Устройство для моделирования систем массового обслуживания

35 40 45 50 55 Блок .13 приоритетного обслуживания (фиг.2) имитирует процесс обслу. - живания заявок с прерываниями. Блок 13 включает группу каналов 19 моделирования обслуживания. Такое количество каналов обусловлено числом возможных типов ситуационных приоритетов источников: первый тип присваивается источникам, у которых все К заявок находятся в системе (буАерная память источника пуста), второй, третий и т.д. типы соответственно имеют источ-. ники, сгенерированные в систему (К), (К), 1 заявок.Первый канал моделирования обслуживания имитирует обработку заявок с первым типом ситуационных приоритетов, второй канал - с вторым типом и т.д., причем канал с меньшим, порядковым номером может прервать работу канала с большим номером.Блок 13 содержит первый 20, третий 21, второй 22 и четвертый 23 элементы ИЛИ и генератор 24 случайных 1импульсов.Каналы 19 моделирования очереди включают первый 25, третий 26 и второй 27 элементы И, триггеры 28,первый 29 и второй 30 элементы ИЛИ.Блок 17 приоритетов (Аиг.3) содержит элемент И 31, элемент ИЛИ 32, группу 33 элементов запрета, группу 34 элементов ИЛИ, группу 35 элементов НЕ, группу 36 элементов И,груп. пу 3 элементов запрета.Блок 18 определения ситуационных приоритетов (Аиг.4) предназначен для выделения на момент прихода заявки в систему приоритетных источников, т.е. он назначает каналам моделирования очереди в зависимости от заполненности их буАерных памятей (или от количества в системе их заявок) ситуационные приоритеты.Блок 18 Аормирует сигнал о количестве равноприоритетных каналов и единичный сигнал идентификации наивысшего ситуационного приоритета,которые соответственно поступают в блок 17 приоритетов и в блок 13 приоритетного обслуживания. Сигнал идентификации наивысшего ситуационного приоритета сохраняется на выходе соответствующего триггера 49 до момента прихода следующей заявки в систему.Блок 18 состоит изузлов 38 анализа очереди и дешифратора 39. Узлы 5 10 15 20 25 30 38 анализа очереди состоят из элементов И 40, элементов НЕ 41 и элементов И 42.ИнАормационные входы элементов И 40 соединены соответственно с разрядными выходами реверсивных счетчиков 2 в каждом канале моделирования очереди.Дешифратор 39 содержит элемент ИЛИ 43, элемент НЕ 44, группу элементов ИЛИ-НЕ 45, группы элементов И 46, группу элементов ИЛИ 47, группу элементов ИЛИ 48, группу триггеров 49 и счетчик 50, Выходы триггеров 49 являются выходами индентиАикации наивысше 1го приоритета, а выходы элементов ИЛИ 47 - информационными выходами блока.В связи с тем, что структурное построение и принцип работы каналов моделирования очереди идентичны,работу устройства рассмотрим на примере первого канала.С выхода генератора 1 импульсов заявок через элементы И 4 и ИЛИ 6 на вход сдвига вправо блока 7 сдвига поступают импульсы заявки, имитирующие входной поток заявок от источника. Элемент И-НЕ 3 осуществляет поддержание в системе определенного количества заявок от источника. По положительному перепаду тактового импульса от генератора 11, поступающему на тактовый вход блока 7 сдвига, в этом блоке осуществляется режим последовательного занесения информации со сдвигом вправо, так как в начальный момент работы устройства в блоке 16 опроса на выходе поддерживается "ноль". В счетчике 2 регистрируются поступившие в систему заявки. Если их количество в счетчике 2 равно емкости буферной памяти источника, то на выходе элемента И-НЕ 3 "ноль" и элемент И 4 запрещает вход заявок в блок 7 сдвига. Таким образом, имитируется аварийная ситуация простоя источника, когда его буферная память пуста.Импульс заявки с выхода элемента И 4 поступает через элемент ИЛИ 14 в формирователь 12 сигналов разрешения обслуживания. Этот сигнал при наличии тактового импульса запускает блок 16 опроса и блок 18 определения ситуационных приоритетов. В следующем такте блок 16 опроса выдает логические единицы" на управляющие входы5 14607блоков 7 сдвига во всех каналах моделирования очереди, а также соответственно на первые входы элементов И всехгрупп 15 элементов И. В этом же такте при поступлении сигнала в блок 18первые М элементов И 40 анализируютсостояние реверсивных счетчиков 2(Аиг,4) и выделяют каналымоделирования очереди с первым типом ситуационных приоритетов, т.е. каналы (источники), которые имеют все заявки в системе,Если такие каналы отсутствуют,включаются в работу вторые М элементов И 40, которые совместно с элементами ИЛИ-НЕ 44 выделяют каналы с вторым типом ситуационных приоритетови т.