Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами

 

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 ВЫХОДтриггера 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 О триггера модели обслуживающего прибора и соответствующему выходу устройства, элемент ИЛИ, первьй 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 О первого блока определения временных интервалов, выход первого триггера соединен с вторым входом перI вого элемента И, выход элемента ИЛИ (Л подключен к входу установки в О второго триггера, выход первого блока определения временных интервалов подключен к входу пятого счетчика импульсов и второму входу элемента ИЛИ, вькоды генераторов импульсов со случайным интервалом следования первой и второй моделей обслуживающего прибора подключены соответст:о венно к входам второго и третьего 00 счетчиков импульсов, выход генератора импульсов со случайным интера: валом следования второй модели обслу 00 О) жнвающего 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 и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) уg G 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2», ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3743339/24-24 (22) 18.05.84 (46) 23.11,85. Бюл. У 43 (72) И.В. Адерихин и В.Л. Никонов (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 962969, кл. G 06 F 15/20, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1091170, кл. G 06 F 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 элемен-та 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 "0" второго триггера, выход первого блока 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 и

1193686

15 восстановлений в режимах ориентирования и обслуживания заявок и доориентирования обслуживающего (после устранения отказов) прибора, в устройство включены с первого по четвертый генераторы случайных потоков импульсов, с первого по четвертый генераторы импульсов со случайной 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 блока определения временных интервалов, выходы второго и четвертого генераторов случайного потока импульсов соединены.соответственно с прямыми входами пятого и восьмого элементов И, входами запуска второго и четвертого генераторов импульсов .со случайной длительностью, выходы которых подключены соответственно попарно к инверсным входам пятого и шестого, восьмого и девятого элементов И, выходы первого и третьего генераторов 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 расширение 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 структурная схема устройства, на фиг. 2 — схес первыми инверсными входами четвертого и седьмого элементов И, а также подключены соответственно к входу запуска первого и третьего генераторов импульсов со случайной длительностью, выходы которых соответственно подключены к вторым инверсным входам четвертого и седьмого элементов И, прямые входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов И, выходы четвертого и седьмого элементов И подключены соответственно к счетному входу первого и второго блоков определения временных интервалов, выходы которых соединены:соответственно с прямыми входами шестого и девятого элементов И, выходы которых подключены к вторым входам элементов И первой и второй моделей обслуживающего прибора соответственно, выходы пятого и восьмого элементов И подключены соответственно к входу останова генератора импульсов со случайным интервалом следования первой и второй моделей обслуживающего прибора. м ма блоков обслуживания (моделей обслуживающего прибора) .

Ъ устройство содержит вход t заявок . с низким приоритетом, вход 2 заявок с высоким приоритетом, первый триггер

3, первый элемент И4, элемент NIH 5, второй триггер 6, второй элемент И7, первый блок 8 определения временных

1О 1интервалов, первую модель 9 обслу живающего прибора, генератор 10 счетных импульсов, третий триггер 11, .третий элемент И12, второй блок

13 определения временных интервалов, вторую модель 14 обслуживающего .прибора, первый счетчик 15 импульсов, пятый счетчик 16 импульсов, второй счетчик 17 импульсов, четвертый счетчик 18 импульсов, шестой счетчик

>О 19 импульсов, третий счетчик 20 импульсов, выход 21 заявок низкого приоритета, выход 22 заявок высокого

,приоритета, вход 23 османова работы

1193686 генератора импульсов со случайным интервалом следования первой и второй модели обслуживающего прибора, элемент И24, триггер 25, генератор

26 импульсов со случайным интервалом следования, четвертый элемент И27, :первый генератор 28 случайного потока импульсов, пятый элемент И29, шестой элемент ИЗО,. первый генератор

31 импульсов со случайной длительностью, второй генератор 32 случайного потока импульсов, второй генератор 33 импульсов со случайной длительностью, третий генератор 34 случайного потока импульсов, третий генератор 35 импульсов со .случайной длительностью, четвертый генератор 36 случайного потока импульсов, четвертый генератор 27 импульсов со случайной длительностью, седь мой элемент И38, восьмой элемент И39, девятый элемент И40, разделительный диод 41.

° °

Потоки заявок на обслуживание на входах 1 и 2 представляют случайные импульсные последовательности, интервал между которыми распределен по определенным (разным или одним и тем же) законам.

Модели 9 и 14 имитируют один обслуживающий 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 поток обслуженных 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 приоритетов.

Счетчики 17 и 20 соответственно предназначены для подсчета импульсов, число которых характеризует количество обслужеиных низко- и высокоприоритетных заявок.

Влоки 8 и 13, выполняющие роль ориентации 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 давного потока заявок.

Генераторы 28, 32, 34 и 36 имитируют отказы в режимах ориентирования прибора (блоках 8 и 13 опре25 деления временных интервалов) и обслуживания заявок (модели 9 и 14) и представляют собой генераторы случайных потоков импульсов.

