SU1418740A1 - Устройство дл моделировани систем массового обслуживани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано да1  моделировани  процессов в системах массового обслуживани  СМО. Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет моделировани  СМО с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации . Дл  достижени  этой цели устройство содержит блок управлени  опросом, включающий кольцевой регистр сдвига и дешифратор. Устройство позвол ет моделировать функционирование замкнутых СМО с конечным числом однородных источников, имеющих буферные пам ти и обслуживаемых с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации. 5 ил.

Description

(Л

cz

00

4

Изобретение относитс  к вычисли- т1ельной технике и может быть ис- п:ользовано дл  моделировани  процессов в системах массового обслуживани ( СМО),

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделировани  СМО с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации .

; На фиг. 1 изображена структурна  ckeMa устройства; на фиг, 2 - схема бпока сдвига; на фиг. 3 - схема фор м ровател-Я сигналов разрешени  об- сЬуживани ; на фиг. 4 - схема блока опроса; на фиг. 5 - схема блока управлени  опросом.

Устройство (фиг о 1) содержит М однородных источников 1 за вок, сос- т э щих из элемента 2, второго элемента И 3, блока 4 сдвига, гене- рЬтора 5 импульсов за вок, третьего элемента И 6, элемента ИЛИ-НЕ- 7, р гверсивного счетчика 8 импульсов, первого элемента И 9, триггера 10 И; счетчика 11 импульсов. Кроме того, устройство содержит формирователь 12 сигналов разрешени  обслуживани , п тый элемент ИЛИ 13, первый элемент ШШ 14, элемент И 15, третий элемент ИЛИ 16, М групп элементов И 17, чет- В0РТЫИ элемент ИЛИ 18, блок 19 опроси , блок 20 случайной временной задержки , блок 21 управлени  опросом, второй элемент ИЛИ 22 и генератор 23 тактовых импульсов.

Блок 4 сдвига (фиг. 2) состоит из узлов 24-26. Узел 24 представл ет собой стандартный двунаправленный регистр сдвига с последовательным (если на входе V поддерживаетс  логический О, а на V логическа  1) и параллельным (на V и V - логическа  1) занесением информации. Узел 25 предназначен дл  определени  приоритетного разр да стандартного регистра сдвига дл  обслуживани  по принципу первый пришел - первый обслужен „ Приоритетны разр дом считаетс  первьй старший разр д, в котором находитс  1.

Узел 26 выполн ет функцию гашени логической 1 в приоритетном разр де - регистра сдвига без изменени  состо ни  остальных разр дов. Этот узел и a тиpyeт исключение за вки, поступакидей на обслуживание из очереди источника.

o

5

Разр дность - регистра должна вы биратьс  н эанисимости от среднего времени цикла обслуживани  одного источника, т.е. от времени между пре- дьщущим опросом очереди источника за вок,, Такое условие необходимо дл  того, чтобы за вки, принадле- жавише источнику, не тер лись 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 информационньй вход элемента 28 запрета с сигналом, поступающим с выхода элемента ИЛИ 27 на управл ющий вход элемента 28 запрета , выход которого  вл етс  выходом сигнала об отсутствии за вок в очереди блока 4 сдвига.

Выход первого разр да узла 24  в- л етс  выходом наличи  очереди блока 4 сдвига.

Вход V узла 24  вл етс  входом ра.зрешени  параллельного занесени  информации. В состав узлов блока сдвига вход т также элементы И 31, n элементы ИЛИ 32, элементы НЕ 33 и элементы 34 задержки.

Формирователь 12 сигналов разрешени  обслуживани  (фиг. 3) содержит триггеры 35, элементы И 36, дифференцирующие элементы 37, расширители 38 импульсов и элемент ИЛИ 39.

Блок 19 опроса (фиг. 4) предназначен дл  выполнени  опроса состо 0

5

5

0

5

0

НИИ разр дов стандартного регистра сдвига блока 4 в каждом источнике за вок. Блок 19 опроса содержит триггер 40, элемент 41 задержки, элемент ИЛИ 42 и группу элементов 43 задержки.

Блок 21 управлени  опросом (фиг. 5) состоит из кольцевого регистра 44 сдвига и дешифратора 45. Регистр 44 предназначен дл  формировани  двоичного кода, с помощью которого осуществл етс  циклический опрос блока 4 сдвига в каждом источнике за вок. Дешифратор 45 предназначен дл  формировани  попеременной вьщачи логической 1 на выходы М блока 21 управлени  опросом.

