Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано да1я моделирования процессов в системах массового обслуживания СМО. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет моделирования СМО с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации . Для достижения этой цели устройство содержит блок управления опросом, включающий кольцевой регистр сдвига и дешифратор. Устройство позволяет моделировать функционирование замкнутых СМО с конечным числом однородных источников, имеющих буферные памяти и обслуживаемых с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) О}) }Ю 4 G 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4194715/24-24 (22) 13.02.87 (46) 23.08.88. Бюп. ))- 3 1 (72) Г.А. Черноморов и В.Н. Ковалевский (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1343422, кл. G 06 F 15/20, 1986.

Авторское свидетельство СССР

}1 1368887, кл. С 06 F 15/20, !986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ

СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования процессов в системах массового обслуживания CNO. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет моделирования СМО с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации. Для достижения этой цели устройство содержит блок управления опросом, включакиций кольцевой регистр сдвига и дешифратор. Устройство позволяет моделировать функционирование замкнутых СМО с конечным числом однородных источников, имеющих буферные памяти и обслуживаемых с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации. 5 нл.

14»8740

Изобретение относится к вычислит елькой технике и может быть использовано для моделирования процес-! сов в системах массового обслуживания (СМО) .

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования СМО с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации.

На фиг. 1 изображена структурная с ема устройства; на фиг. 2 — схема блока сдвига; на фиг. 3 — схема формирователя сигналов разрешения обслуживания; на фиг. 4 — схема блока о »роса; на фиг. 5 — схема блока управления опросом.

Устройство (фиг. 1) содержит И однородных источников 1 заявок, состоящих из элемента И-НЕ 2, второго элемента И 3, блока 4 сдвига, генератора 5 импульсов заявок, третьего элемента И б, элемента ИЛИ-НЕ 7, реверсивного счетчика 8 импульсов, первого элемента И 9, триггера 10 и счетчика 11 импульсов. Кроме того, устройство содержит формирователь 12 сигналов разрешения обслуживания, пятый элемент ИЛИ 13, первый элемент

ИЛИ 14, элемент И 15, третий элемент

ИЛИ 16, M групп элементов И 17, четвЕртый элемент ИЛИ 18, блок 19 опроса, блок 20 случайной временной задержки, блок 21 управления опросом, второй элемент ИЛИ 22 и генератор 23 тактовых импульсов.

Блок 4 сдвига (фиг. 2) состоит из узлов 24-26. Узел 24 представляет собой стандартный двунаправленный ре40 гистр сдвига с последовательным (если на входе 7» поддерживается логический "0", а на V логическая "1 ) и параллельным (на V» и V — логическая "1") занесением информации.

Узел 25 предназначен для определения приоритетного разряда стандартного регистра сдвига для обслуживания по принципу "первый пришел — первый обслужен"„ Приоритетным разрядом считается первый старший разряд, в ко- 50 тором находится "1".

Узел 26 выполняет функцию "гашения" логической "1" в приоритетном разряде - регистра сдвига без изменения состояния остальных разрядов. Этот 5 узел имитирует исключение заявки, поступающей на обслуживание, из очеpеди источника.

Разрядность - регистра должна выбираться и зависимости от среднего времени цикла обслуживания одного источника, т,е. от времени между предыдущим опросом очереди источника заявок„ Такое условие необходимо для того, чтобы заявки, принадлежавшие источнику, не "терялись" из очереди в результате последовательных сдвигов в регистре.

Узел 25 содержит элемент ИЛИ 27, элемент 28 запрета, элемент ИЛИ 29 и элемент 30 задержки, который обеспечивает синхронное поступление сигнала опроса на информационный вход элемента 28 запрета с сигналом, поступающим с выхода элемента ИЛИ 27 на управляющий вход элемента 28 запрета, выход которого является выходом сигнала об отсутствии заявок в очереди блока 4 сдвига.

Выход первого разряда узла 24 является выходом наличия очереди блока

4 сдвига.