д. В блоке 18 описанный анализпроводится параллельно. Однако дешпАратор 39 обеспечивает фильтрациюпоступающих из узлов 38 сигналов всоответствии с рассмотренной последовательностью проверки состояний реверсивных счетчиков 2. Таким образомна выходах элементов ИЛИ 47 вырабатывается двоичный код из "нуля и "единицы" (либо из одних "нулей", еслив системе нет заявок) . На выходах одного иэ элементов ИЛИ 48 формируется 30сигнал "единицы", идентифицирующийтип выявленного наивысшего ситуационного приоритета, который поддерживает.ся на выходе соответствующего триггера 49. Сигналы с выходов элементовИЛИ 47 поступают в счетчик 50 который подсчитывает количество источников, имеющих одинаковый наивысшийситуационный приоритет. Если это количество равно единице , то на выходе элемента ИЛИ 43, формируется "нуль"если -, "нулю" и больше одного, то -"единица". Данные сигналы поступаютна управляющий вход блока 17 приоритетов. 45Полученный в блоке 18 двоичныйкод с инАормационных выходов поступает на информационные входы блока 17приоритетов. На входы сигналов призна.ка обслуживания источника этого бло- цка от триггеров 9 подаются "нули",так как на обслуживание. не выбран ниодин источник.В работе блока 17 приоритетов.можно выделить следующие ситуации(Фиг.З:1. Обслуживающий прибор свободен(не первый вход элемента И 31 поступает "нульф) и в блоке 18 выбран один 25канал, имеющий наивысший ситуационный приоритет (на второй вход элемента И 31 также поступает нуль )В этой ситуации единица" из блока 18 проходит по соответствующемуканалу блока 17 приоритетов и поступает на вторые входы элементов И соответствующей группы 15 элементов И(Аиг. 1) .2. Обслуживающий прибор свободени в блоке 18 выявлено несколько каналов, имеющих наивысший ситуационныйприоритет (на второй вход элементаИ 31 поступает "единица"). В этомслучае блок 17 приоритетов выбираетканал моделирования очереди с наименьшим порядковым номером,3. Обслуживающий прибор занят(на первом входе элемента И 31 находится "единица") и выбран один канал,имеющий наивысший ситуационный приоритет, В этой ситуации блок 17 приоритетов пропускает единицу по соответствующему каналу, а элементы 37запрета обеспечивают Анльтрацию,по"эволяющую подавлять "единицу , идентифицирующую источник, который уженаходится на обслуживании. Это необходимо производить с целью запрещения опроса обслуживаемого источника. Если же "единица", проходящая поблоку 17 приоритетов, идентифицируетисточник, ожидающий обслуживание,тосоответствующий элемент 37 запретапропускает ее на второй вход элемента И соответствующей группы 15 элементов И (Фиг.1) .4, Обслуживающий прибор занят ивыбрано несколько каналов, имеющихнаивысший ситуационный приоритет.В данном случае элемент И 31 запрещает вход "единиц" в блок 17 приоритетов. Это осуществляется потому, чтов числе выявленных блоком 18 равноприоритетных источников обязательно присутствует обслуживаемый источник,опрос нового источника производитьнецелесообразно.Таким образом, в первых трехслучаях с инАормационных выходов блока 17 приоритетов во все группы 15элементов И подается код из "нулей"и одной ".единицы" (либо из одних11 ч 1 Ънулеи ), в результате чего сигналыопроса с инАормационных выходов блока 16 опроса проходят через ту группу 15, на которую была подана "единица" от блока 17 приоритетов, а на вы 1460725ходах остальных групп 15 элементов И формируются "нули", т.е. опрашивается канал моделирования очереди, имеющий наивысший ситуационный приори 5 тет.При поступлении сигнала опроса на разрядные входы блока 7 сдвига из канала выбирается первая по очереди заявка на обслуживание (логическая 10 "единица" подается на соответствующий информационный вход блока 13 приоритетного обслуживания, на вход триггера 9, на выходе эта "единица" будет в следующем такте, и исключа ется из очереди) . В блоках 7 сдвига остальных каналов моделирования очереди информация не изменяется и на соответствующие входы блока 13 и, триггеров 9 подаются "нули". 20В блоке 13 приоритетного обслуживания единичный сигнал в этом же такте поступает в тот канал моделирования обслуживания, который "открыт" элементом И 25 (второй вход элемента 25 И 5 управляется , сигналом идентификации наивысшего ситуационного приоритета, поддерживаемого блоком 18).