Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами

 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для исследования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами в системах массового обслуживания с очередью . Цель изобретения - расширенйе функциональных возможностей устройства за счет имитации процесса организации очереди для каждого канала на обслуживание заявок различного приоритета в двухканальных резервированных системах массового обслуживания . Устройство содержит входы заявок высокого и низкого приоритетов, выходы обслуженных заявок высокого и низкого приоритетов, шину начальной установки устройства, счетчики импульсов , элементы И, ИЛИ, элемент запрета, элемент ИЛИ-НЕ, элементы задержки, генераторы импульсов со случайным интервалом следования, триггеры и кольцевые регистры. 1 ил. Q S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А2

09} (И} щ}} 4 G 06 F 15/20., Г " i! . Jf >, L

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1061149 (21) 3970804/24-24 (22) 21.08. 85 (46) 23.02.87. Бюп. Р 7 (72) И. В. Адерихин (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1061149, кл. G 06 F 15/20, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК С РАЗЛИЧНЫМИ ПРИОРИТЕТАМИ (57) Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для исследования процесса обслуживания заявок с различными приоритетами в системах массового обслуживания с очередью. Цель иэобретения — расши-ренйе функциональных возможностей устройства эа счет имитации процесса организации очереди для каждого канала на обслуживание заявок различного приоритета в двухканальных резервированных системах массового обслуживания. Устройство содержит входы заявок высокого и низкого приоритетов, выходы обслуженных заявок высокого и низкого приоритетов, шину начальной установки устройства, счетчики импульсов, элементы И, ИЛИ, элемент запрета, элемент ИЛИ-НЕ, элементы задержки, генераторы импульсов со случайным интервалом следования, триггеры и кольцевые регистры. 1 ил.

1292004

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначено для исследования процесса. обслуживания заявок с различными приоритетами в системах 5 массового обслуживания с очередью и является усовершенствованием устройства по авт, св. N 1061149 °

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства за счет имитации процесса органиэации очереди на обслуживание заявок различного приоритета в двухканальных резервированных системах массового обслуживания с очередью.

На чертеже приведена структурная схема устройства для моделирования процесса обслуживания заявок с раз— личными приоритетами.

Устройство содержит вход 1 заявок высокого приоритета, вход 2 заявок низкого приоритета, выход 3 обслуженных заявок высокого приоритета, выход 4 обслуженных заявок низкого приоритета, шину 5 начальной установки устройства, первый 6, второй 7, третий 8, четвертый 9, пятый 10 и шестой 11 счетчики импульсов, первый 12, седьмой 13, третий 14, четвертый )5, пятый 16, второй 17 и шестой 18 элементы И, элемент 19 запрета, первый

20, четвертый 21, третий 22, второй

23, пятый 24 и шестой 25 элементы

ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ 26, первый 27 и второй ?Я генераторы импульсов со 35 случайным интервалом следования,первый 29, второй 30 и третий 31 элементы задержки, первый 32, третий 33 и второй 34 триггеры, первый 35 и второй 36 кольцевые регистры.

Потоки заявок на обслуживание на входах 1 и 2 представляют случайные импульсные последовательности, интервалы между которыми распределены по определенным {разным или одним и 45 тем же) законам.

Генераторы импульсов со случайным интервалом следования имитируют обслуживающие приборы. Временной интер-50 вал от момента запуска до появления импульса на их выходах случаен и распределен по принятому закону обслуживания заявок.

Кольцевые регистры 35 и 36 имити- 55 руют устройства, организующие очередь в системах массового обслуживания с очередью. Импульсы, поступающие на вход записи, записываются в порядке очереди в ячейки памяти, Им тульс, поступающий на вход считывания„ считывает записанный импульс иэ первой ячейки, а импульсы, записанные в сЛедующих ячейках, продвига-. ют на один разряд вперед. Емкость памяти кольцевого регистра, имитирующая длину очереди, выбирается в соответствии с заданными характеристиками входного потока заявок.

