Устройство для моделирования процесса обслуживания заявок

 

Изобретение позволяет моделировать работу систем массового обслуживания с ограничением на время отсрочки возобновления обслуживания заявки низкого приоритета из-за обслуживания заявки высокого приоритета. Цель изобретения - повышение точности моделирования процесса обслуживания заявок различного приоритета за счет учета времени отсрочки возобновления обслуживания заявки низкого приоритета из-за обслуживания заявки высокого приоритета. Для достижения цели в устройство введены четвертый элемент И и счетчик. 1 ил.

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначено для моделирования процесса обслуживания одним прибором двух потоков заявок с различными приоритетами и может быть использовано в устройствах, модулирующих работу систем массового обслуживания.

Известно устройство организации приоритетного обслуживания с тремя дисциплинами, содержащее три устройства регистрации очереди, пять элементов И и три модели обслуживающих приборов [1].

Недостатком устройства является сложность технической реализации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее два прибора, выполненных в виде генераторов импульсов со случайным интервалом следования, три элемента И, два триггера, элемент запрета, разделительный диод, элемент ИЛИ и переключатель [2].

Недостатком устройства является большая погрешность характеристик, получаемых при моделировании работы реальных систем типа систем массового обслуживания, использующих в качестве меры обеспечения устойчивости функционирования отказ от возобновления обслуживания заявки низкого приоритета, если в обслуживающем приборе находятся заявки высокого и низкого приоритета одновременно более заданного времени, причем обслуживание заявки низкого приоритета после прерывания так и не возобновилось.

Цель изобретения - повышение точности моделирования процесса обслуживания заявок различного приоритета за счет учета времени отсрочки возобновления обслуживания заявки низкого приоритета из-за обслуживания заявки высокого приоритета.

Вербальная модель работы устройства следующая. Два случайных потока заявок на обслуживание поступают на один обслуживающий прибор. Заявки на обслуживание с меньшим приоритетом принимаются к обслуживанию в случае отсутствия заявок с более высоким приоритетом.

Заявкам одного и того же приоритета, поступающим в момент занятости обслуживающего прибора, в обслуживании отказывается. Если заявка с более высоким приоритетом поступает в период обслуживания заявки с меньшим приоритетом, то обслуживание заявки с меньшим приоритетом прекращается, а возобновление обслуживание заявки с более высоким приоритетом. Далее возможны два варианта завершения работы устройства. Если время обслуживания высокоприоритетной заявки не превышает заданное время, то после завершения обслуживания заявки высокого приоритета возобновляется обслуживание заявки низкого приоритета. В противном случае, заявка низкого приоритета теряется.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит вход 1 заявок высокого приоритета, вход 2 заявок низкого приоритета, первый 3 и третий 4 элементы И, первый 5 и второй 6 триггеры, элемент 7 запрета, разделительный диод 8, второй элемент И 9, первый 10 и второй 11 генераторы импульсов со случайным интервалом следования, четвертый элемент И 12, элемент ИЛИ 13, счетчик 14, вход 15 тактовых импульсов устройства.

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

Моделью обслуживающего прибора являются генераторы 10 и 11., Закон распределения случайных импульсов на выходах генераторов 10 и 11 один и тот же, так как они моделируют один и тот же прибор.

Временной интервал от момента запуска генераторов до появления импульсов на их выходе случаен и распределен по принятому закону обслуживания заявок.

Диод 8 служит для развития между входом элемента И 9 и входом триггера 6.

Элемент И 12 предназначен для фиксирования критического условия: в системе находится максимальное число заявок.

Счетчик 14 служит для отсчета предельно допустимого времени нахождения системы в указанном критическом состоянии.

Узел из элемента ИЛИ 13 и счетчика 14 предназначен для освобождения системы от заявки низкого приоритета, если время нахождения системы в критическом состоянии больше допустимого.

Устройство может работать в следующих режимах: обслуживание заявок низкого приоритета, обслуживание заявок высокого приоритета, обслуживание заявок высшего приоритета, поступивших в период обслуживания заявок низкого приоритета.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггеры 5 и 6 устанавливаются в положении, при котором на выходах, подключенных к элементам И 3 и 4, имеется высокий потенциал. На выходах, подключенных к элементам И 9 и 12, подано низкое напряжение. На управляющем входе элемента 7 запрета напряжение отсутствует и этот элемент открыт. На вход 15 устройства непрерывно поступают тактовые импульсы.

Обслуживание заявок низкого приоритета.

Импульсы с выхода 2 через элементы 4 и 7 и диод 8 запускают генератор 11, а триггер 6 переводится в положение, при котором элемент И 4 закрыт до момента окончания обслуживания поступившей заявки. Поступившие в это время заявки с выхода 2 к обслуживанию не принимаются и теряются. После окончания обслуживания импульс с выхода генератора 11 через элемент ИЛИ 13 переводит триггер 6 в исходное состояние, при котором элемент И 4 открыт.

