RU1783539C - Устройство дл моделировани систем массового обслуживани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано дл  моделировани  работы систем массового обслуживани . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет моделировани  адаптации числа используемых каналов к интенсивности входного потока за вок. Устройство содержит п ть триггеров, шесть элементов ИЛИ, семь элементов И, генератор входного потока за вок , генератор импульсов, два регистра, четыре схемы сравнени , три суммирующих счетчика, реверсивный счетчик, два элемента задержки, два элемента НЕ, блок распределени  за вок, группу каналов обслуживани  за вок, генератор случайных импульсов обслуживани . Изобретение позвол ет расширить функциональные возможности устройства за счет обеспечени  автоматического решени  задачи определени  рационального числа каналов в системах массового-обслуживани , в которых должны обслуживатьс  все поступившие за вки без потерь за цикл моделировани . 1 ил. сл С

Description

Изобретение относитс  к специализированным средствам вычислительной техники , а именно к устройствам дл  моделировани  систем массового обслуживани .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет моделировани  адаптации числа используемых каналов к интенсивности входного потока за вок.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 триггеры, второй 3, первый 4 и третий 5 элементы ИЛИ, реверсивный счетчик 6 числа зан тых каналов обслуживани  за вок, первый элемент И 7, блок распределени  за вок 8, состо щий из генератора 9 тактовых импульсов, элемента И 10, счетчика 11, дешифратора 12, наборного пол  13, группу

каналов 14 обслуживани  за вок кажда  из которых состоит из элементов И-15-18, элемента ИЛИ 19, элемента задержки 20, триггера 21 и формировател  импульсов 22, генератор 23 случайных импульсов обслуживани , состо щий из генератора случайного потока импульсов 24, элементов 25 задержки и наборного пол  26, третий триггер 27, со входами 28, 29 установки режима работы устройства, генератора входного потока за вок 30, второй 31, третий 32 и четвертый 33 элементы И, четвертый 34 и п тый 35 триггеры, п тый 36, шестой 37 и седьмой 38 элементы И, четвертый 39, п тый 40, шестой 41 элементы ИЛИ, генератор 42 импульсов, третью 43, вторую 44, первую 45 и четвертую 46 схемы сравнени , второй 47 и первый 48 элементы RE, второй 49 и

х|

00

00

сл

со

первый 50 элементы задержки, третий 51, первый 52, второй 53 суммирующие счетчики , первый 54 и второй 55 регистры пам ти, вход 56 задани  начального числа каналов обслуживани  за вок, вход задани  времени цикла моделировани  57, вход 58 задани  числа циклов моделировани , вход 59 запуска устройства. Перед началом моделировани  триггеры 1,2, 34, 35, счетчики 6, 11, 51, 52, 53, регистры 54 и 55 установлены в нулевые состо ни . Состо ние триггера 27 безразлично. Триггеры 21 установлены в единичные состо ни . По входу 56 на , счетчик 51 записываетс  код пер-; воначального числа каналов обслуживани , начина  с которого осуществл етс  поиск рационального числа каналов дл  обслуживани  за вок. По входу 57 на регистр 54 записываетс  код времени текущего цикла моделировани . По входу 58 на регистр 55 заноситс  код числа циклов моделировани  (исход  из требуемой достоверности результатов моделировани ). По входу 28 или 29 подаетс  сигнал в зависимости от того случайное или детерминиро- ванное врем  обслуживани  за вок необходимо учитывать при моделировании. Сигнал начала моделировани  подаетс  по входу 59 и, пройд  элемент ИЛИ 39, устанавливает триггер 35 в единичное состо ние . Так как все каналы 14 свободны, то на выходе элемента И 37 присутствует разрещающий сигнал, тогда разрешающий сигнал с пр мого выхода триггера 35 через открытый элемент И 36 поступает на установку в единичное состо ние триггера 34 и на суммирующий вход счетчика 53, где по фронту этого сигнала происходит запись единицы в счетчик 53 (увеличение значени  кода счетчика 53 на единицу), а также - на установку в нулевое состо ние триггера 35. Разрешающий сигнал с выхода единичного состо ни  триггера 34 открывает элемент И 33 дл  прохождени  импульсов с генератора 42 на суммирующий вход счетчика 52, в котором формируетс  код текущего времени цикла; одновременно этот же сигнал открывает и элемент И 31 дл  прохождени  сигналов входного потока за вок от генератора 30. За вки генератора 30 через элемент И 31 и открытый элемент И 7 поступают на единичный вход триггера 1 и на суммирующий вход реверсивного счетчика 6. Как только в любом из каналов заканчиваетс  обслуживание за вки, сигнал в виде импульса с выхода этого канала поступает на соответствующий вход элемента ИЛИ 5, с выхода которого он проходит на вычитающий вход реверсивного счетчика 6, Значение количества за вок, подсчитанное счетчиком 6, уменьшаетс  на единицу. Распределение за вок между свободными каналами осуществл етс  блоком