Счетчик 11 представл ет стандартный двоичный счетчик. Он предназначен дл  подсчета за вок, поступаюш:их

3

от каждого источника в систему (в очередь и на обслуткивание), с целью имитации совместно с элементом И-НЕ 2 состо ний буферной пам ти этого источника, т.е. он содержит информацию о количестве зан тых  чеек в этой буферной пам ти. Разр дность счетчика определ етс  двоичным числом , равным емкости буферной пам ти источника. Так как она в устройстве вз та равной трем (двоичное число 11), то разр дность счетчика 11 равна двум. Первые и вторые выходы счетчика - это соответственно выходы с младшего и старшего разр дов . Если содержимое счетчика 11 меньше трех, следовательно, в буферной пам ти источника есть свободные  чейки, и генератор 5 может вьщавать с определенной частотой за вки в систему. Если содержимое равно трем, то соответственно буферна  пам ть источника заполнена и элементы 2 И-НЕ и И 9 запрещают работу генератора 5.

Реверсивный счетчик 8 предназначен дл  имитации состо ний буферной зоны источника (очереди) в центральной ЭВМ, т.е. этот счетчик со- держит информацию о количестве за вок , наход щихс  в очереди и на обслуживании. Разр дность счетчика также выбрана равной двум.

Устройство работает следующим образом

С выхода генератора 5 импульсов за вок на информационный вход блока 4 сдвига через элемент И 9 поступают импульсы-за вки, имитирующие входной поток за вок от первого источника . Аналогично это происходит и в других источниках. По положительному перепаду тактового импульса от генератора 23, поступающему на синхронизирук ций вход блока 4 сдвига, в нем осуществл етс  режим последовательного занесени  информации со сдвигом вправо, так как в начальный момент работы устройств на входе запуска находитс  логический О. В счетчиках 11 и 8 регистрируютс  постутгившие в систему за вки . Если их количество в счетчике 1 равно емкости буферной пам ти источника , т.е. трем, элемент И-НЕ 2 и элемент И 9 запрещают вход за вок в систему (в блок 4 сдвига). Таким образом имитируетс  аварийна  ситу40

аци  просто  источника, когда его буферна  пам ть заполнена.

Одновременно на запускающий вход приходит сигнал о разрешении обслуживани  (в дальнейшем сигнал об окончании обслуживани  за вки и разрешении обслуживани  следующей по номеру очереди). Этот сигнал по

приходу тактового импульса проходит формирователь 12 сигналов разрешени  обслуживани  (фиг. 3), сбрасывает триггер 10 во всех источниках за вок и запускает блок опроса. В этот же

момент с установочного входа в блок 21 управлени  опросом поступает установочный сигнал.

Из блока 19 опроса через определенную задержку (фиг. 4) выдаютс 

логические 1 на вход разрешени  параллельного занесени  информации блока 4 сдвига (срабатьшает триггер 40) и на первые входы элементов И 17. Б блоке 21 по приходу установоч-

него сигнала регистр 44 сбрасьшаетс  в исходное состо ние, вследствие чего на выходах 1-М дешифратора формируетс  двоичньй код 000...01, который поступает на вторые входы элементов И 17. Таким образом, сигналы опроса с информационных выходов 1-8 блока 19 проход т через элементы И первой группы 17, а элементы остальных групп на выходах имеют уровень логического О.

При поступлении сигналов опроса на входы блока 4 сдвига (фиг. 2) содержимое регистра 24 считываетс  в узлы 25 и 26, в результате чего на обслуживание выбираетс  наиболее

приоритетна  за вка (логическа  1 подаетс  на соответствующий вход- элемента ИЛИ 13 и на первый вход триггера 10) и исключаетс  из очереди (узел 26 производит гашение

1 в приоритетном разр де и заносит информацию в параллельном коде через входы D,- Dj в регистр, так как на входе V поддерживаетс  1). Во всех остальных блоках 4 сдвига информаци  в регистрах не измен етс  и на соответствующие входы элемента ИЛИ 13 и триггеров 10 подаютс  О. Таким образом, на обслуживание чере з элемент ИЛИ 13 поступает за в-

ка из первого источника. В случае отсутстви  за вок в опрашиваемом блоке 4 сдвига, на выходе элемента 28 запрета формируетс  логическа

1, котора  через элемент Ш1И 16 поступает в формирователь 12 сигнало разрешени  обслуживани . Этот сигнал по приходу тактового импульса повторно запускает блок 19 опроса, а также через элемент ИЛИ 22 - блок 21 управлени  опросом, В результате этого на выходе блока 21 формируетс  код 0000...10, т.е. уже опрашиваетс  очередь второго источника за вок.