Обслуживание заявок высокого приоритета.

Импульс с входа 1 через открытый элемент И 3 запускает генератор 10 и переводит триггер 5 в состояние, при котором снимается высокий потенциал с элемента И 3 и подается напряжение на управляющий вход элемента 7 запрета. При этом заявки, поступившие с входа 1, теряются, так как элемент И 3 закрыт. Заявки с входа 2, пройдя открытый элемент И 4, к обслуживанию не принимаются, так как закрыт элемент 7. После окончания обслуживания и появления импульса на выходе генератора 10 схема приводится в исходное состояние - открываются элементы 3 и 7.

Обслуживание заявок высшего приоритета, поступивших в период обслуживания низкого приоритета.

Заявка низкого приоритета с входа 2 через открытые элементы 4 и 7 запускает генератор 11 и опрокидывает триггер 6. При этом с второго входа элемента И 4 высокий потенциал снимается и подается напряжение на первый вход элемента И 9 и третий вход элемента И 12.

Заявка высшего приоритета, поступающая с входа 1 до окончания работы генератора 11, через открытый элемент И 3 запускает генератор 10, устанавливает генератор 11 в исходное состояние, имитирует прекращение обслуживания заявки низкого приоритета и опрокидывает триггер 5. Закрывается элемент И 3 и элемент 7 запрета. Одновременно высокий потенциал с выхода триггера 5 подается на первый вход элемента И 12. Элемент И 12 открывается и тактовые импульсы с входа 15 через элемент И 12 поступают на счетный вход счетчика 14. Состояние схемы сохраняется до совершения ближайшего события: или окончание работы генератора 10 (окончание обслуживания высокоприоритетной заявки), или переполнение счетчика 14.

Если первым оканчивает работу генератор 10, импульс с его выхода проходит на выход устройства и устанавливает в исходное состояние счетчик 14, а через элемент И 9 запускает генератор 11 (обслуживание низкоприоритетной заявки возобновляется). Одновременно указанный импульс переводит триггер 5 в исходное состояние - открываются элементы 3 и 7 и закрывается элемент И 12. С появлением импульса на выходе генератора 11 завершается обслуживание низкоприоритетной заявки. Этот импульс через элемент ИЛИ 13 опрокидывает триггер 6, чем открывается элемент И 4 и закрываются по первому и третьему входам соответственно элементы И 9 и 12. Схема переходит в исходное состояние.

Пусть первым переполняется счетчик 14. Импульс с выхода счетчика 14 через элемент ИЛИ 13 переводит триггер 6 и счетчик 4 в исходное состояние. При этом подается высокий потенциал на элемент И 4 от триггера 6, снимается высокий потенциал с элементов И 9 и 12 от триггера 6. Заявки с входов 1 и 2 не принимаются к обслуживанию, так как закрыты элементы 3 и 7. Состояние схемы сохраняется до окончания работы генератора 10.

С окончанием работы генератора 10 импульс с его выхода опрокидывает триггер 5. При этом на элемент И 3 подается высокий потенциал, этот элемент открывается - схема приводится в исходное состояние.

Таким образом, в устройстве каждый раз будет отказано в возобновлении обслуживания заявки низкого приоритета при обслуживании заявки высокого приоритета сверх допустимого времени.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЗАЯВОК, содержащее три элемента И, два триггера, разделительный диод, элемент ИЛИ, элемент запрета и два генератора импульсов со случайным интервалом следования, причем вход заявок высокого приоритета устройства соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу первого триггера, выход первого элемента И подключен к первому входу первого триггера, входу запуска первого генератора импульсов со случайным интервалом следования и установочному входу второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следования является выходом заявок высокого приоритета устройства и соединен с первым входом второго элемента И и вторым входом первого триггера, второй выход которого подключен к управляющему входу элемента запрета, выход которого соединен с первым входом второго триггера и через разделительный диод - с выходом второго элемента И и входом запуска второго генератора импульсов со случайным интервалом следования, выход которого является выходом заявок низкого приоритета устройства и подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, первый вход третьего элемента И является входом заявок низкого приоритета устройства, выход третьего элемента И подключен к информационному входу элемента запрета, первый выход второго триггера соединен с вторым входом третьего элемента И, второй выход второго триггера подключен к второму входу второго элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования процесса обслуживания заявок различного приоритета за счет учета времени отсрочки возобновления обслуживания заявок низкого приоритета из-за обслуживания заявки высокого приоритета, в него введены четвертый элемент И и счетчик, причем второй выход первого триггера подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход первого генератора импульсов со случайным интервалом следования соединен с установочным входом счетчика, входом тактовых импульсов устройства является второй вход четвертого элемента И, третий вход которого подключен к второму выходу второго триггера.

РИСУНКИ

Рисунок 1