое счетчика 11меньше трех, следовательно, в буферной памяти источника есть свободные ячейки, и генератор 5 можетвыдавать с определенной частотойзаявки в систему. Если содержимоеравно трем, то соответственно буферная память источника заполненаи элементы 2 И-НЕ и И 9 запрещаютработу генератора 5.Реверсивный счетчик 8 предназначен для имитации состояний буферной зоны источника (очереди) в центральной ЭВМ, т,е. этот счетчик содержит информацию о количестве заявок, находящихся в очереди и наобслуживании. Разрядность счетчика 8также выбрана равной двум,Устройство работает следующим образом,С выхода генератора 5 импульсовзаявок на информационный вход блока 4 сдвига через элемент И 9 поступают импульсы-заявки, имитирующиевходной поток заявок от первого источника. Аналогично это происходити в других источниках. По положительному перепаду тактового импульса от генератора 23, поступающемуна синхронизиующий вход блока 4сдвига, в нем осуществляется режимпоследовательного занесения информации со сдвигом вправо, так какв начальный момент работы устройствана входе запуска находится логический "О". В счетчиках 11 и 8 регистрируются поступившие в систему заявки. Если их количество в счетчике 1равно емкости буферной памяти источника, т.етрем, элемент И-НЕ 2и элемент И 9 запрещают вход заявокв систему (в блок 4 сдвига) . Такимобразом имитируется аварийная ситу 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ация простоя источника, когда его буферная память заполнена,Одновременно на эапускалций вход приходит сигнал о разрешении обслуживания (в дальнейшем сигнал об окончании обслуживания заявки и разрешении обслуживания следующей по номеру очереди), Этот сигнал по приходу тактового импульса проходит формирователь 12 сигналов разрешения обслуживания (Фиг. 3), сбрасывает триггер 10 во всех источниках заявок и запускает блок опроса, В этот же момент с установочного входа в блок 21 управления опросом поступает установочный сигнал.Из блока 19 опроса через определенную задержку (фиг. 4) выдаются логические "1" на вход разрешения параллельного занесения информации блока 4 сдвига (срабатывает триггер 40) и на первые входы элементов И 17.В блоке 21 по приходу установочного сигнала регистр 44 сбрасывается в исходное состояние, вследствие чего на выходах 1-М дешифратора формируется двоичный код 0000 1, который поступает на вторые входы элементов И 17. Таким образом, сигналы опроса с информационных выходов 1-8 блока 19 проходят через элементы И первой группы 17, а элементы остальных групп на выходах имеют уровень логического "0".При поступлении сигналов опроса на входы блока 4 сдвига (фиг: 2) содержимое регистра 24 считывается в узлы 25 и 26, в результате чего на обслуживание выбирается наиболее приоритетная заявка (логическая "1" подается на соответствующий вход элемента ИЛИ 13 и на первый вход триггера 10) и исключается из очереди (узел 2 б производит "гашение" "1" в приоритетном разряде и заносит информацию в параллельном коде через входы П, - 0 в регистр, так как на входе Ч поддерживается "1").Во всех остальных блоках 4 сдвига информация в регистрах не изменя ется и на соответствующие входы эле" мента ИЛИ 13 и триггеров 10 подаются "0". Таким образом, на обслуживание через элемент ИЛИ 13 поступает заявка из первого источника. В случае отсутствия заявок в опрашиваемом блоке 4 сдвига, на выходе элемента 28 запрета формируется логическа"1", которая через элемент ИЛИ 16поступает в Формирователь 12 сигналовразрешения обслуживания, Этот сигналпо приходу тактового импульса повторно запускает блок 19 опроса, атакже через элемент ИЛИ 22 - блок 21управления опросом, В результате этого на выходе блока 21 формируетсякод 000010, т.е, уже опрашивается очередь второго источника заявок.По окончании обслуживания заявкис блока 20 приходит сигнал о разрешении следующего обслуживания, Этотсигнал, как и первоначальной запускающий сигнал, поступает через элемент ИЛИ 18 в формирователь 12,а также во все источники заявок. Онпроходит через элемент И 3 только впервом источнике (триггер 10 поддерживает на выходе "1") и осуществляется режим вычитания в реверсивномсчетчике 8.Далее в устройстве могут возникнуть две возможные ситуации,Если реверсивный счетчик 8 послевыполнения режима вычитания содержит заявки, элемент ИЛИ-НЕ 7 выдаетна выход логический "0" и соответственно на выходе элемента И 6 также"0". В результате этого на входыэлемента ИЛИ 14 подаются одни логические "О" (в других источниках заявокэлементы И 6 на выходах Формируюттолько "0, так как их соответствующие триггеры 10 имеют на выходахуровень логического "0". С выходаэлемента ИЛИ 14 на первый вход элемента И 15 поступает нулевой сигнал,а на второй - единичный сигнал изформирователя 12. В результате этогона вход блока 21 управления опросомчерез элемент ИЛИ 22 поступает нулевой сигнал и данный блок на выходеимеет тот же двоичный код 00001.Таким образом, блок 19 опять производит опрос очереди первого источника заявок.Если реверсивный счетчик 8 послевыполнения режима вычитания не содержит ни одной заявки, т.е, имитируется в данном случае освобождениебуферной зоны первого источника отзаявок, элемент ИЛИ-НЕ 7 Формирует13 1на выходе логическую 1 , котораяпроходит элемент И 6 и поступает напервый вход элемента ИЛИ 14 (на другие входы подают 0). Б результатеэтого сигнал о разрешении опроса про 8740 ьходит не только в блок 19 опроса,но и в блок 21 управления опросом,который выдает на выходах код 000510, т.