Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами

(193С 06 Р 15/20 ГОСУДАРСПО ДЕЛ ЕТЕН ЕЛЬСТВУ о ЕННЫЙ КОМИТЕТ СЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(56) Авторское свидетельство СССР У 962969, кл. С 06 Р 15/20, 1981.Авторское свидетельство СССР У 1091170, кл, С 06 Р 15/20, 1983. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК С РАЗЛИЧНЫМИ ПРИОРИТЕТАМИ, содержащее с первого по третий элементы И, с первого по третий триггеры, первую и вторую модели обслуживающего прибора, каждая из которых включает генератор импульсов со случайным интервалом следования, элемент И и триггер, причем в каждой модели обслуживающего прибора выход триггера подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с входом установки в "1" триггера и с входом запуска генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого подключен к входу установки в "0" триггера модели обслуживающего прибора и соответствующему выходу устройства, элемент ИЛИ,. первый и второй блоки определения временных интервалов, выполненных в виде двоичных счетчиков, генератор счетных импульсов, с первого по шестой счетчики импульсов, первый вход первого элемента И соединен с входом первого счетчика импульсов и является входом заявок, низкого приоритета, единичный вход третьего триггера является входом заявок высокого приоритета, причем выход первого элемента И соединен с единичным входом второго триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов и первым входом третьего элемента И, вход заявок высокого приоритета подключен к входу четвертого счетчика импульсов, нулевому входу первого триггера, первому входу элемента ИЛИ и к входу установки в "0" первого блока определения временных интервалов, выход первого триг" гера соединен с вторым входом первого элемента И, выход элемента ИЛИ подключен к входу установки в "О" второго триггера, выход первого бл ка определения временных интервалов подключен к входу пятого счетчика импульсов и второму входу элемента ИЛИ, выходы генераторов импульсов со случайным интервалом следования первой и второй моделей обслуживающего прибора подключены соответственно к входам второго и третьего счетчиков импульсов, выход генератора импульсов со случайным интервалом следования второй модели обслу живающего прибора соединен с единичным входом первого триггера, выход второго блока определения временных интервалов подключен к входу шестого счетчика импульсов и нулевому входу третьего триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования и расширения функциональных возможностей путем воспроизведения отказов и1193686 15 восстановлений в режимах ориентирования и обслуживания заявок и доориентирования обслуживающего (после устранения отказов) прибора, вустройство включены с первого почетвертый генераторы случайныхпотоков импульсов, с первого почетвертый генераторы импульсов сослучайной длительностью, с четвертого по девятый элементы И и раздельный диод, включенный в обратном направлении между выходом второго генератора случайного потока импульсов и входом останова первого блокаопределения временных интервалов,выходы второго и четвертого генераторов случайного потока импульсов соединены.соответственно с прямымивходами пятого и восьмого элементов И, входами запуска второго ичетвертого генераторов импульсов.со случайной длительностью, выходыкоторых подключены соответственнопопарно к инверсным входам пятогои шестого, восьмого и девятого элементов И, выходы первого и третьегогенераторов случайного потока импульсов соединены:соответственно Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для моделирования процесса обслуживания двух потоков заявок с различными приоритетами одним обслуживающим прибором и может быть использовано при моделировании процесса обслуживания заявок в приоритетных системах массового обслуживания с ориентацией. Целью изобретения является повышение точности моделирования и расшйрение функциональных возможностей устройства путем воспроизведения отказов и восстановлений в режимах ориентирования прибора и обслуживания заявок и доориентирования обслуживающего прибора после устранения отказа,На фиг. 1 приведена структурнаясхема устройства, на фиг. 2 - схес первыми инверсными входами четвертого и седьмого элементов И,а также подключены соответственно квходу запуска первого и третьегогенераторов импульсов