Устройство для моделирования систем массового обслуживания

Устройство для моделирования систем массового обслуживания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования систем массового обслуживания (СМО). Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения динамического приоритета в обслуживании заявок. Цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит блок сравнения кодов, первый и второй элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, блок элементов задержки и триггер управления , а каждый канал обслуживания заявок группы дополнительно содержит элемент ИЛИ-НЕ, генератор импут ьсов, счетчик импульсов, блок элементов И и второй триггер. Устройство предназначено для моделирования СМО с динамическими приоритетами, т.е. таких СМО, в которых приоритет обслуживания поступаюоц х заявок зависит от длительности ожидания заявок в очереди . Выбор заявок на обслуживание осуществляется с учетом текущего значения функции приоритетности, зависящей для заявки каждо о -типа от времени ожидания. Обслуживание заявок осуществляется в порядке относительного приоритета таким образом, что на обслуживание поступает заявка, обладающая в данный момент времени максимальным значением функции приоритетности из числа заявок, находящихся в очереди. 1 ил. с сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 (21) 4154632/24-24 (22) 01,12,86 (46) 30.06.88. Бюл. № 24 (72) Ю.A.Êàïèíîñîâ и И.А.Ветров (53) 681.395.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 962969, кл. G 06 F 15/20, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1236494, кл. G 06 F 15/20, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования систем массового обслуживания (СМО). Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет воспроизведения динамического приоритета в обслуживании заявок, Цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит блок сравнения кодов, первый и второй элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, блок

ÄÄSUÄÄ 3406600 А1 элементов задержки и триггер управления, а каждый канал обслуживания заявок группы дополнительно содержит элемент ИЛИ-НЕ, генератор импугьсов, счетчик импульсов, блок элементов И и второй триггер. Устройство предназначено для моделирования СМО с динамическими приоритетами, т.е. таких

СМО, в которых приоритет обслуживания поступающих заявок зависит от длительности ожидания заявок в очереди. Выбор заявок на обслуживание осуществляется с учетом текущего значения функции приоритетности, зависящей для заявки каждого типа от времени ожидания. Обслуживание заявок осуществляется в порядке относительного приоритета таким образом, что на обслуживание поступает заявка, обладающая в данный момент времени максимальным значением функции приоритетности иэ числа заявок, находящихся в очереди. 1 ил.

1406600 р;(1) = b,. (r - . ), где h g 0 — коэффициент, определяю1 кв щий скорость изменения приоритетности заявки

i-ro типа прн ее пребывании в очереди;

- момент поступления заявки i-го типа; текущий момент времени.

55

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования систем массового обслуживания (СМО).

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства путем воспроизведения динамичес.— кого приоритета в обслуживании заявок. 10

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит каналы 1 обслуживания заявок, каждый из которых состоит из первого элемента И 2, пер-15 вого триггера 3, второго элемента

И 4, элемента ИЛИ-НЕ 5, генератора 6 импульсов, счетчика 7 импульсов, блока 8 элементов И, второго триггера 9, третьего элемента И 10, блока случай-20 ной временной задержки, содержащего элементы 11 задержки, и генератора

12 случайного потока заявок.

В состав устройства входят также первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ, 25 блок 15 элементов задержки, блок !б сравнения кодов, триггер 17 управления, второй элемент И 18, третий элемент ИЛИ 19, первый элемент И 20.

Устройство предназначено для моде- 30 лирования СИО с динамическими приоритетами, т.е. таких СМО, в которых приоритет обслуживания поступающих заявок зависит от длительности ожидания заявок в очереди. Выбор заявок на обслуживание осуществляется с учетом текущего значения функции приоритетности р;(t), зависящей для заявки каждого типа от времени ожидания.

Обслуживание заявок осуществляется в 40 порядке относительного приоритета таким образом, что на обслуживание поступает заявка, облацающая в дан.ный момент времени максимальным значением функции приоритетности ;(), 45 из числа заявок, находящихся в очереДИ е

Функция приоритетности заявок имеет вид

Приоритетность заявок из более высокого приоритетного класса возрастает с большей скоростью, чем зявок из более низких приоритетных классов.

Генераторы !2 случайного потока заявок имитируют входные потоки заявок на обслуживание различных приоритетных классов.

Элементы 11 задержки имитируют обслуживающий прибор с произвольным временем обслуживания.

Элементами, определяющими приоритет заявки i -го канала в любое время от момента поступления до момента приема на обслуживание, являются генератор 6 импульсов и счетчик 7 каждого канала, подсчитывающий импульс с генератора 6. Скорость увеличения значения кода на группе кодовых выходов счетчика 7 зависит от частоты повторения импульсов генератора 6, которая является аналогом скорости нарастания Ь приоритета поступившей

1 заявки. Если приоритетность классов заявок уменьшается с возрастанием номера канала устройства, то частоты повторения импульсов генераторов 6 каналов должны быть такими, чтобы

F <, F „;,„. Блок 16 сравнения кодов осуществляет сравнение кодов приоритетов заявок на момент освобождения обслуживающего прибора и обеспечивает выбор зявки на обслуживание, имеющей в данный момент максимальный приоритет.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все триггеры

3,9,17 находятся в нулевом состоянии, а в счетчиках 7 каналов записаны нули. Единичные потенциалы с нулевых выходов триггеров 3 присутствуют на вторых входах элементов И 2. На вторых входах элементов И 4 единичные потенциалы присутствуют с выходов элементов ИЛИ-HF. 5. Кроме того, единичные потенциалы с нулевых выходов триггеров 9 приложены к вторым входам соответствующих элементов

И 10 и соответствующим входам элемента И 18 устройства.