Вход V» узла 24 является входом разрешения параллельного занесения информации. В состав узлов блока сдвига входят также элементы И 3 1, элементы ИЛИ 32, элементы НЕ 33 и элементы 34 задержки.

Формирователь 12 сигналов разрешения обслуживания (фиг. 3) содержит триггеры 35, элементы И 36, дифференцирующие элементы 37, расширители 38 импульсов и элемент

ИЛИ 39.

Блок 19 опроса (фиг. 4) предназначен для выполнения опроса состояний разрядов стандартного регистра сдвига блока 4 в каждом источнике заявок. Блок 19 опроса содержит триггер 40, элемент 41 задержки, элемент ИЛИ 42 и группу элементов

43 задержки.

Блок 21 управления опросом (фиг. 5) состоит из кольцевого ре— гистра 44 сдвига:и дешифратора 45.

Регистр 44 предназначен для формирования двоичного кода, с помощью которого осуществляется циклический опрос блока 4 сдвига в каждом источнике заявок. Дешифратор 45 предназначен для формирования попеременной выдачи логической "1" на выходы Г1 блока 21 управления опросом.

Счетчик 11 представляет стандартный двоичный счетчик. Он предназначен для подсчета заявок, поступающих

4 от каждого источника в систему (в очередь и на обслуживание), с целью имитации совместно с элементом И-НЕ

2 состояний буферной памяти этого источника, т.е. он содержит информацию о количестве занятых ячеек в этой буферной памяти. Разрядность счетчика определяется двоичным числом, равным емкости буферной памяти источника. Так как она в устройстве взята равной трем (двоичное число 11), то разрядность счетчика !

1 равна двум. Первые и вторые выходы счетчика — это соответственно выходы с младшего и старшего разрядов. Если содержимое счетчика 11 меньше трех, следовательно, в буферной памяти источника есть свободные ячейки, и генератор 5 может выдавать с определенной частотой заявки в систему. Если содержимое равно трем, то соответственно буферная память источника заполнена и элементы 2 И-НЕ и И 9 запрещают работу генератора 5.

Реверсивный счетчик 8 предназначен для имитации состояний буферной зоны источника (очереди) в центральной 3ВМ, т.е. этот счетчик содержит информацию о количестве заявок, находящихся в очереди и на обслуживании. Разрядность счетчика 8 также выбрана равной двум.

Устройство работает следующим образом.

С выхода генератора 5 импульсов заявок на информационный вход блока 4 сдвига через элемент И 9 поступают импульсы-заявки, имитирующие входной поток заявок от первого источника. Аналогично это происходит и в других источниках. По положительному перепаду тактового импульса от генератора 23, поступающему на синхронизирующий вход блока 4 сдвига, в нем осуществляется режим последовательного занесения информации со сдвигом вправо, так как в начальный момент работы устройства на входе запуска находится логический "0". В счетчиках 11 и 8 регистрируются поступившие в систему заявки. Если их количество в счетчике 1 равно емкости буферной памяти источника, т.е ° трем, элемент И-НЕ 2 и элемент И 9 запрещают вход заявок в систему (в блок 4 сдвига) . Таким образом имитируется аварийная ситу5

55 ация простоя источника, когда его буферная память заполнена, Одновременно на эапускалций вход приходит сигнал о разрешении обслуживания (в дальнейшем сигнал об окончании обслуживания заявки и разрешении обслуживания следующей по номеру очереди). Этот сигнал по приходу тактового импульса проходит формирователь 12 сигналов разрешения обслуживания (Фиг. 3), сбрасывает триггер 10 во всех источниках заявок и запускает блок опроса. В этот же момент с установочного входа в блок

21 управления опросом поступает установочный сигнал.

Из блока 19 опроса через определенную задержку (фиг. 4) выдаются логические "1" на вход разрешения параллельного занесения информации блока 4 сдвига (срабатывает триггер

40) и на первые входы элементов И 17.