со случайнойдлительностью, выходы которых соответственно подключены к вторыминверсным входам четвертого и седьмого элементов И, прямые входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И, выходы четвертого и седьмогоэлементов И подключены соответственнок счетному входу первого и второгоблоков определения временных интервалов, выходы которых соединены:соответственно с прямыми входами шестого и девятого элементов И, выходыкоторых подключены к вторым входамэлементов И первой и второй моделейобслуживающего прибора соответственно, выходы пятого и восьмого элементов И подключены соответственно квходу останова генератора импульсовсо случайным интервалом следования первой и второй моделей обслу-.живающего прибора. ма блоков обслуживания (моделей обслуживающего прибора) .ЪУстройство содержит вход 1 заявок . с низким приоритетом, вход 2 заявок с высоким приоритетом, первый триггер 3, первый элемент И 4, элемент Й 1 И 5, второй триггер 6, второй элемент И 7, первый блок 8 определения временных 1 О 1 интервалов, первую модель 9 обслуживающего прибора, генератор 10генератора импульсов со случайныминтервалом следования первой ивторой модели обслуживающего прибора,элемент И 24, триггер 25, генератор26 импульсов со случайным интерваломследования, четвертый элемент И 27,:первый генератор 28 случайного потока импульсов, пятый элемент И 29,шестой элемент ИЗО,. первый генератор31 импульсов со случайной длительностью, второй генератор 32 случайного потока импульсов, второй генератор 33 импульсов со случайнойдлительностью, третий генератор 34случайного потока импульсов, третийгенератор 35 импульсов со .случайнойдлительностью, четвертый генератор 36 случайного потока импульсов, четвертый генератор 27 импульсов со случайной длительностью, седьмой элемент И 38, восьмой элемент И 39,девятый элемент И 40, разделительный диод 41,Потоки заявок на обслуживаниена входах 1 и 2 представляют случайные импульсные последовательности, интервал между которыми распределен по определенным (разнымили одним и тем же) законам.Модели 9 и 14 имитируют одинобслуживающий прибор, закон распределения случайных .импульсов на.выходах генераторов один и тот же,Временной интервал от момента запуска моделей до появления импульсов на их выходах случаен и распределен по принятому закону обслуживания заявок.Заявки с низким приоритетом обслуживания поступают на вход 1, а заявки с высоким приоритетом обслуживания на вход 2, На выходе 21 образуется выходящий потокобслуженных заявок низкого приоритета, а на выходе 22 - выходящий поток обслуженных заявок низкого приоритета.Счетчики 15 и 18 предназначены для подсчета импульсов, поступающих на входы 1 и 2 устройства и имитирующих потоки поступивших заявок низкого и высокого приоритетов,Счетчики 16 и.19 соответственно предназначены для подсчета импульсов от блоков 8 и 13 ориентации обслуживающего прибора к обслуживанию заявок различных приорите.тов.Счетчики 17 и 20 соответственнопредназначены для подсчета импуль"сов, число которых характеризуетколичество обслужеиных низко- ивысокоприоритетных заявок,10Влоки 8 и 13, выполняющие рольориентации обслуживающего прибора .соответственно к обслуживанию низко- и высокоприоритетных заявок, представляют собой двоичные счетчики, емкость которых можно изменять в зависимости от величины интервала времени, требуемого на ориентацию прибора к обслуживанию данного потока заявок. Генераторы 28, 32, 34 и 36 имитируют отказы в режимах ориентирования прибора (блоках 8 и 13 опре деления временных интервалов) иобслуживания заявок (модели 9 и 14)и представляют собой генераторыслучайных потоков импульсов.Генераторы 31, 33, 35 и 37 имитируют восстановление в режиме ориентирования приборов (блоков 8 и 13определения юреиенньк интервалов),доориентирования обслуживающего прибора к обслуживанию заявок, послеустранения отказа, а также восста 35 новления в режиме обслуживания (мо-дели 9 и 14 обслуживания заявок),и представляют собой генераторыимпульсов случайной длительности.Вербальная модель работы устрой 40 ства сводится к следующему. Дваслучайных потока заявок на обслуживание, каждый из которых имеет свойприоритет в обслуживании, поступаютна один обслуживающий прибор. Заяв 4 5 ки на обслуживание с меньшим приоритетом принимаются к обслуживаниюв случае отсутствия заявок с высокимприоритетом обслуживания. Заявкамодного и того же приоритета, посту пающим в момент занятости обслуживающего прибора, в обслуживании отказывается.