8 следующим образом. В период между поступлени ми за вок триггер 2 находитс  в единичном состо нии, и сигналы опроса свободных каналов от генератора тактовых импульсов 9 через открытый элемент И 10

поступают на суммирующий вход счетчика 11, который на своих выходах формирует двоичные коды номеров каналов обслуживани  от 1 до К, где К - текущее значение кода на счетчике 51. В момент совпадени 

кодов на счетчиках 11 и 51 на выходе схемы сравнени  43 формируетс  сигнал высокого уровн , который с задержкой на элементе задержки 50 на врем , достаточное дл  определени  свободного

канала, поступает на вход установки нулевого состо ни  счетчика 11; по фронту этого сигнала счетчик 11 обнул етс , и цикл формировани  номеров каналов обслуживани  на выходах разр дов счетчика 11 повтор етс . Двоичные коды номеров каналов обслу- живани  за вок со счетчика 11 поступают на дешифратор 12, с выходов которого через наборное поле 13 (коммутаци  на наборном поле 13 определ етс  пор дком опроса каналов обслуживани ) сигналы опроса поступают на вторые входы соответствующих элементов И 15 каналов 14 обслуживани  за вок. При первом случайном совпадении на каком-то из элементов И 15 двух сигналов - сигнала свободного канала с выхода единичного состо ни  триггера 21 соответствующего канала и сигнала опроса из блока 8, - на выходе соответствующего элемента И 1 б канала 14 обслуживани 

за вок по вл етс  сигнал, который поступает через элемент ИЛИ 4 на вход установки нулевого состо ни  триггера 2. Триггер 2 этим сигналом устанавливаетс  в нулевое состо ние и запрещает импульсам опроса

по вл тьс  на выходе элемента А 10 блока 8 распределени  за вок. Таким образом поиск свободного канала в период между поступлени ми за вок заканчиваетс , в результате чего на выходе одного из элементов И 15 присутствуют два сигнала сигнал свободного канала и сигнал опроса. Поступивша  за вка из генератора 30 через открытый элемент И 7 устанавливает триггер 1 в единичное состо ние, при котором

сигнал с его выхода поступает на входы всех элементов И 15. При совпадении на каком- то из элегчентов И 15 трех сигналов - входной за вки от триггера 1, сигнала свободного каната от соответствующего