Импульсы от генераторов 12 случайного потока заявок, имитируя входные потоки заявок на обслуживание различных приоритетных классов, проходят через открытые элементы И 2 соответ-! ствующих каналов на единичные входы триггеров 3 этих каналов, устанавли1406600 вая их в единичное состояние. Сигналы с единичных выходов этих триггеров 3 через элементы И 4 запускают генераторы 6 импульсов соответствующих каналов. Импульс вырабатываемые генераторами 6 каналов, поступают на счетные входы счетчиков 7, которые осуществляют их подсчет.

Выбор очередной заявки на обслужи- 10 вание осуществляется следующим образом.

При появлении сигнала, порядок формирования которого рассматривается ниже, на выходе элемента )1 за15 держки одного иэ каналов, имитирующеro сигнал конца обслуживания заявки, начинается подготовка отдельных узлов устройства моделирования к выбору очередной заявки иа обслуживание.

С этой целью данный сигнал, проходя через элемент ИЛИ 19, устанавливает

20 в нулевое состояние управляющий триггер 17 и триггеры 9 каналов, в исходное состояние — блок 16 сравнения

25 кодов. Кроме того, этот сигнал поступает через открытый элемент И 20 и элемент ИЛИ 14 на вход блока 15 элементов задержки, Сигнал с первого выхода блока 15 элементов задержки, задержанный на время, необходимое для,установки в исходное состояние блока 16 сравнения кодов и триггеров

9,17, имитирует сигнал готовности к обслуживанию обслуживающего прибора и поступает на вторые входы элементов ИЛИ-НЕ 5 всех каналов, Через .элементы ИЛИ-НЕ 5 сигнал закрывает эле30

35 менты И 4 каналов, останавливая тем самым работу генераторов 6 импульсов.

Таким образом, на счетчиках 7 каналов будут зафиксированы значения функций приоритетности заявок различных классов на момент прихода сигнала СГО.

После этого сигнал с второго выхода блока 15 элементов задержки, задержанный на время, необходимое для прекращения работы генераторов, открывает элементы И 8 каналов. В результате этого значение кодов с выходов счетчиков 7 переписывается в блок 16 сравнения кодов. В период отсутствия сигнала готовности элементы И 8 каналов закрываются, элементы И 4 открываются и генераторы 6 импульсов возобновляют свою работу.

По истечении времени, необходимого для записи кодов со счетчиков 7 каналов в блок 16 сравнения кодов, 45

По истечении времени, равного времени обслуживания заявки данного класса, на выходе элемента 11 задержки приоритетного канала появляется сигнал, который устанавливает в нулевое состояние счетчик 7 и триггер 3 этого канала, а через элемент ИЛИ 19 устанавливает в исходное состояние узлы выбора заявки (канала) на обслуна его входы второй группы входов с группы выходов блока 15 элементов задержки поочередно начинают поступать сигналы, осуществляющие поразрядное сравнение записанных кодов с целью определения максимального кода. На выходах блока 16 сравнения кодов, соответствующих каналам, счетчики 7 которых в момент прихода сигнала готовности к обслуживанию содержали не максимальные коды, появляются единичные сигналы. Эти сигналы устанавливают в единичное состояние соответствующие триггеры 9 каналов. Следовательно, в нулевом состоянии остается триггер 9 того канала, счетчик 7 которого содержал в момент прихода сигнала максимальный код, т.е. заявка данного канала (класса) имеет в данный момент наивысший приоритет. На втором входе элемента И 10 этого канала (назовем его приоритетным) попрежнему присутствует единичный потенциал, в то время как на вторых входах элементов И 10 остальных каналов с нулевых выходов триггеров 9 соответствующих каналов появляются нулевые потенциалы.

После завершения переходных процессов, обусловленных этапом выделения приоритетного канала, сигналом с последнего выхода блока 15 элементов задержки устанавливается в единичное состояние управляющий триггер

17. Единичный сигнал с единичного выхода триггера 17, поступая на первые входы элементов И 10 всех каналов, открывает только тот из них, который принадлежит приоритетному каналу. В результате на выходе элемента И IO приоритетного канала и, следовательно, на соответствующем входе элемента )1 задержки этого канала появляется сигнал, имитирующий сигнал начала обслуживания (СНО) заявки. Этот же сигнал через элемент

ИЛИ-НЕ 5 останавливает работу генератора в приоритетном канале.

)4066 живание. Дальнейшая работа устройства аналогична рассмотренной вьппе.