Если же заявка с более высокимприоритетом поступила в период об служивания заявки с меньшим приоритетом, то обслуживание заявки с меньшим приоритетом прекращается и начинается ориентация прибора к обслу 11935живанию высокоприоритетной заявки,после ее завершения идет обслуживание высокоприоритетной заявки,приведшей к прерыванию обслуживаниянизкоприоритетной заявки, при этомнизкоприоритетная заявка теряется.Если заявка с более высоким приоритетом поступила во время ориентации обслуживающего прибора к об.служиванию низкоприоритетной заявки, 1 ото эта ориентация прерывается иначинается ориентация обслуживающегоприбора к обслуживанию высокоприоритетной заявки, при этом низкоприоритетная заявка теряется. 15Устройство работает следующимобразом.Модели 9 и 14 обслуживающего прибора функционируют следующим образом,В исходном состоянии триггер 25 установлен в положение, при котором наодном иэ входов элемента И 24 имеетсяразрешающее напряжение. Заявка, поступающая на вход блока, проходитчерез элемент И 24, опрокидывая триггер 25 и запускает генератор 26, чтосоответствует началу обслуживания.Через случайный интервал времениобслуживания генератор 26 вырабатывает импульс, который переводит триг- ЗОгер 25 в исходное состояние, открывая тем самым вход блока, и одновременно проходит на выход 21 (22)устройства.Сигналы срыва работы генератора 26 3могут поступать на вход 23 останова работы.Устройство может работать в следующих режимах. Обслуживание заявокнизкого приоритета при абсолютно надежной и при ненадежной аппаратуре. Обслуживание заявок высокогоприоритета при абсолютно надежной и при ненадежной аппаратуре.Обслуживание заявок высокого приоритета с прерыванием обслуживания зая 45вок низкого приоритета.После включения устройства триггеры 3, 6 и 11 устанавливаются вследующее исходное состояние: навыходе триггера 3, прдключенном квторому входу элемента И 4, имеетсяразрешающее напряжение, на выходетриггера 6, подключенном к первомувходу элемента И 7 отсутствует разрешающее напряжение, на выходе триггера 11, подключенном к первому входу элемента И 12, отсутствует разрешающее напряжение, на вторые входы 686 Фэлементов И 7 и 12 поступают счетные импульсы от генератора 10, на управляющих входах элементов И 7 и 12 ,и входах элементов И 27, 40, 29 и 30напряжение отсутствует, напряжение на входах блоков 8 и 13 соединенных с выходами элементов И 27 и 40 отсутствует, на запускающих входах моделей 9 и 14 напряжение отсутствует. В дальнейшем во всех режимах работы функционирование устройства моделируется автоматически.1, Обслуживание заявок низкого приоритета,1 а. Импульс с входа 1, имитирующий заявку низкого приоритета, черезэлемент И 4 поступает на единичныйвход триггера 6 и переводит его вположение, при котором открываетсяэлемент И 7 и через него счетныеимпульсы от генератора 10 начинаютпоступать через открытый элемент И 27 на вход запуска блока 8; Емкость счетчика блока 8 устанавливается заранее в зависимости от величины интервала времени, требУемого на ориентацию обслуживающего прибора к обслуживанию заявок низкого приоритета, и по заполнению этого счетчика на выходе блока 8 появляется импульс, который имитирует окончание ориентации устройства к обслуживанию заявки низкого приоритета и, открывая элемент ИЗО, запускает модель 9, имитируя начало обслуживания заявки низкого приоритета. Одновременно импульс с блока 8 поступает на счетчик 16 и через элемент ИЛИ 5 переводит триггер 6 в положение, при котором элемент И 7 закрыт и счетные импульсы не поступают через элемент И 27. Запуск модели 9 имитирует начало обслуживания заявки низкого приоритета. Через случайный интервал времени на выходе модели 9 появляется импульс, имитирующий окончание обслуживания принятой заявки, проходящий на выход 21 устройства и вход счетчика 17. Заявка, пришедшая во время ориентации прибора к обслуживанию, подтверждает состояниетриггера 6 и теряется, так как приее появлении в течение интервала ориентации в схеме никаких измененийне происходит,Заявки, пришедшие во время обслуживания с входа 1, поступают наэлемент И 4, перебрасывают триггер 6,7 1193 и через элементы И 7 и 27 на блок 8 поступают счетные импульсы, Достигнув числа, соответствующего времени ориентации, с