устройство для моделирования системы массового обслуживания

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее группу генераторов случайных импульсов, элемент ИЛИ, группу элементов задержки, первую, вторую и третью группу элементов И, причем первые входы элементов И первой группы являются входами поступления заявок устройства, выходы элементов И второй группы подключены к входам одноименных генераторов случайных импульсов группы, выходы которых являются выходами устройства, выходы элементов задержки соединены с первыми входами одноименных элементов И третьей группы, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования дисциплины обслуживания "диспетчеризация с чередующимся приоритетом", в него введены четвертая и пятая группы элементом И, группа счетчиков импульсов и элемент И, выход которого подключен к вторым входам элементов И первой группы, выходы элементов И первой и второй групп через монтажное ИЛИ соединены с входами одноименных генераторов случайных импульсов группы, выход j-го генератора случайных импульсов (j= , n - количество элементов в группе) подключен к входу j-го элемента задержки группы и вычитающему входу j-го счетчика импульсов группы, выход j-го элемента задержки группы соединен с прямым входом j-го элемента И четвертой группы, выходы элементов И четвертой группы подключены соответственно к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И группы и прямым входом первого элемента И пятой группы, выход j-го счетчика импульсов группы подключен к вторым входам j-го элемента И второй и третьей групп, инверсным входом j-го элемента И четвертой и пятой групп и входу элемента И, суммирующие входы счетчиков импульсов группы являются входами поступления заявок устройства, выход j-го элемента И пятой группы (где j= ) соединен с прямым входом (j + 1)-го элемента И пятой группы и первым входом (j + 1)-го элемента И второй группы, выходы элементов И, кроме первого, второй группы подключены соответственно к группе входов элемента И.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано для моделирования дисциплины обслуживания "диспетчеризация с чередующимся приоритетом" и в устройствах, моделирующих работу автоматизированных систем управления и обучения.

Известно устройство для моделирования системы массового обслуживания [1] , содержащее триггер, группу элементов И, элементы ИЛИ и группу генераторов случайных импульсов, выходы которых соединены с входами второго элемента ИЛИ, причем выходы элементов ИЛИ являются входами триггера, выход которого соединен с выходами элементов И группы и входами генераторов случайных импульсов группы.

Недостатком известного устройства является ограниченность применения в электронном моделировании для исследования реальных систем массового обслуживания, в которых реализована дисциплина обслуживания нескольких заявок, поступающих по различным каналам.

Наиболее близким к изобретению является устройство для моделирования системы массового обслуживания [2], содержащее триггер, группу элементов И, элементы ИЛИ и группу генераторов случайных импульсов.

Недостатком известного устройства является ограниченность применения в электронном моделировании для исследования систем массового обслуживания, в которых реализована дисциплина обслуживания "диспетчеризация с чередующимся приоритетом".

В соответствии с дисциплиной "диспетчеризации с чередующимся приоритетом после обслуживания заявки, следующей на обслуживание, применяется заявка того же приоритета, если она имеется в очереди. В противном случае из очереди выбирается заявка с наибольшим приоритетом. Решение о выборе очередной заявки на обслуживание определяется не только ее приоритетом, но и приоритетом последней обслуженной заявки.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования дисциплины обслуживания "диспетчеризация с чередующимся приоритетом".

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема счетчика импульсов.

Устройство для моделирования системы массового обслуживания содержит первую группу элементов И 1, у которых первые входы являются входами устройства, вторые входы подключены к выходу элемента И 2 с инверсными входами, а выходы подключены к соответствующим входам группы генераторов 3 случайных импульсов, выходы которых являются выходами устройства и подключены через соответствующие элементы 4 группы эадержки к первым входам соответствующих элементов И 5 третьей группы и к первым входам соответствующих элементов И 6 четвертой группы. Выходы генераторов случайных импульсов подключены также к вычитающим входам соответствующих счетчиков 7 импульсов группы, суммирующие входы которых являются входами устройства, а выходы подключены к вторым входам соответствующих элементов И 5 третьей группы, к инверсным входам соответствующих элементов И 6 четвертой группы, к вторым входам соответствующих элементов И 8 второй группы. Выходы элементов И 8 второй и элементов И 5 третьей групп подключены к входам соответствующих генераторов случайных импульсов, выходы элементов И 6 четвертой группы подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 9, выход которого подключен к первому входу первого элемента И 8 второй группы и к первому входу первого элемента И 10 пятой группы, инверсный вход которого подключен к выходу первого счетчика импульсов группы, а выход подключен к первому входу следующего элемента И 8 второй группы и к первому входу следующего элемента И 10 пятой группы. Выход последнего элемента И 10 пятой группы подключен к первому входу последнего элемента И 8 второй группы. Выход счетчика 7 импульсов группы подключен к первому инверсному входу элемента И 2, выходы элементов И 8 второй группы, начиная с второго элемента, подключены к вторым инверсным входам соответствующих элементов И 2 и инверсному входу соответствующих элементов И 6 четвертой группы.