Далее в работе блока 13 могут возникнуть следующие ситуации: 30Обслуживающий прибор свободен (ситуации 1-2 работы блока 17). Тогда сигнал "единицы" через элемент И 25 поступает на первый вход триггера 28 и взводит его (имитируется занятие прибора). Также этот сигнал через элемент ИЛИ 23 запускает генератор 24 случайных интервалов, в результате чего осуществляется имитация обслуживания заявки. 40Обслуживающий прибор занят (случай соответствует третьей ситуации работы блока 17 приоритетов) . В этом случае единичный сигнал, кроме описанных действий, сбрасывает триггер 4 б 28 канала, имитирующего моделирование обслуживания ранее выбранной заяв. ки. Прерванная заявка через соответствующий элемент И 26 поступает в этом же такте на вход элемента ИЛИ 21, б 0 а затем в соответствующий блок 7 сдвига.По истечении случайного интервала времени генератор 24 выдает на элементы И 27 всех каналов единичный сигнал (окончания обслуживания). Единичный сигнал появляется на выходе элемента И 27 только обслуживающего канала, сбрасывает триггер 28 и через элемент ИЛИ 22 поступает на соответствующий вход элемента ИЛИ 14.Далее цикл работы устройства повторяется.С выхода элемента ИЛИ 22 блока 13 единичный сигнал также поступает в соответствующий канал моделирования очереди (на вычитающий вход реверсивного счетчика 2) и осуществляет режим "Вычитание". Элементы И 5 и 8 и триггер 9 позволяют идентифицировать прерванные и обслуженные заявки,поступающие из блока 13 приоритетного обслуживания. Сброс триггера 9 осуществляется по приходу в канал как прерванной, так и обслуженной заявки.По окончании каждого опроса блок 16 выдает логический "ноль" на управляющие входы блоков 7 сдвига в результате чего по приходу тактового импульса в них осуществляется занесение заявок со сдвигом вправо от генераторов 1 импульсов заявок.Таким образом, устройство позволяет моделировать функционирование замкнутых многоканальных СМО с конечным числом источников заявок, имеющих буферные памяти и обслуживаемых в соответствии с ситуационными абсолютными приоритетами с одиночной диспетчеризацией.Формула изобретенияУстройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор тактовых импульсов,формирователь сигналов разрешения обслуживания, М групп элементов И, блок опроса, первый элемент ИЛИ, блок приоритетов, блок определения ситуацион-. ных приоритетов и М каналов моделирования очереди, каждый из которых содержит генератор импульсов заявок, блок сдвига, триггер, три элемента И, элемент И-НЕ и реверсивный счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом первого разряда блока сдвига, вычитающий вход реверсивного счетчИка соединен с выходом первого элемента И, а разрядные выходы реверсивного счетчика подключены соответственно к входам элемента И-НЕ, единичный вход триггера соединен.с информационным выходом блока сдвига, а прямой выход триггера подключен к первому входу первого элемента И,груп.па выходов генератора тактовых импульсов соединена соответственно с тактовыми входами блоков сдвига всех каналов моделирования очереди, второй выход генератора тактовых импульсов подключен к тактовому входу Аормирователя сигналов разрешения обслуживания, вход запуска которого связан с выходом первого элемента ИЛИ, вы-. 10 ход Формирователя сигналов разрешения опроса подключен к входу запуска бло;ка опроса, группа выходов которого подключена к первым входам соответствующих элементов И в каждой груп пе элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами блока приоритетов, выход блока опроса соединен в каждом канале моделирования очереди с управляющим 2 О входом блока сдвига, разрядные входы которого подключены к выходам элементов И соответствующей группы элементов И, в каждом канале моделирования очереди выход генератора им пульсов заявок соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ, разрядные выходы реверсивного счетчика соединены с инйормацион ными входами соответствующей группы блока определения ситуационных приоритетов, группа выходов которого соединена соответственно с информационными входами первой группы блока приоритетов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет моделирования систем с абсолютными ситуационными приоритетами с одиночной диспетчеризацией,оно дополнительно содержит блок приоритетного обслуживания, состоящий из генератора случайных импульсов, первого, второго, третьего и четвертого 45 элементов ИЛИ, группы каналов моделирования обслуживания, каждый из которых содержит первый и второй элементы И и триггер, -й канал моделирования обслуживания (=2,М) содержит дополнительно