В блоке 21 по приходу установочного сигнала регистр 44 сбрасывается в исходное состояние, вследствие чего на выходах 1-М дешифратора формируется двоичный код 000...0 1, который поступает на вторые входы элементов И 17. Таким образом, сигналы опроса с информационных выходов 1-8 блока 19 проходят через элементы И первой группы 17, а элементы остальных групп на выходах имеют уровень логического "0".

При поступлении сигналов опроса на входы блока 4 сдвига (фиг: 2) содержимое регистра 24 считывается в узлы 25 и 26, в результате чего на обслуживание выбирается наиболее приоритетная заявка (логическая "1" подается на соответствующий входэлемента ИЛИ 13 и на первый вход триггера 10) и исключается из очереди (узел 2б производит "гашение"

"1" в приоритетном разряде и заносит информацию в параллельном коде через входы D, — D> в регистр, так как на входе V< поддерживается "1").

Во всех остальных блоках 4 сдвига информация в регистрах не изменя. ется и на соответствующие входы элемента ИЛИ 13 и триггеров 10 подаются

"0". Таким образом, на обслуживание через элемент ИЛИ 13 поступает заявка из первого источника. В случае отсутствия заявок в опрашиваемом блоке 4 сдвига, на выходе элемента

28 запрета формируется логическа

"1", которая через элемент ИЛИ 16 поступает в формирователь 12 сигналов разрешения обслуживания. Этот сигнал по приходу тактового импульса повторно запускает блок 19 опроса, а также через элемент ИЛИ 22 — блок 21 управления опросом, В результате этого на выходе блока 21 формируется код 0000...10, т.е. уже опрашивается очередь второго источника заявок.

По окончании обслуживания заявки с блока 20 приходит сигнал о разрешении следующего обслуживания. Этот сигнал, как и первоначальной запускающий сигнал, поступает через элемент ИЛИ 18 в формирователь 12, а также во все источники заявок. Он. проходит через элемент И 3 только в первом источнике (триггер 10 поддерживает на выходе "1") и осуществляется режим вычитания в реверсивном счетчике 8.

Далее в устройстве могут возникнуть две возможные ситуации.

Если реверсивный счетчик 8 после выполнения режима вычитания содержит заявки, элемент ИЛИ-HE 7 выдает на выход логический "0" и соответственно на выходе элемента И 6 также

"0". В результате этого на входы элемента ИЛИ 14 подаются одни логические "0" (в других источниках заявок элементы И 6 на выходах формируют только "0", так как их соответствующие триггеры 10 имеют на выходах уровень логического "0". С выхода элемента ИЛИ 14 на первый вход элемента И 15 поступает нулевой сигнал, а на второй — единичный сигнал из формирователя 12. В результате этого на вход блока 21 управления опросом через элемент ИЛИ 22 поступает нулевой сигнал и данный блок на выходе имеет тот же двоичный код 0000...1.

Таким образом, блок 19 опять производит опрос очереди первого источника заявок.

Если реверсивный счетчик 8 после выполнения режима вычитания не содержит ни одной заявки, т.е. имитируется в данном случае освобождение буферной зоны первого источника or заявок, элемент ИЛИ-НЕ 7 формирует

tt it на выходе логическую 1, которая проходит элемент И 6 и поступает на первый вход элемента ИЛИ 1 4 (на други е входы подают " 0 tt ) . В результате этого сигнал о разрешении опроса пр о8740 ь ходит не только в блок 19 опроса, но и в блок 21 управления опросом, который выдает HH выходах код 000...

10, т.е, уже опрашивается очередь второго источника заявок. Также еди" ничный сигнал поступает от входа элемента ИЛИ-HE 7 на первый вход счетчика 11 и сбрасывает его в нулевое

10 состояние.

Таким образом, происходит имитация прихода в источник группового ответного сообщения, освобождение буферной памяти первого источника и переключение для опроса к буферной зоне второго источника.

По окончании каждого опроса блок

19 выдает логический "0" на третий вход блока 4 сдвига в каждом источнике заявок. B результате этого по приходу очередного тактового импульса в них осуществляется режим последовательного занесения заявок от генераторов 5 в регистры сдвига (фиг.2) при условии, что их соответствующие счетчики 11 содержат не более двух заявок.