Заявки с высоким приоритетом поступают на вход, 1> заявки с низким приоритетом — на вход 2. На выходе 3 образуется выходящий поток обслуженных заявок высокого приоритета, на выходе 4 — выходящий поток обслуженных заявок низкого приоритета °

Счетчики 6 и 9 соответственно предназначены для подсчета импульсов, поступающих на входы 1 и 2 устройства и имитирующих потоки поступивших на обслуживание заявок высокого и низкого приоритета. Счетчики 7 и 10 соответственно предназначены для подсчета импульсов с выходов 3 и 4 устройства, имитирующих потоки обслуженных заявок высокого и низкого приоритетов. Счетчики 8 и 11 предназначены соатветственно для подсчета импульсов, поступающих в очередь на обслуживание в каналы высокого и низкого приоритетов.

Вербальная модель работы устройства следующая. Заявки высокого и низкого приоритетов поступают на первый и второй входы устройства соответственно и обслуживаются по заданному закону. При занятости первого канала заявка высокого приоритета переключается на второй канал. Если первый и второй каналы заняты обслуживанием заявок высокого приоритета, поступившие заявки высокого приоритета направляются в очередь, откуда пос- . тупают на обслуживание при освобождении одного иэ каналов. При занятости первого канала обслуживанием заявки высокого приоритета, а второго заявки низкого приоритета очередная заявка высокого приоритета поступает во второй канал, где прекращается обслуживание заявки низкого приоритета, которая становится в очередь на обслуживание для заявок низкого приоритета, При занятости второго канала обслуживанием заявок высокого или низкого приоритета поступающие заявки низкого приоритета направляются в

I29 0(i очередь, откуда поступают ня нхоп канала по окончании обслуживания в нем заявки высокого или низкого приоритета. В случае полного заполнения емкости очереди поступающие заявки на постановку в очередь теряются.!

Устройство работает следующим образом.

Полагаем положительную логику функционирования устройства, Заявки представляют собой короткие импульсы, распределенные по моделируемому случайному закону.

Генераторы 27 и 28 импульсов со случайным интервалом следования запускаются входными импульсами, что соответствует началу обслуживания, и через случайный интервал времени обслуживания они вырабатывают импуль-20 сы,соответствующие обслуженным заявкам.

После включения устройства коль— цевые регистры 35 и 36 обнуляются, а триггеры 32-34 устанавливаются н 25 следующее исходное состояние: на инверсном выходе триггера 32 имеется напряжение, открывающее по первому входу элемент И 12 и запирающее по инверсным входам элементы 30

И!3 и 14; на инверсном выходе триггера 33 имеется напряжение, открывающее элементы И 14 и 17 и элемент И 15 и запирающее элемент И 13, по управляющему входу элемент 19 запрета и через выход элемента ИЛИ-HF 26 второй вход элемента И !6; ня инверсном выходе триггера 34 имеется напряжение, открывающее по 40 первому входу элемент И 17 и запирающее по второму входу элемент И !8 и через выход элемента ИЛИ-HF. 26 второй вход элемента И 16. Генераторы 27 и 28 импульсов со случайным 45 интервалом следования не запущены.

Входы 1 и 2 открыты, и устройство готово к приему заявок высокого и низкого приоритетов.

Импульс с входа 1, имитирующий я) поступление заявки высокого приоритета, поступает на вход счетчика 6, подсчитывающего общее число заявок высокого приоритета, через элементы, ИЛИ 21 и И 12 запускает генератор 27 импульсов со случайным интервалом следования и перебрасывает триггер 32 в единичное состояние, в результате чего низкий потенциал с его выхода закрывает по пеpElому Входу элемент

И 12 и открывает по вторым входам эпеменгы И 13 и 14, Импульr е выходя генератора 27 импупьc он ео случайным интервалом следования через pðåìÿ, соответствующеp. закону обслуживания, перебрасывает триггер 32 в исходное состояние, открывая тем самым элемент И 12 для приема очередных заявок, и проходит через элемент И!!И 20 на вход счет-шкя 7, подсчитывающего общее число обспуженных заявок высокого приоритета, и на ныход 3 устройства, Аналогично с приходом заявки низ— кого приоритета импульс с входа 2 поступает ня вход счетчика 9, подсчп— тывающего общее число заявок низкого приоритета, через элементы ИЛИ 22, И 17 и ИЛИ 23 запускает генератор 28 импульсов со случайным интервалом следования и перебрасывает н единичное состояние триггер 34, который низким потенциалом с выхода закрыва— ет по первому входу элемент И 17, открывает по второму входу элемент И