Генераторы 31, 33, 35 и 37 имитируют восстановление в режиме ориентирования приборов (блоков 8 и 13..определения юреиенньк интервалов), доориентирования обслуживающего прибора к обслуживанию заявок, после устранения отказа, а также восста35 новления в режиме обслуживания (мо- дели 9 и 14 обслуживания заявок), и представляют собой генераторы импульсов случайной длительности.

Вербальная модель работы устрой40 ства сводится к следующему. Два случайных потока заявок на обслуживание, каждый из которых имеет свой приоритет в обслуживании, поступают на один обслуживающий прибор. Заяв4 5 ки на обслуживание с меньшим приоритетом принимаются к обслуживанию в случае отсутствия заявок с высоким приоритетом обслуживания. Заявкам одного и того же приоритета, посту-.

50 пающим в момент занятости обслуживающего прибора, в обслуживании отказывается.

Если же заявка с более высоким приоритетом поступила в период об55 служивания заявки с меньшим приоритетом, то обслуживание заявки с меньшим приоритетом прекращается и начинается ориентация прибора к обслу1193

5 живанию высокоприоритетной заявки, после ее завершения идет обслуживание высокоприоритетной заявки, приведшей к прерыванию обслуживания низкоприоритетной заявки, при этом низкоприоритетная заявка теряется.

Если заявка с более высоким приоритетом поступила во время ориентации обслуживающего прибора к об.служиванию низкоприоритетной заявки, 1р то эта ориентация прерывается и начинается ориентация обслуживающего прибора к обслуживанию высокоприоритетной заявки, при этом низкоприоритетная заявка теряется. t5

Устройство работает следующим образом.

Модели 9 и 14 обслуживающего прибора функционируют следующим образом.

В исходном состоянии триггер 25 уста- 2р новлен в положение, при котором на одном иэ входов элемента И24 имеется разрешающее напряжение. Заявка, поступающая на вход блока, проходит через элемент И24, опрокидывая триг- 25 гер 25 и запускает генератор 26, что соответствует началу обслуживания.

Через случайный интервал времени обслуживания генератор 26 вырабатывает импульс, который переводит триг- 3р гер 25 в исходное состояние, открывая тем самым вход блока, и одновременно проходит на выход 21 (22) устройства.

Сигналы срыва работы генератора 26 3 могут поступать на вход 23 останова работы.

Устройство может работать в следующих режимах. Обслуживание заявок низкого приоритета при абсолютно надежной и при ненадежной аппарату-. ре. Обслуживание заявок высокого приоритета при абсолютно надежной и при ненадежной аппаратуре.

Обслуживание заявок высокого приоритета с прерыванием обслуживания зая45 вок низкого приоритета.

После включения устройства триггеры 3, 6 и 11 устанавливаются в следующее исходное состояние: на выходе триггера 3, подключенном к второму входу элемента И4, имеется разрешающее напряжение, на выходе триггера 6, подключенном к первому входу элемента И7 отсутствует разрешающее напряжение, на выходе триггера 11, подключенном к первому входу элемента И12, отсутствует разрешающее напряжение, на вторые входы

686 4 элементов И7 и 12 поступают счетные импульсы от генератора 10, на управляющих входах элементов И7 и 12 .и входах элементов И27, 40, 29 и 30 напряжение отсутствует, напряжение на входах блоков 8 и 13 соединенных с выходами элементов И27 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.

1а. Импульс с входа 1, имитирующий заявку низкого приоритета, через элемент И4 поступает на единичный вход триггера 6 и переводит его в положение, при котором открывается элемент И7 и через него счетные импульсы от генератора 10 начинают поступать через открытый элемент И27 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 счетчи-ка 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 И7 закрыт и счетные импульсы не поступают через элемент И27. 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 состояние триггера 6 и теряется, так как при ее появлении в течение интервала ориентации в схеме никаких изменений не происходит.

Заявки, пришедшие во время обслуживания с входа 1, поступают на элемент И4, перебрасывают триггер 6, 7 1193 и через элементы И7 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- 10 ка к обслуживанию не принимается и теряется. Если обслуживание предыдущей заявки закончилось, то пришедшая заявка будет обслужена после ориентирования устройства к об- -15 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- 20 те в любом режиме.

1б. 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 И27, закрывая его, в результате чего прекращается ориентация устройствак 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 И27.

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 И27 и схема готова к работе.

Так как элемент И7 был открытым, то импульсы от генератора 10 будут вновь поступать на блок 8, тем самым имитируется процесс доориентации, прерванный отказом в процессе ориентации прибора к обслуживанию заявки.

2а. Импульс с выхода 2 поступает на нулевой вход триггера 3 и устанавливает его в состояние. прн котором закрывается элемент И4 (снимается с его второго входа разрешающее напряжение) и заявки низкого приоритета не проходят с входа 1 через элемент И4 на триггер 6. Одновременно этот же импульс с входа

2 поступает на единичный вход триггера 11 и переводит его в сос35 тояние, при котором открываются элементы И12 и И38 и через них счетные импульсы от генератора 10 проходят на вход запуска блока .3.