Таким образом, предлагаемое устрой.ство реализует групповую дисциплину обслуживания источников заявок, а следовательно, позволяет моделировать функционирование замкнутых СМ0 с конечным числом однородных источников, имеющих буферные памяти и обслуживаемых с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации. формулаизобретения

Устройство для моделирования сис40 тем массового обслуживания, содержащее генератор тактовых импульсов, элемент И, пять элементов ИЛИ, блок случайной временной задержки, М групп элементов И, формирователь сигналов разрешения обслуживания, блок опроса, состоящий из триггера, элемента задержки, элемента ИЛИ и группы элементов задержки, прямой выход триггера через элемент задержки соединен с

5О первым входом элемента ИЛИ блока опроса, выход которого подключен к нулевому входу триггера блока опроса, N источников заявок, каждый из которых содержит генератор импульсов зая55 вок, блок сдвига, триггер, три элемента И, элемент И-НЕ, элемент ИЛИНЕ, счетчик импульсов и реверсивный счетчик импульсов, в каждом источни7 14187 ке заявок выход первого элемента И соединен с информационным входом блока сдвига, выход первого разряда которого подключен к счетному входу

5 счетчика импульсов и суммирующему входу реверсивного счетчика импульсов, разрядные выходы которого подключены соответственно к входам элемента ИЛИ-НЕ, вычитающий вход реверсивного счетчика соединен с выходом второго элемента И своего источника заявок, выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к первому входу третьего элемента И своего источника заявок и установочному входу счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И своего источника заявок, второй вход которого соединен с выхо- дом генератора импульсов заявок, прямой выход триггера подключен к первому входу второго элемента И и второму входу третьего элемента И своего источника заявок, выходы третьих элементов И всех источников заявок подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ устройства, выход которого соединен с первым входом элемента И устройства, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ устройства, второй вход которого является установочным входом устройства, а третий вход подключен к первому информационному выходу формирователя сигналов разрешения обслуживания, тактовый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, группа выходов которого подсоединена соответственно к тактовым входам блоков сдвига источников заявок, выходы переполнения которых подключены соответственно к входам третьего элемента ИЛИ устрой- 45 ства, информационный выход блока сдвига каждого источника заявок подключен к единичному входу триггера своего источника заявок и соответО ствующему входу четвертого элемента

1111 устройства, выход которого соеди«е« с входом блока случайной временной задержки, выход которого подключен к первому входу пятого элемента

ИЛ11 устройства, второй вход которого является входом запуска устройства, а вьссод пятого элемента ИЛИ подключен к вторым входам вторых элементов

11 всех источников заявок и первому входу запуска формирователя сигналов разрешения обслуживания, второй вход запуска которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ устройства, второй информационный выход формирователя сигналов разрешения обслуживания подключен к второму входу элемента И устройства, нулевым входам триггеров всех источников заявок

) единичному входу триггера и входам элементов задержки группы блока опроса, прямой выход триггера которого соединен с входами сдвига блоков сдвига всех источников заявок, выход

К-го элемента задержки группы блока оп" роса (К=1,И) соединен с первыми входами К-х элементов И всех групп устройства, выходы элементов И К-й группы соединены соответственно с разрядными входами блока сдвига К-го источника заявок, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения области применения устРойства за счет моделирования систем массового обслуживания с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации, оно дополнительно содержит блок управления опросом, состоящий из кольцевого регистра сдвига и дешифратора, входы которого соединены соответст-, венно с разрядными входами кольцевого регистра сдвига, причем выход второго элемента ИЛИ устройства подключен к входу сдвига кольцевого регистра сдвига блока управления опросом, К-й выход дешифратора которого соединен с вторыми входами элементов И К-й .группы устройства.

1418740

ВНИ! 1ПИ Заказ 4155/47 Тираж 704 Подписное !

1роизв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная,