Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для моделирования процессов в системах массового обслуживания (СМО). Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет моделирования СМО с вероятностным характером использо- .вания заявок каждого источника заявок . Для этого каждый источник заявок дополнительно содержит второй триггер, первый и второй элементы И, элемент НЕ, элемент ИЛИ и генератор случайных импульсов. Устройство позволяет моделировать функционирование замкнутых СМО с циклической дисциплиной одиночной диспетчеризации и вероятностным характером использования заявок из буферной памяти источников, а также функционирование замкнутых СМО с детерминированным характером использования заявок из буферной памяти источников. 4 ил. S (Л

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gp 4 G 06 F 15/20

y,(gpss!aqua,» а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I 13,, БТР И И ЯЧI

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4144094/24-24 (22) 04. 11. 86 (46) 15.04.88. Бюл. М 14 (72) Л. Ф. Пучков, Г. А. Черноморов и А.Е. Шишикин (53) 681. 3(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1241251, кл. G 06 F 15/20, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1275459, кл. С 06 F 15/20, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для моделирования процессов в системах массового обслуживания (СМО). Целью изобретения явля„.SU, 13 8886 А1 ется расширение функциональных возможностей за счет моделирования (, МО с вероятностным характером использования заявок каждого источника заявок. Для этого каждый источник заявок дополнительно содержит второй триггер, первый и второй элементы И, элемент НЕ, элемент ИЛИ и генератор случайных импульсов. Устройство позволяет моделировать функционирование замкнутых СМО с циклической дисциплиной одиночной диспетчеризации и вероятностным характером использования заявок из буферной памяти источников, а также функционирование замкнутых

СМО с детерминированным характером использования заявок из буферной памяти источников ° 4 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.

На фиг. 1 изображена схема предлаi;aeMoro устройства; - на фиг. 2 — схема лока сдвига; на фиг. 3 — схема блока дпроса; на фиг. 4 — схема блока управ-15

Ления опросом.

Устройство для моделирования сист ем массового обслуживания содержит

1 однородных источников 1 заявок, состоящих из второго триггера 2 элемен(9 20 т а HJIN 3, блока 4 сдвига, первого элеь ента И 5, генератора 6 импульсов заявок, второго элемента И 7, элемента НЕ

8,, элемента И-НЕ 9, реверсивного счетчИка IO, элемента 11 запрета первого 25 триггера 12, генератора 13 случайных импульсов. Кроме того, устройство сад4ржит генератор 14 тактовых импульсов, формирователь 15 импульсов разр шения опроса, k 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 12 . Узел 2 1 представляет собой станд ртныи двунаправленньп1 регистр сдви35 г с последовательным (если на вход 11 поддерживается логический нуль,, а на входе Ч - логическая единица) и параллельным (на входах V и Чр логи40 ческая единица) занесением информации.

Узел 22 предназначен для определения прйорите та раз ряда стандартного регистра на обслуживание по принципу

It пврвыи пришел — первый, обслужен" .

Приоритетным разрядом считается пер45 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 последую2 щим опросом очереди источника зая

Такое условие необходимо для того, чтобы заявки, принадлежащие источнику, не терялись из очереди в результате последовательных сдвигов в регистре.

Блок 17 опроса предназначен для опроса состояний разрядов стандартных регистров сдвига блоков 4 сдвига.

Блок t7 опроса содержит элемент ИЛИ

24, группу элементов 25 задержки, триггер 26 и элемент 27 задержки. Элементы 25 задержки предназначены для обеспечения устойчивости работы устройства, Количество информационных выходов блока 17 опроса выбирается в зависимости от разрядности регистров блоков 4 сдвига.

Блок 18 управления опросом состоит нз кольцевого регистра 28 сдвига и дешифратора 29.

В состав блока 4 сдвига входят также элементы И 30, элементы ИЛИ 31

1 элементы HE 32 и элементы ЗЗ задержки.

Генераторы 13 случайных импульсов предназначены для генерации единичного кода с вероятностью P (этим имитируется отклонение моделируемого процесса от прогнозируемой траектории) и нулевого кода с вероятностью 1-P (этим имитируется развитие моделируемого процесса по прогнозируемой траектории).

Устройство позволяет учитивать при моделировании замкнутых СИО с памятью источников вероятностный характер использования заявок из буферных памятей. Он состоит в том, что при поступлении заявки из источника в очередь блока сдвига при развитии моделируе» мого процесса по прогнозируемой траектории, что соответствует вероятности

1-Р, освобождается занятый этой заявкой буфер иэ буферного пула данного источника.

При отклонении моделируемого нроцесса от прогноэируемой траектории, что соответствует вероятности P npu 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 выходах реверснвных

1388886 счетчиков 10 логические нули. Следо- онный вход блока 4 сдвига. Таким обра-. вательно, на выходе элементов И-HE зом имитируется режим развития модели9 логические единицы. Элементы И 7 руемого процесса по прогноэируемой открыты. 5 траектории.

Устройство работает следующим об- Однов реме нно с пос тупле нием в сисразом. тему с чередной обслуженной заявки на

С выхода генератора 6 импульсов запускающий вход 20 формируется сигзаявок на вход блока 4 сдвига через нал разрешения опроса следующей по ноэлементы И 7 и ИЛИ 3 поступают им- 10 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 B блоке 17 опроса через определенную источниках. По положительному перепа- задержку (фиг.3) выдаются логические ду тактового импульса от генератора !5 единйцы на входы блоков 4 сдвига (сра14, поступающему на тактовый вход батывает триггер 22) и на первые вхоблока 4 сдвига, в нем осуществляется ды элементов И 16 всех групп. При порежим последовательного занесения ступлении первого сигнала о разрешеинформации со сдвигом вправо, так как нин опроса в блок 18 на выходах 1 — к в начальный момент работы устройства 20 дешифратора 29 вырабатывается двоична входе Ч находится логический нуль ный код 000...01, который поступает от триггера 26 блока опроса. на вторые входы элементов И 16. Таким

Б реверсивном счетчике !О регистри- образом, сигналы опроса с информационЕ руются поступившие в систему заявки. ных выходов блока 17 проходят чер я через сли их количество равно емкости бу- 25 элементы только первой группы элеменфернои памяти терминала, то элемент тов И 16, а элементы И остальных групп

И вЂ” НЕ запирает вход заявок в систему. на выходах имеют уровень логического

Таким образом имитируется аварийная нуля ° б на ситуация простоя терминала, когда его При поступлении сигнала опро а с на уферная память пуста. 30 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 единии запускает 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 е

P диничное состояние. Эле- 1 в приоритетном разряде и заносит

l l I I мент И 5 закрывается. На информацион и"формацию в параллельном коде в реныи вход 3 блока сдвига подается еди- 40 гистр так как на входе Vt поддерживаничный: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 элеЭт содержимое реверсивного счетчика 10. д5 мента ИЛИ 19 и триггеров 12 б ов удут тим моделируется освобождение ранее логические нули. Таким образом на

f занятого буфера. Когда содержимое ре- б луживание через элемент ИЛИ 19 версивного счетчика 10 станет рав- поступает заявка от первого источниным его емкости, положительный пере- ка. По окончанию об служивания заявки появляется сигнал о разрепад потенциала на выходе элемента НЕ 50 на входе 20 появл

8 вновь установит триггер 2 в нулевое шенин опроса следующ щеи по номеру очесостояние. Таким образом имитируется Реди Блок 18 на выходы 1-к выдает

>ежим отклонения моделируемого процес- код 000...01. Далее производятся те са от прогнозируемой траектории. С ве- же операции чт о и при предыдущем опна выходе генератора 5 Росе, но уже со второй очередью и

13 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 ий еск нуль на входы генератора 6 поступают на информаци- блоков 4 сдвига а, в результате чего по

1388886 приходу .очередного тактового импульса в них осуществляется режим последовательного занесения заявок от генераторов 6 в регистры блоков 4 сдвига.