выхода блока 8 импульс поступает на вход счетчика 16 и на элемент ИЗО, с выхода элемента ИЗО импульс поступает на запускающий вход модели 9. Если обслуживание предыдущей заявки еще не закончилось, то вновь пришедшая заяв ка к обслуживанию не принимается и теряется. Если обслуживание предыдущей заявки закончилось, то пришедшая заявка будет обслужена после ориентирования устройства к об служиванию. Импульс с выхода блока 8 перебросит после ориентирования триггер 6 в исходное состояние. Таким образом, устройство пришло в исходное состояние и готово к рабо те в любом режиме.1 б. Допустим, что при ориентации устройства к обслуживанию заявки генератор 28 случайного потока импульсов сформирует импульс, имитирующий отказ аппаратуры в режиме ориентации, который поступает на первый инверсный вход элемента И 27, закрывая его, в результате чего прекращается ориентация устройства к обслуживанию. Одновременно импульс с выхода генератора 28 запускает генератор 31 импульсов случайной длительности, в результате чего генератор 31 формирует импульс случайной длительности, поступающий на второй инверсный вход И 27. Длительность импульса, сформированного генератором 31, имитирует время восстановления обслуживающего прибора после возникновения отказа в режиме ориентации. По прохождению импульсов, сформированных генератором 28, по завершению восстановления на выходе генератора 31, импульс исчезает, открывается элемент И 27 и схема готова к работе. Так как.элемент И 7 был открытым, то импульсы от генератора 10 будут вновь поступать на блок 8, тем самым имитируется процесс доориен-. тации, прерванный отказом в процессе ориентации прибора к обслуживанию заявки. 2 а, Импульс с выхода 2 поступаетна нулевой вход триггера 3 и устанавливает его в состояние.прнкотором закрывается элемент И 4 (снимается с его второго входа разрешающее напряжение) и заявки низкогоприоритета не проходят с входа 1через элемент И 4 на триггер 6. Одновременно этот же импульс с входа2 поступает на единичный входтриггера 11 и переводит его в состояние, при котором открываются элементы И 12 и И 38 и через них счетные импульсы от генератора 10 проходят на вход запуска блока .3.40Емкость счетчика блока 13 устанавливается заранее в зависимости отвеличины интервала времени, требуемого на ориентирование прибора.дляобслуживания заявок низкого приоритета, и по заполнению счетчикаблока 13, имитирующего ориентирование, на выходе блока 13 появляется импульс, имитирующий окончаниеориентирования прибора с обслуживанием заявок высокого приоритета,который проходя через элемент И 40запускает модель 14, имитируя начало обслуживания заявки высокого При сю 5 ормировании генератором 32 импульса, имитирующего наступление отказа аппаратуры при обслуживании заявки низкого приоритета, он про 686 8ходит через элемент И 29 и на вход 23 останова генератора 26 модели 9 и срывает обслуживание заявки низкого приоритета. Одновременно запускается генератор 33 импульсов случайной длительности и Формирует импульс, поступающий на инверсные входы элементов И 29 и 30, закрывая их. Длительность импульса, сформированного генератором 33, имитирует время восстановления аппаратуры, отказавшей в режиме обслуживания модели 9. После прохождения импульса, сформированного генератором ЗЗ, элементы И 29 и 30 открываются и модель 9 готова к обслуживанию заявки низкого приоритета. Для того, чтобы не допустить импульсы, сформированные генераторы 32, на вход 2 устройства введен разделительный диод 41.2. Обслуживание заявок высокого приоритета. приоритета. Через время обслуживания на выходе генератора 26 модели14 появляется импульс, который поступает на счетчик 20 и единичный вход триггера 3, устанавливая его в состояние, при котором элемент И 4открыт. Импульс с выхода блока 13также поступает на счетчик 19 нулевой вход триггера 11, переводя егов состояние, при котором элементИ 12 закрыт и счетные импульсы отгенератора 10 не поступают на блок13. Итак, запуск модели 14 имитирует начало обслуживания заявки высокого приоритета. Через случайныйинтервал времени на выходе модели 14появляется импульс, имитирующийокончание обслуживания принятойзаявки, приходящей на выход 22 ина вход счетчика 20, а также наединичный вход триггера 3, устанавливая его в исходное состояние.Заявки, пришедшие с входа 2 вовремя ориентации прибора к обслуживанию заявок, теряются.