триггера 21 сигнала опроса из блока 8 - на

выходе - этого элемента И 15 по вл етс  сигнал (за вка), который поступает на вход соответствующего элемента задержки 20 канала обслуживани  и одновременно через элемент ИЛИ 3 устанавливает в нулевое состо ние триггер 1 и в единичное состо - ние триггера 2. Сигналы опроса свободных каналов обслуживани  от генератора 9 через открытый элемент И 10, счетчик 11, дешифратор 12 и наборное поле 13 поступают из блока 8 на соответствующие входы эле- ментов И 15 дл  поиска очередного свободного канала в период между поступлени ми за вок. Таким образом, за вка, поступивша  с выхода одного из элементов И 15 на вход соответствующего элемента задержки 20 канала обслуживани  за вок, устанавливает в нулевое состо ние триггер 21. При этом соответствующий сигнал о зан тости канала с пр мого выхода триггера 21 поступает на входы соответствующих элементов И 16 и 15. Обслуживание за вки е каналах обслуживани  за вок 14 может происходить в двух режимах: режим с детерминированным временем обслуживани , равным времени задержки в элементе задержки 20; режим со случайным временем обслуживани , определ емым генератором 23. Управление режимом обслуживани  осуществл ет триггер 27. Установка триггера 27 в одно или другое состо ние осуществл етс  сигналами, поступающими по соответствующим входам 28 и 29. При единичном состо нии триггера 27, когда с его выхода на вход элемента И 18 канала обслуживани  за вок 14 поступа- ет разрешающий сигнал, обслуживание за вки происходит следующим обра- зо м. Импульсы с выхода генератора 23 поступают на входы элементов И 18 и далее через элемент ИЛИ 19 на вход триггера 21. При переходе триггера 21 из нулевого состо ни  (состо ние зан тости канала) в единичное (свободное состо ние канала) на выходе формировател  22 импульсов по вл етс  импульс окончани  обслуживани . При нулевом состо нии триггера 27 единичным (разрешающим) сигналом с его выхода открываетс  элемент И 17 канала обслуживани  за вок, и обслуживание за вок в данном канале происходит с посто нным временем обслуживани . При этом очередна  за вка поступает в соответствующий канал обслуживани  за вок, где подаетс  на вход элемента 20 задержки и вход триггера 21, перевод  его в нулевое состо ние. Через врем  задержки эта за вка через элементы И 17 и ИЛИ 19 поступает на другой вход триггера 21, перевод  его в единичное состо ние, что имитирует момент окончани  обслуживани  за вки в данном канале. В случае когда на реверсивном счетчике 6, в результате поступлени  за вок с генератора 30, значение кода достигнет значени  К, где К -текущее значение кода на счетчике 51, на выходе схемы сравнени  44 формируетс  низкий уровень сигнала, который закрывает элемент И 7 и через элемент НЕ 48 открывает элемент И 32. Эта ситуаци  говорит о том, что производительность моделируемой системы недостаточна дл  обработки всего входного потока за вок на цикле моделировани . Поэтому следующий импульс генератора 30 через открытые элементы И 31 и 32 поступает на суммирующий вход счетчика 51, увеличива  значение его кода на единицу. Этим имитируетс  увеличение числа каналов обслуживани  на единицу , то есть производительность системы увеличиваетс . Этот же импульс с выхода элемента И 32 поступает на обнуление счетчика 53, на котором формируетс  код текущего числа циклов, и обнул ет его. Таким образом, отсчет текущего количества циклов моделировани  начинаетс  снова. Одновременно , этот же сигнал с выхода элемента И 32, пройд  элемент ИЛИ 41, устанавливает триггер 34 в нулевое состо ние , чем прекращаетс  прохождение импульсов генераторов 30 и 42 через элементы И 31 и 33 соответственно, а пройд  через элемент ИЛИ 40 и элемент задержки 49 на врем  переходных процессов в счетчике 52, поступает на вход установки нулевого состо ни  счетчика 52, обнул   его, а пройд  через элемент И 38, поступает на вход элемента ИЛИ 39 в качестве сигнала начала моделировани . То есть, начинаетс  цикл моделировани  функционировани  системы, но уже с увеличенным на единицу (по сравнению с предыдущим циклом моделировани ) числом каналов обслуживани . Наращивание числа каналов обслуживани  происходит до тех пор, пока все за вки будут обслужены без потерь на заданном количестве циклом моделировани , или необходимое число каналов обслуживани  дл  удовлетворени  всего входного потока за вок без потерь превысит допустимое значение. Если за врем  цикла моделировани  все за вки генератора 30 ,обслужены без потерь, то в момент равенства кодов времени на счетчике 52 и регистре 54 на выходе схемы сравнени  45 формируетс  сигнал высокого уровн , который , пройд  через элемент - ИЛИ 41, поступает на вход установки нулевого состо ни  триггера 34, устанавлива  его в

нулевое состо ние и оканчива  тем самым цикл моделировани . Этот же сигнал, пройд  элемент ИЛИ 40, с задержкой на элементе задержки 49 обнул ет счетчик 52, подготавлива  его к началу очередного цикла , и, пройд  через элемент И 38, поступает на элемент ИЛИ 39 как сигнал начала моделировани  на новом цикле. При этом на счетчике 51 будет хранитьс  код числа каналов , при котором обслуживаетс  весь входной поток за вок без потерь на предыдущем цикле моделировани , а на счетчике 53 будет сформирован код номера текущего цикла моделировани . В случае , если коды на счетчике 53 и регистре 55 сравн ютс , то на выходе схемы сравнени  46 по вл етс  сигнал высокого уровн  (разрешающий ), который через элемент НЕ 47 закрывает элемент И 38, свидетельству  о том, что прошло заданное число циклов моделировани , и на не одном из них не произошло потери за вок входного потока. Таким образом, если на этом цикле моделировани  все за вки входного потока будут обработаны без потерь, то сигнал с выхода схемы сравнени  45 (когда коды времени цикла на счетчике 62 и регистре 54 сравн ютс ) установит в нулевые состо ни  триггер 34 и счетчик 52, а на вход элемента ИЛИ 39 в качестве сигнала начала моделировани  не пройдет, так как закрыт элемент И 38. В результате произойдет окончание мо- делировани , а но счетчике 51 будет зафиксирован код рационального числа каналом обслуживани  структурного состава) СМО, при котором входной поток за вок обрабатываетс  без потерь на заданном цикле функционировани  с требуемой достоверностью. В противном случае, процесс определени  рационального числа каналов дл  обработки без потерь входного потока за вок за цикл функционировани  продолжитс . Окончание моделировани  может произойти в случае переполнени  счетчика 51, что свидетельствует о том, что входной поток не может быть полностью обработан без потерь за счет увеличени  числа каналов обслуживани , количество которых ограничено значением дл  устройства. При этом сигнал высокого уровн  с выхода переполнени  счетчика 51 поступает через элемент ИЛИ 41 на установку триггера 34 в нулевое состо ние, чем оканчивает процесс моделировани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  моделировани  систем