40.

Емкость счетчика блока 13 устанавливается заранее в зависимости от величины интервала времени, требуемого на ориентирование прибора.для обслуживания заявок низкого прио45 ритета, и по заполнению счетчика блока 13, имитирующего ориентирование, на выходе блока 13 появляется импульс, имитирующий окончание ориентирования прибора с обслужи50 ванием заявок высокого приоритета, который проходя через элемент И40 запускает модель 14, имитируя начало обслуживания заявки высокого

При сформировании генератором 32 импульса, имитирующего наступление отказа аппаратуры при обслуживании заявки низкого приоритета, он про686 8 ходит через элемент И29 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 И29 и 30, закрывая их. Длительность импульса, сформированного генератором 33, имитирует время восстановления аппаратуры, отказавшей в режиме обслуживания модели 9. После прохождения импульса, сформированного генератором 33, элементы И29 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 модели

14 появляется импульс, который поступает на счетчик 20 и единичный вход триггера 3, устанавливая его в состояние, при котором элемент И4

1193686

10 открыт. Импульс с выхода блока 13 также поступает на счетчик 19, .нулевой вход триггера 11, переводя его

s состояние, при котором элемент

И12 закрыт и счетные импульсы от генератора 10 не поступают на блок

13. Итак, запуск модели 14 имитирует начало обслуживания заявки высокого приоритета. Через случайный интервал времени на выходе модели 14 появляется импульс, имитирующИЙ окончание обслуживания принятой заявки, приходящей на выход 22 и на вход счетчика 20, а также на единичный вход триггера 3, устанавливая его в исходное состояние.

Заявки, пришедшие с входа 2 во время ориентации прибора к обслуживанию заявок, теряются.

Заявки, пришедшие с входа 2 во время обслуживания, запускают блок

13, где осуществляется ориентирование прибора, и если к моменту окончания ориентирования заканчивалось обслуживание предыдущей заявки, то пришедшая заявка принимается на обслуживание, в противном случае она теряется, I

2б. Если в режиме ориентации.обслуживающего прибора к обслуживанию заявки высокого приоритета генератор 34 случайного потока импульсов формирует импульс, запускающий генератор 35 и проходящий на первый инверсный вход элемента

И38, элемент И38 закроется и счетные импульсы, вырабатываемые генератором 10 не будут поступать на вход блока 13, что имитирует отказ блока 13. Генератор 35 импульсов случайной длительности, запущенный импульсом, сформированным генератором 34, формирует импульс случайной длительности, которая имитирует время восстановления. Импульс с выхода генератора 35 поступает на второй инверсный вход элемента И38.

Элемент И38 закрыт на время, определяемое длительностью импульса восстановления, сформированного генератором 35. По прохождению импульсов отказа и восстановления элемент

И38 открывается, и счетные импульсы от генератора 10 вновь поступают на вход блока 13 ориентации, тем самым имитируется процесс доориентаций, прерванный отказом, возникающим при ориентации прибора к обслуживанию заявки. По заполнению счетчи25

Заявка высокого приоритета с входа 2 поступает на нулевой вход триггера 3, приводя его в состояние, 30 снимающее разрешающее напряжение с элемента И4, закрывая тем самым вход

1 для поступления заявок низкого приоритета. Одновременно эта заявка проходит на установочные входы блока 8 (срывая ориентирование прибора к обслуживанию заявки низкого приоритета, если оно проводилось) и через элемент И29 на вход 23 останова генератора 26 модели 9 (срывая

40 обслуживание заявки низкого приоритета, если оно проводилось), а также через элемент ИЛИ 5 на нулевой вход триггера 6, переводя его

50

Ф

1О

20 ка блока 13 вырабатывается импульс, который запускает через открытый элемент И40 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 И39 на вход

23 останова работы модели 14, срывается работа модели 14. Одновременно запускается генератор 37, вырабатывающий импульс, который закрывает элементы И39 и 40 на время равное длительности импульса, имитирующее процесс восстановления модели t4 обслуживания. После прохождения импульса восстановления эле-" менты И39 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 И7 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 на элемент И12, и от генератора 10 через элементы И12 и 38 будут поступать счетные импульсы на вход блока 13, переводя устройство в режим ориентации и обслуживания заявки высокого приоритета, после окончания которого устройство переходит

11 11936 в"исходное 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 пунктам

1б и 2б, 10

Показатели процесса обслуживания заявки определяются путем измерения характеристик входных потоков заявок, выходных потоков

86 12 обслуженных 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 обслуживающего прибора в режиме ориентации или обслуживания и дру. гие показатели, характеризуницие про цесе обслуживания заявок различных приоритетов.

1193686 дт МЮ

Составитель И. Дубинина

Редактор P. Цицика Техред Л.Микеш Корректор M. Демчик

Заказ 7317/53 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4