Заявки, пришедшие с входа 2 вовремя обслуживания, запускают блок13, где осуществляется ориентирование прибора, и если к моменту окончания ориентирования заканчивалосьобслуживание предыдущей заявки,то пришедшая заявка принимается наобслуживание, в противном случаеона теряется,12 б. Если в режиме ориентации.обслуживающего прибора к обслуживанию заявки высокого приоритета генератор 34 случайного потока импульсов формирует импульс, запускающий генератор 35 и проходящийна первый инверсный вход элементаИ 38, элемент И 38 закроется и счетные импульсы, вырабатываемые генератором 10 не будут поступать навход блока 13, что имитирует отказблока 13, Генератор 35 импульсовслучайной длительности, запущенныйимпульсом, сформированным генератором 34, формирует импульс случайной длительности, которая имитирует время восстановления. Импульсс выхода генератора 35 поступаетна второй инверсный вход элемента И 38.Элемент И 38 закрыт на время, определяемое длительностью импульса вос.становления, сформированного генератором 35. По прохождению импульсов отказа и восстановления элементИ 38 открывается, и счетные импульсыот генератора 10 вновь поступают навход блока 13 ориентации, тем самымимитируется процесс доориентаций,прерванный отказом, возникающимпри ориентации прибора к обслуживанию заявки. По заполнению счетчи 25 Заявка высокого приоритета с входа 2 поступает на нулевой вход триггера 3, приводя его в состояние, 30снимающее разрешающее напряжение сэлемента И 4, закрывая тем самым вход1 для поступления заявок низкогоприоритета. Одновременно эта заявкапроходит на установочные входы блока 8 (срывая ориентирование прибора к обслуживанию заявки низкогоприоритета, если оно проводилось)и через элемент И 29 на вход 23 останова генератора 26 модели 9 (срывая 40 обслуживание заявки низкого приоритета, если оно проводилось), атакже через элемент ИЛИ 5 на нулевой вход триггера 6, переводя его 45 50 Ф5 1 О 15 20 ка блока 13 вырабатывается импульс, который запускает через открытый элемент И 40 модель 14, одновременно поступает на нулевой вход триггера 11, опрокидывая его, и на счетчик 19. Устройство готово к работе.При формировании генератором 36 импульса во время обслуживания заявки высокого приоритета, проходящего через элемент И 39 на вход 23 останова работы модели 14, срывается работа модели 14, Одновременно запускается генератор 37, вырабатывающий импульс, который закрывает элементы И 39 и 40 на время равное длительности импульса, имитирующее процесс восстановления модели 14 обслуживания, После прохождения импульса восстановления эле-" менты И 39 и 40 открываются и устройство готово к работе. 3. Обслуживание заявки высокого приоритета, поступившей в период обслуживания заявки низкого приоритета,в состояние, при котором вход элемента И 7 закрыт и счетные импульсы от генератора 10 не проходят на вход блока 8. Пришедшая заявка высокого приоритета поступает на единичный вход триггера 11, переводя в состояние, когда с его выхода подается разрешающее напряжение наэлемент И 12, и от генератора 10через элементы И 12 и 38 будут поступать счетные импульсы на вход блока 13, переводя устройство в режим ориентации и обслуживания заявкивысокого приоритета, после оконцания которого устройство переходит11 11936 висходное состояние и готово к ра-: боте, т,е, аналогично тому как изложено обслуживание заявки высокого приоритета. В этом режиме так же возможно возникновение отказов как нри: ориентировании прибора, так и при обслуживании заявки. Функционирование канала аналогично пунктам1 б и 2 б,10 Показатели процесса обслуживания заявки определяются путем измерения характеристик входных потоков заявок, выходных потоков 86 12обслуженных заявок и числа срабатываний отдельных блоков устройств.,Так, например, с использованием показаний счетчиков 15 - 20 можно определить вероятность обслуживания (срыва обслуживания) заявок низкого и высокого приоритетов, заявок только низкого или только высокого приоритетов, вероятности прерывания обслуживащцего прибора в режиме ориентации или обслуживания и дру. гие показатели, характеризуницие про цесе обслуживания заявок различных приоритетов./53 Тираж 70 ИИПИ Государственног по делам изобретений 35, Москва, Ж, Ра 9 каз 7 дписн комитета СССРоткрытий ская наб., д. 4/5 ент",Ужгород, ул. Проектная Редактор Р. Цицик ектор М. Демчик