   массового обслуживани , содержащее три

   триггера, генератор случайных импульсов

   обслуживани , три элемента ИЛИ, генератор входного потока за вок, первый элемент И, реверсивный счетчик числа зан тых каналов обслуживани  за вок и группу каналов обслуживаии .за вок, выход первого

   элемента И соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика числа зан тых каналов обслуживани  за вок и с единичным входом первого триггера, пр мой выход которого подключен к

   0 информационным входам каналов обслуживани  за вок группы, блок распределени  за вок, состо щий из последовательно соединённых генератора тактовых импульсов, элемента И, счетчика импульсоҐ, де5 шифратора и наборного пол , выходы которого подключены соответственно к входам опроса каналов обслуживани  за вок группы, выходы сигнализации о свободном состо нии которых подключены соответст0 венно к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом второго триггера, пр мой выход которого подключен к другому входу элемента И блока распределени  за вок, нулевой вход пер5 вого триггера и единичный вход второго триггера соединены с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к выходам сигнализации о приеме за вок каналов обслуживани  за 0 вок, единичный и нулевой входы третьего т риггера  вл ютс  входами установки режима работы устройства, пр мой выход третьего триггера подключен к входам задани  случайного време5 ни обслуживани  всех каналов обслуживани  за вок группы, входы задани  посто нного времени обслуживани  которых соединены с инверсным выходом третьего триггера, выходы обслуживани 

   0 за вок каналов обслуживани  за вок группы подключены соответственно к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика числа зан тых каналов обслужива5 ни  за вок, а выходы генератора случайных импульсов обслуживани  подключены соответственно к входам формировани  случайного интервала времени обслуживани  каналов обслуживани  за всГк, о т л м0 чающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет моделировани  адаптации числа используемых каналов к интенсивности входного потока за вок, оно

   5 дополнительно содержит с второго по седьмой элементы И, два элемента задержки, четыре схемы сравнени , два регистра пам ти , три суммирующих счетчика, два элемента НЕ, четвертый, п тый и шестой элементы ИЛИ, четвертый и п тый триггеры

   и генератор импульсов, причем выход генератора входного потока за вок соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первым входам первого и третьего элементов И, второй вход второго элемента И и первый вход четвертого элемента И подключены к пр мому выходу четвертого триггера, выход генератора импульсов подключен к второму входу четвертого элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого суммирующего счетчика, разр дные выходы которого подключены соответственно к информационным входам первой группы первой схемы сравнени , информационные входы второй группы которой соединены соответственно с разр дными выходами первого регистра пам ти , разр дные входы которого  вл ютс  входами задани  времени цикла моделировани  устройства, первый вход четвертого элемента ИЛИ  вл етс  входом запуска устройства , а выход четвертого элемента ИЛИ подключен к единичному входу п того триггера , пр мой выход которого соединен с первым входом п того элемента И, -второй вход которого подключен к выходу шестого элемента И, входы которого соединены соответственно с выходами сигнализации зан тости каналов обслуживани  за вок группы, выход п того элемента И подключен к единичному входу четвертого триггера, нулевому входу п того триггера и счетному входу второго суммирующего счетчика, вход обнулени  которого, первые входы п того и шестого элементов ИЛИ и суммирующий вход третьего суммирующего счетчика подключены к выходу третьего элемента И, разр дные входы третьего суммирующего счетчика  вл ютс  входами установки начального числа каналов обслуживани  за вок устройства , а разр дные выходы третьего суммирующего счетчика соединены соответственно с информационными входами 5 первой группы второй и третьей схем сравнени , информационные входы второй группы третьей схемы сравнени  подключены соответственно к разр дным выходам счетчика блока рас0 пределени  за вок, а выход Равно третьей схемы сравнени  подключен к входу первого элемента задержки, выход которого соединен с установочным входом счетчика блока распределени  за вок, выход Равно

   5 второй схемы сравнени  подключен к второму входу первого элемента И и входу первого элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход Равно первой схемы сравнени  подклю0 чен к вторым входам п того и шестого элементов ИЛИ, третий вход шестого элемента ИЛИ подключен к выходу переполнени  третьего суммирующего счетчика, а выход шестого элемента ИЛИ соединен с ну5 левым входом четвертого триггера, выход п того элемента ИЛИ соединен с входом второго элемента задержки, выход которого подключен к установочному входу первого суммирующего счетчика и первому входу

   0 седьмого элемента И, второй вход которого через второй элемент НЕ подключен к выходу Равно четвертой схемы сравнени , а выход седьмого элемента И соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, ин5 формационные входы первой и второй групп четвертой схемы сравнени  подключены к разр дным выходам соответственно второго суммирующего счетчика второго регистра пам ти, разр дные входы которого

   0  вл ютс  входами задани  числа циклов моделировани  устройства.

   ш

   -ft 3635 39

   68