Счетчик 7 импульсов конструктивно выполнен на основе известного реверсивного счетчика, содержащего группу n триггеров 11, группу n элементов ИЛИ 12, группы n - 1 элементов И 13 и 14 (см. Дроздов Е. А. Пятибратов А. П. Основы теории и проектирования электронных цифровых вычислительных машин; М. : МО СССР, 1962, с., 302). Кроме того, счетчик 7 импульсов дополнительно содержит элемент И 15, входы которого подключены к нулевым выходам соответствующей группы триггеров 11. Выход элемента И 15 является выходом счетчика импульсов. Сигнал на выходе элемента И 15 будет только в случае, если счетчик 7 находится в нулевом состоянии, т.е. нет очереди заявок соответствующего приоритета.

Максимальное число ожидающих обслуживания заявок каждого приоритета определяется разрядностью соответствующего счетчика 7 импульсов. В случае переполнения счетчика поступившие по соответствующему каналу заявки теряются. Закон поступления заявок на обслуживание по каждому каналу случаен. В общем случае емкость счетчиков по каждому каналу может быть различной.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе счетчиков 7 импульсов установлен низкий потенциал. При этом на выходе элемента И 2 имеется высокий потенциал, элементы И первой 1, четвертой 6 и пятой 10 групп для своих первых входов открыты, а элементы И второй 8 и третьей 5 групп для своих первых входов закрыты.

Устройство работает аналогично при поступлении импульса (заявки на обслуживание) с любого его входа. Импульс с входа проходит через элемент И 1 первой группы и запускает генератор 3 случайных импульсов, одновременно импульс поступает на суммирующий вход счетчика 7 импульсов, на выходе которого устанавливается высокий потенциал, который закрывает по первому входу соответствующие элементы И 6 четвертой и элементы И 10 пятой групп и открывает соответствующие элементы И 8 второй и элементы И 5 третьей групп. При этом элементы И 1 первой группы закрыты по первому входу низким потенциалом с выхода элемента И 2 с инверсными входами. Низкий потенциал на выходе элемента И 2 остается при ненулевом состоянии хотя бы одного счетчика 7. Если по этому входу заявок не поступило, то импульс окончания обслуживания заявки с генератора 3 случайных импульсов приводит схему в исходное состояние. Если по этому входу во время обслуживания предыдущей заявки поступили еще заявки, т. е. содержимое счетчика увеличилось на число поступивших заявок, то по импульсу с генератора случайных импульсов содержимое счетчика уменьшается на единицу, а через элемент задержки и элемент И третьей группы генератор запускается снова. Этот генератор выдает импульсы обслуженных заявок, до тех пор, пока не будут обслужены все заявки данного приоритета, т.е. содержимое счетчика не станет нулевым. Если вся очередь заявок данного приоритета обслужена и имеется очередь по другому входу (ненулевое состояние соответствующего счетчика), то импульс с генератора случайных импульсов через элемент задержки проходит через элемент И четвертой группы и схему ИЛИ и поступает на первые входы первых элементов И второй и пятой групп. Если первый счетчик импульсов не в нулевом состоянии (имеется очередь заявок наивысшего приоритета), то запускается первый генератор импульсов, что соответствует началу обслуживания очереди заявок самого высокого приоритета. Если первый счетчик в нулевом состоянии, то импульс поступает через первый элемент И пятой группы на первые входы вторых по счету элементов И второй и пятой групп и в зависимости от состояния второго счетчика запускает второй по счету генератор или поступает на очередные по счету элементы И второй и пятой групп. В случае отсутствия заявок на обслуживание (все счетчики в нулевом состоянии) схема переходит в исходное состояние.

Техническое преимущество изобретения: расширение функциональных возможностей при моделировании системы массового обслуживания путем запоминания всех заявок различного приоритета, поступивших в период занятости системы, реализация дисциплины обслуживания "диспетчеризация с чередующимся приоритетом", возможность моделирования функционирования реальных систем массового обслуживания за счет простоты элементной базы аппаратных средств устройства.