Триггеры 12 и элементы 11 запрета введены в устройство для распознования принадлежности обслуженной заявки терминалу. При поступлении сигналд на вход 20 режим вычитания происходит в реверсивном счетчике того источника, заявка которого была обслужЕна при предыдущем опросе. Признак обслуженного источника формируют триггеры 12, один из которых при очередн м опросе сохраняет единицу, выданную обслуживаемым блоком сдвига, а при появлении сигнала об окончании обслуживания на входе 20 передает эту еДиницу в реверсивный счетчик, Таким

20 образом, информация о количестве заявок, находящихся в системе, постоянно присутствует в реверсивном счетчике каркдого источника и используется для

HN!HTBIIHH работы терминала с буферной 25 памятью.

Следовательно, предлагаемое устройство позволяет моделировать функционирование замкнутых СМО с цикли-;еской дисциплиной одиночной диспет30 еризации и вероятным характером ис"ользования заявок из буферной памяи источников.

Кроме того, устройство позволяет !

:.oäåëèðoâàòü функционирование замкнутых СМО с детермированным характером использования заявок из буферно1 памяти источников (как частный случай вероятного использования при =i).

Формула из об ре те ния

Устройство для моделирования систеМ массового обслуживания, содержащее генератор тактовых импульсов,,.аопмирователь импульсов разрешения

Р

45 опроса, элемент HJIH блок управления опросом, состоящий из кольцевого perистра сдвига и дешифра гора, входы которого подключены соответственно к

50 разрядным выходам кольцевО ГО регистра сдвига, kгрупп элементо:в И, блок опроса, состоящий из группы элементов задержки, элемента задержки, элемента

ИЛИ и триггера., единичный вход которого объединен с входами элементов за55 держки группы и подключен к выходу формирователя импульсов разрешения

Опроса, нулевой вход триггера соединен с выходом элемента ИЛИ блока опроса, первый вход элемента ИЛИ которого является входом сброса устройства, а второй вход через элемент задержки подключен к прямому выходу триггера, и к источников заявок, каждый из которых содержит генератор импульсов заявок, блок сдвига, реверсивный счетчик, первый триггер, элемент И-НЕ, элемент запрета, управляющий вход которого соединен с прямым выходом первого триггера, а выход — с нулевым входом первого триггера и вычитающим входом реверсивного счетчика, суммирующий вход которого подключен к выходу первого разряда блока сдвига, информационный выход которого соединен с единичным входом первого триггера и соответствующим данному источнику заявок входом элемента ИЛИ устройства, выход которого является выходом устройства, разрядные выходы реверсивного счетчика соединены соответственно с входами элемента И-HE тактовые входы всех блоков сдвига объединены и соединены с первым информационным выходом генератора тактовых импульсов

9 второй информационный выход которого подключен к тактовому входу формирователя импульсов разрешения опроса, вход запуска которого является входом запуска устройства и соединен с информационными входами элементов запрета всех источников заявок, а выход формирователя импульсов разрешения опроса соединен с тактовым входом кольцевого регистра сдвига блока управления, прямой выход триггера блока опроса подключен к входам управления сдвигом всех блоков сдвига источников заявок, выход i-ro элемента задержки блока опроса (1 = 1, t ) соединен с первыми входами i-ых элементов И всех групп, i-й выход дешифратора блока управления опросом подключен к вторым входам элементов И (i-й группы, а выходы элементов И i-й группы подключены соответственно к разрядным входам i o блока сдвига, о т л и ч а ю щ е,е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования систем массового обслуживания с вероятностным характером использования заявок каждого источника заявок, каждый источник заявок дополнительно содержит второй триггер, первый и второй элементы И, элемент НЕ, элемент ИЛИ и генератор случайных

1388886

„1 импульсов, причем в каждом источнике заявок выход первого элемента И сое" динен с входом запуска генератора случайных импульсов, выход которого соединен с единичным входом второго триг5 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 первому входу второго элемента И, второй. вход которого соединен с выходом генератора импульсов заявок, третий вход второго элемента И соединен с входом элемента НЕ и выходом элемент И-НЕ, а выхо второго элемента И подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом блока сдвига, выход первого разряда которого подключен к второму входу первого элемента И.

1368886

1388886

Ига

Составитель В. Фукалов

Техред Л. Олийнык Корректор M. Шарощи

Редактор Е. Копча

Тирам 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3078

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Укгород, ул. Проектная,