18 и через элемент ИЛИ-HF. 26 второй нхоп элемента И 16. Импульс с выхода генератора 28 импульсов со случайным интерналом следования через инч ервал времени, соответствующий закону обслуживания, перебрасывает триггер 34 н исходное состояние, открывая тем самым элемент И 17 для приема оче— редных заявок, поступает на вход счетчика 10, подсчитывающего общее число обслуженных заявок низкого приоритета, и на выход 4 устройства.

Пусть вторая заявка высокого приоритета пришла в момент обслужи— нания первой ° Она проходит через элемент ИЛИ 21, И 14, элемент 30 задержки, ИЛИ 23, запускает генератор

28 импульсов со случайным интервалом следования 28, перебрасывает в единичное состояние триггер 33, нулевой потенциал с выхода которого закрывает элемент И 14 и 17, а по первому нходу открывает элемент И 15 и открывает элемент 19 запрета, первый вход элемента И 13 и через элемент

ИЛИ-НЕ 26 второй вход элемента И 16.

Импульс с выхода генератора 28 импульсов со случайным интервалом сле", дования проходит через элемент 19 запрета и элемент ИЛИ 20 на вход счетчика 7 импульсов и выход 3 заявок высокого приоритета, а через эле1292004 мент 29 задержки — на нулевой вход триггера 33, в результате чего он перебрасывается в нулевое состояние и открывает по первым входам элементы И 14 и 17.

Если в рассмотренном случае пер— вый и второй каналы устройства заня— ты обслуживанием заявок высокого приоритета и приходит заявка высокого приоритета, она проходит через элемент ИЛИ 21, открытый по первому и второму входам элемент И 13, на вход счетчика 8 импульсов и записывается в кольцевой регистр 35, имитируя постановку в очередь на обслуживание заявки высокого приоритета. В слу чае прихода заявки низкого приоритета„ она проходит через элементы ИЛИ 22, И 16 и ИЛИ 24 на вход счетчика It импульсов и записывается в кольцевой регистр 36, имитируя постановку в очередь на обслуживание заявки низ-. кого приоритета.

По окончании обслуживания в пер- 25 вом канале заявки высокого приоритета генератор 27 импульсов со случайным интервалом следования вырабатывает импульс, который перебрасывает триггер 32 в нулевое состояние, открывая тем самым вход элемента И !2, проходит через элемент ИЛИ 20 на выход 3 устройства и на вход считыва— ния в кольцевой регистр 35, считывая заявку высокого приоритета, записанную в памяти регистра. Импульс с выхода кольцевого регистра 35 проходит через элементы ИЛИ 21 |л И 12 на обслуживание в первый канал устройства, Аналогично, если обслуживание заявки высокого приоритета закончилось раньше во втором канале, импульс с выхода генератора 28 импульсов со случайным интервалом следования перебрасывает триггеры 33 и 34, 45 открывая тем самым вход 2 канала, проходит через информационный вход элемента 19 запрета и элемент ИЛИ 20 на выход 3 устройства и на вход считывания кольцевого регистра 35, инициируя вызов из очереди на обслуживание во второй канал заявки высокого приоритета. Если в очереди на обслуживание нет заявки высокого приоритета и второй канал устройства свободен, импульс с выхода элемента

l9 запрета проходит через элементы

3! задержки и ИЛИ 25 на вход считывания кольцевого регистра 36, вызывая на обслуживание из очереди заявку низкого приоритета, которая с выхода кольцевого реги тра 36 проходит через элементы ИПИ 22, И 17 и ИЛИ 23 на обслуживание во второй канал устройства. Если он в этот момент занят, элемент И I7 закрыт, а элемент И 16 открыт, то эта заявка проходит через элементы И 16 и ИЛИ 24 на вход записи кольцевого регистра 36.