е, уже опрашивается очередьвторого источника заявок, Также еди"ничный сигнал поступает от входа элемента ИЛИ-НЕ 7 на первый вход счетчика 11 и сбрасывает его в нулевоесостояние.Таким образом, происходит имитация прихода в источник групповогоответного сообщения, освобождение буферной памяти первого источника ипереключение для опроса к буфернойзоне второго источника,По окончании каждого опроса блок19 выдает логический "0" на третийвход блока 4 сдвига в каждом источнике заявок. В результате этого поприходу очередного тактового импульсав них осуществляется режим последовательного занесения заявок от генераторов 5 в регистры сдвига (фиг.2)2 при условии, что их соответствующиесчетчики 11 содержат не более двухзаявок,Таким образом, предлагаемое устрой,ство реализует групповую дисциплинуобслуживания источников заявок, аследовательно, позволяет моделироватьФункционирование замкнутых СМО с конечным числом однородных источников,имеющих буферные памяти и обслуживаемых с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации,Формула изобретенияУстройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор тактовых импульсов,элемент И, пять элементов ИЛИ, блокслучайной временной задержки, М группэлементов И, Формирователь сигналовразрешения обслуживания, блок опроса,состоящий из триггера, элементазадержки, элемента ИЛИ и группы элементов задержки, прямой выход триггера через элемент задержки соединен с бО первым входом элемента ИЛИ блока опроса, выход которого подключен кнулевому входу триггера блока опроса,М источников заявок, каждый из которых содержит генератор импульсов заяб вок, блок сдвига, триггер, три элемента И, элемент И-НЕ, элемент ИЛИНЕ, счетчик импульсов и реверсивныйсчетчик импульсов, в каждом источни 7 1 А 187 ке заявок выход первого элемента И соединен с информационным входом блока сдвига, выход первого разряда которого подключен к счетному входу5 счетчика импульсов и суммирующему входу реверсивного счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены соответственно к входам элемента ИЛИ-НЕ, вычитающий вход реверсивного счетчика соединен с выходом второго элемента И своего источника заявок, выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к первому входу третьего элемента И своего источника заявоки установочному входу счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И своего источника заявок, второй вход которого соединен с выхо- дом генератора импульсов заявок, прямой выход триггера подключен к первому входу второго элемента И и второму входу третьего элемента И своего источника заявок, выходы третьих элементов И всех источников заявок подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ устройства, выход которого соединен с первым входом элемента И устройства, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ устройства, второй вход которого является установочным входом устройства, а третий вход подключен к первому информационному выходу формирователя сигналов разрешения обслуживания, тактовый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, группа выходов которого подсоединена соответственно к тактовым входам блоков сдвига источников заявок, выходы переполнения которых подключены соответственно к входам третьего элемента ИЛИ устрой ства, информационный выход блока сдвига каждого источника заявок подключен к единичному входу триггера своего источника заявок и соответствующему входу четвертого элемента И:Н 1 устройства, выход которого соединен с входом блока случайной временной задержки, выход которого подключен к первому входу пятого элемента ИЛ 11 устройства, второй вход которого является входом запуска устройства, а вькод пятого элемента ИЛИ подключен к вторым входам вторых элементов 11 всех источников заявок и первому входу запуска формирователя сигналов разрешения обслуживания, второй вход запуска которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ устройства, второй информационный выход формирователя сигналов разрешения обслуживания подключен к второму входу элемента И устройства, нулевым входам триггеров всех источников заявок) единичному входу триггера и входам элементов задержки группы блока опроса, прямой выход триггера которого соединен с входами сдвига блоков сдвига всех источников заявок, выход К-го элемента задержки группы блока оп" роса (К=1,И) соединен с первыми входами К-х элементов И всех групп устройства, выходы элементов И К-й группы соединены соответственно с разрядными входами блока сдвига К-го источника заявок, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения области применения устРойства за счет моделирования систем массового обслуживания с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации, оно дополнительно содержит блок управления опросом, состоящий из кольцевого регистра сдвига и дешифратора, входы которого соединены соответст-, венно с разрядными входами кольцевого регистра сдвига, причем выход второго элемента ИЛИ устройства подключен к входу сдвига кольцевого регистра сдвига блока управления опросом, К-й выход дешифратора которого соединен с вторыми входами элементов И К-й .группы устройства.