Возможны случаи, когда две или несколько заявок на обслуживание бу5 дут иметь одинаковые приоритеты, т.е. коды счетчиков 7 этих каналов в момент прихода сигнала готовности к обслуживанию окажутся равными. Тогда сигнал появляется на выходе элемента И 10 того канала, в котором имитируются заявки более приоритетного класса, так как нулевой сигнал с единичного выхода триггера 9 этого канала удерживает в закрытом состоянии )5 элементы И 9 каналов менее приоритетных классов.

При отсутствии заявок в устройстве (т.е. Все триггеры 3 находятся в нулевом состоянии) последним сигналом конца обслуживания установятся в исходное состояние блок 16 сравнения кодов и:триггеры 9,17, а сигнал готовности к обслуживанию вырабатываться не, будет, так как элемент И 20 за- 25 крыт нулевым потенциалом с единичных выходов триггеров 3 через элемент

ИЛИ 13 к входу элемента И 20. Такое состояние характерно для устройства и при первоначальном включении его в 30 работу.

При выдаче одним из генераторов случайного потока импульсов импульсазаявки осуществляется установка соот35 ветствующего триггера 3 в единичное состояние, что приводит к запуску генератора 6 импульсов данного канала.

Выработка сигнала готовности обслуживающего прибора обеспечивается следующим образом.

Так как в рассматриваемом случае все триггеры 9 находятся в нулевом состоянии и единичные потенциалы с нулеВых ВыхОдОВ этих триГГеРОВ 9 при- 45 ложены к соответствующим входам элемента И 18 устройства, то единичный сигнал с единичного выхода триггера

3 того канала, в котором выработан импульс-заявка, через элемент ИЛИ 13 открывает элемент И 18 устройства.

В результате этого единичный сигнал с выхода элемента И 18 через элемент

ИЛИ 14 поступает в блок 15 элементов задержки и обеспечивает выработку сигнала готовности к обслуживанию. В ходе дальнейшей работы устройства, которая рассматривалась выше, поступившая заявка выдается на обслужива00

6 ние, так как в счетчиках 7 остальных каналов записаны нули.

Получение характеристик CMO осуществляется известными способами.

Формула изобретения

Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее группу каналов обслуживания заявок, каждый из которых состоит из генератора случайного потока заявок, первого триггера, трех элементов И и блока случайной временной задержки, выход генератора случайного потока заявок соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к единичному входу первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, инверсный выход первого триггера подключен к второму входу первого элемента И, выход блока случайной временной задержки соединен с нулевым входом первого триггера, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения динамического приоритета в обслуживании заявок, оно дополнительно содержит блок сравнения кодов, первый и второй элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, блок элементов задержки и триггер управления, а каждый канал обслуживания заявок группы дополнительно содержит элемент ИЛИНЕ, генератор импульсов, счетчик импульсов, блок элементов И и второй триггер, причем в каждом канале обслуживания заявок группы выход элемента ИЛИ-HE соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом генератора импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены соответственно с информационными входами блока элементов И, выход третьего элемента И подключен к первому входу элемента KIN-HE и входу запуска блока случайной временной задержки, выход которого соединен с установочным входом счетчика импульсов, прямые выходы первых триггеров всех каналов обслуживания заявок- группы подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ устройства, выход которого соединен с первыми вхо1406600

8 устройства, установочному входу блока сравнения кодов и второму входу первого элемента И устройства, прямой выход триггера управления устройства подключен к первым входам третьих элементов И всех каналов обслуживания заявок группы, инверсный выход второго триггера К-ro канала обслуживания заявок группы (К = 1,M) соединен с вторым входом третьего элемента И своего канала обслуживания заявок группы и (К + 1)-м входом второго элемента И устройства, прямой выход второго триггера i-го канала обслуживания заявок группы (i 1, М вЂ” 1) подключен к (i + 2)-му входу третьих элементов И всех каналов обслуживания заявок, имеющих номер, больший чем i, а выходы блоков случайной временной задержки всех каналов обслуживания заявок группы соединены соответственно с входами третьего элемента ИЛИ устройства, а выходы блоков элементов И соединены соответственно с информационными входами блока сравнения кодов. дами первого и второго элементов И устройства, выход первого элемента

И устройства соединен с первым входом второго элемента ИЛИ устройства, 5 второи вход которого подключен к выходу второго элемента И устройства, выход второго элемента ИЛИ устройства соединен с входом блока элементов задержки, первый выход которого подключен к вторым входам элементов

ИЛИ-НЕ всех каналов обслуживания заявок группы, управляющие входы блоков элементов И которых соединены с вторым выходом блока элементов задержки, 1 группа выходов которого соединена соответственно с входами блока сравнения кодов, выходы которого подключ ны соответственно к единичным входам вторых триггеров каналов обслуживания заявок группы, третий выход блока элементов задержки соединен с единичным входом триггера управления устройства, нулевой вход которого и нулевые входы вторых триггеров всех 2g каналов обслуживания заявок подключены к выходу третьего элемента ИЛИ

Составитель В.Фукалов

Техред Л,Сердюкова

Редактор А.Маковская.

Корректор А.Тяско

Заказ 3195/45

Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4