Б случае, если первый канал занят обслуживанием заявки высокого приоритета, а второй канал — обслуживанием заявки низкого приоритета, при— шедшая с входа 1 заявка высокого приоритета проходит через элементы

ИЛИ 21 и И 1", выклю ает генератор 28 импульсов со случайным интервалом следования, проходит через открытый элемент И !8 и элемент ИЛИ 24 на вход записи кольцевого регистра 36, имитируя постановку в очередь недообслуженной заявки низкого приоритета, проходит через элементы 30 задержки и ИЛИ 23 и запу-скает генератор 28 импульсов со случайным интервалом следования, Если обслуживание заявки низкого приоритета во втором канале устройства окончилось без прерываний, генератор 28 импульсов со случайным интервалом следования вырабатывает импульс, который перебрасывает триггер 34 в нулевое состояние, открывая тем самым вход элемента И !7 и закрывая элемент И 18, проходит через эле— мент И 15 на вход счетчика 10 импульсов, выход 4 устройства и через элемент ИЛИ 25 на вход считывания кольцевого регистра 36, вызывая из очеред л на обслуживание очередную заявку низкого приоритета.

Емкость памяти кольцевых регистров 35 и 36 ограничена, и в случае ее заполнения приходящие на постановку в очередь заявки высокого или низкого приоритета теряются.

Показатели процесса обслуживания заявок с различными приоритетами в системах массового обслуживания с очередью определяются путем измерения характеристик входных потоков заявок, входных потоков обслуженных заявок, потоков заявок, поступающих в очередь на обслуживание, и потока необслуженных заявок. Так, например, по показателям счетчиков 6-11 можно определить вероятность обслуживания заявок высокого или низкого приори1292004 тета, среднюю длину очереди для заявок высокого или низкого приоритетов, вероятность потери заявок обоих приоритетов и другие показатели, характеризующие процесс обслуживания заявок различных приоритетов °

Формула изобретения

Устройство для моделирования про†цесса обслуживания заявок с различными приоритетами по авт. св.

9 1061149, отличающее с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства за счет имитации процесса организации очереди на обслуживание заявок различного приоритета в двухканальных резервированных системах массового обслуживания с очередью, в него введены с пятого по седьмой элементы И, с третьего по шестой элементы ИЛИ, первый и второй кольцевые регистры, третий элемент задержки и элемент

ИЛИ-НЕ, вход заявок высокого приоритета устройства соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого кольцевого регистра, вход считывания которого соединен с выходом.первого элемента ИЛИ, вход запи"

30 си первого кольцевого регистра соединен с выходом седьмого элемента И, первый инверсный вход которого подключен к инверсному выходу третьего триггера, прямой вход седьмого элемента И соединен с выходом четвертоro элемента ИЛИ и третьим входом третьего элемента И, вход заявок низкого приоритета устройства соединен с первым входом третьего элемента

ИЛИ, выход которого подключен к первому входу пятого и второму входу второго элементов И, второй вход третьего элемента ИЛИ подключен к выходу второго кольцевого регистра, вход записи которого соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу пятого элемента И, второй вход которого уединен с выходом элемента ИЛИНЕ, первый и второй входы которого соединены соответственно с инверсными выходами третьего и второго триггеров, второй вход пятого элемента

ИЛИ соединен с выходом шестого элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом третьего элемента И и инверсным выходом второго триггера, вход считывания второго кольцевого регистра подключен к выходу шестого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом четвертого элемента

И, второй вход шестого элемента ИЛИ через третий элемент задержки подключен к выходу элемента запрета, входы начальной установки кольцевых регистров подключены к шине начальной установки устройства, инверсный выход первого триггера соединен с вторым инверсным входом седьмого элемента И.

1292004

Составитель Н, Дубинина

Техред Л.Сердюкова

Редактор В, Петраш

Корректор N. Самборская

Заказ 273/49 Тираж б73

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва., Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная, 4