третий элемент И и первый элемент ИЛИ, а -й канал моделирования обслуживания (-З,М), дополнительно содержит второй элемент ИЛИ, в блоке приоритетного обслуживания выход первого элемента ИЛИ соединен с первыми входами первых элементов И всех каналов моделирования обслуживания, вторые входы которых подключены соответственно к инйормационным выходам второй группы блока определения ситуационных приоритетов, вкаждом канале моделирования обсЛуживания выход первого элемента И соединен с единичным входом триггера, прямой выход которого подключен к первому входу второго элемента И,выходкоторого соединен с соответствующимвходом второго элемента ИЛИ блока приоритетного обслуживания, входы третьего элемента ИЛИ которого подключенысоответственно к выходам третьих элементов И каналов моделирования обслуживания, вторые входы вторых элементов И которых объединены и соединены с выходом генератора случайныхимпульсов, вход запуска которого пгдключен к выходу четвертого элементаИЛИ блока приоритетного обслуживания, выход второго элемента И первогоканала моделирования обслуживаниясоединен с нулевым входом триггераэтого же канала, а выход второго элемента И х-го канала моделированияобслуживания соединен с первым входом .первого элемента ИЛИ своего каналамоделирования, выход которого подключен к нулевому входу триггера своегоканала моделирования обслуживания,выход первого элемента И первого канала моделирования обслуживания подключен к первому входу третьего элемента И и второму входу первого элемента ИЛИ второго канала моделирова .ния обслуживания и первому входу третьего элемента ИЛИ третьего каналамоделирования обслуживания, выходвторого элемента ИЛИ 1-го канала моделирования обслуживания подключен кпервому входу третьего элемента Исвоего канала моделирования обслуживания и соответствующим входом первого элемента ИЛИ всех каналов моделирования обслуживания с номером,большим , прямой выход триггера -гоканала моделирования обслуживанияподключен к второму входу третьего .элемента И своего канала моделирования обслуживания, второй вход второгоэлемента ИЛИ третьего канала моделирования обслуживания подключен к выходу первого элемента И второго каналамоделирования обслуживания, входы второго элемента ИЛИ (+1)-го канала моделирования обслуживания подключенысоответственно к выходам первых эле-ментов И всех каналов моделирования(1+ 1), а входы четвертого элементаИЛИ блока приоритетного обслуживаниясоединены соответственно с выходомпервого элемента И и выходом второгоэлемента ИЛИ последнего канала моделирования обслуживания, а каждый канал моделирования очереди дополнительно содержит первый и второй элементы ИЛИ, в каждом канале моделирования очереди выход второго элемента Исоединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с соответствующим входомэлемента ИЛИ устройства, вход сдвига 15вправо блока сдвига подключен квыходу первого элемента ИЛИ, второйвход которого подключен к выходу третьего элемента И и первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход второго элементаИЛИ подключен к нулевому входу триггера, прямой выход которого подключенк первому входу третьего элемента И, 25второй вход которого в каждом каналемоделирования очереди соединен с выходом третьего элемента ИЛИ блока приоритетного обслуживания, выход второго элемента ИЛИ которого подключен квторым входам первых элементов Ивсех каналов моделирования очередии первому входу элемента ИЛИ устройства, выход которого соединен с входом запуска формирователя сигналовразрешения обслуживания, выходы вторых элементов И всех каналов моделирования очереди подключены соответственно к входам элемента ИЛИ устройства, информационный выход блока сдвига каждого канала моделирования очереди соединен с соответствующимвходом первого элемента ИЛИ блока при.оритетного обслуживания, выход формирователя сигналов разрешения обслуживания подключен к входу запуска блока определения ситуационных приоритетов, выход которого соединен с входомзапуска блока приоритетов, выход которого соединен с входом запускаблока приоритетов, а прямые выходытриггеров всех каналов моделированияочереди соединены соответственно суправляющими входами группы блокаприоритетов.1460725 Составитель В.ФукаловРедактор З.Данко Техред И.Ходанич ктор 0.1(равцо аказ 5 АЗ/56 Тираж 667 ПодписноеНИКПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКН113035, Москва, Б, Раушская наб д. 4 Л 1 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина,10