По окончании обслуживани  за вки с блока 20 приходит сигнал о разреше НИИ следующего обслуживани . Этот сигнал, как и первоначальной запуска к ций сигнал, поступает через элемент ИЛИ 18 Б формирователь 12, а также во все источники за вок. Он проходит через элемент И 3 только в первом источнике (триггер 10 поддерживает на выходе 1) и осуществл етс  режим вычитани  в реверсивно счетчике 8.

Далее в устройстве могут возникнуть две возможные ситуации.

Если реверсивньй счетчик 8 после выполнени  режима вычитани  содержит за вки, элемент ИЛИ-НЕ 7 выдает на выход логический О и соответственно на выходе элемента И 6 также О. В результате этого на входы элемента ИЛИ 14 подаютс  одни логические О (в других источниках за вок элементы И 6 на выходах формируют только О, так как их соответствующие триггеры 10 имеют на выходах уровень логического О. С выхода элемента ИЛИ 14 на первый вход элемента И 15 поступает нулевой сигнал, а на второй - единичный сигнал из формировател  12. В результате этого на вход блока 21 управлени  опросом через элемент ИЛИ 22 поступает нулевой сигнал и данный блок на выходе имеет тот же двоичный код 0000... 1. Таким образом, блок 19 оп ть производит опрос очереди первого источника за вок.

Если реверсивный счетчик 8 после выполнени  режима вьиитани  не содержит ни одной за вки, т.е. имитируетс  в данном случае освобождение буферной зоны первого источника от за вок, элемент ИЛИ-НЕ 7 формирует на выходе логическую 1, котора  проходит элемент И 6 и поступает на первьй вход элемента ИЛИ 14 (на другие входы подают О) . В результате этого сигнал о разрешении опроса про

187406

ходит не только в блок 19.опроса, но и в блок 21 управлени  опросом, который выдает на выходах код 000... fO, т.е. уже опрашиваетс  очередь второго источника за вок. Также единичный сигнал поступает от входа элемента ИЛИ-НЕ 7 на первый вход счетчика 1 1 и сбрасывает его в нулевое

10 состо ние.

Таким образом, происходит имитаци  прихода в источник группового ответного сообщени , освобождение буферной пам ти первого источника и

15 переключение дл  опроса к буферной зоне второго источника.

По окончании каждого опроса блок 19 выдает логический О на третий вход блока 4 сдвига в каждом источ2Q нике за вок. В результате этого по приходу очередного тактового импульса в них осуществл етс  режим последовательного занесени  за вок от генераторов 5 в регистры сдвига (фиг.2)

25 при условии, что их соответствукщие счетчики 11 с.одержат не более двух за вок.

Таким образом, предлагаемое устрой- -ство реализует групповую дисциплину

-JQ обслуживани  источников за вок, а

следовательно, позвол ет моделировать функционирование замкнутых СМО с конечным числом однородных источников, имекжщх буферные пам ти и рбслуживае- Mbtx с циклической дисциплиной группо35

вой диспетчеризахщи.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   40

   Устройство дл  моделировани  сис45

   тем массового обслуживани , содержащее генератор тактовых импульсов, элемент И, п ть элементов ИЛИ, блок случайной временной задержки, М груп элементов И, формирователь сигналов разрешени  обслуживани , блок опроса состо щий из триггера, элемента задержки, элемента ИЛИ и группы элементов задержки, пр мой выход триггера через элемент задержки соединен с первым входом элемента ИЛИ блока опроса , выход которого подключен к нулевому входу триггера блока опроса М источников за вок, каждый из которых содержит генератор импульсов за  55 вок, блок сдвига, триггер, три элемента И, элемент И-НЕ, элемент ИШ-1- НЕ, счетчик импульсов и реверсивный счетчик импульсовJ в каждом источни50

   71

   ке за вок выход первого элемента И соединен с информаи юнным входом блока сдвига, выход первого разр да которого подключен к счетному входу счетчика импульсов и суммирующему входу реверсивного счетчика импульсов , разр дные выходы которого подключены соответственно к входам элемента ИЛИ-НЕ, вычитающий вход реверсивного счетчика соединен с выходом второго элемента И своего источника за вок, выход элемента ИЛИ-НЕ подключен к первому входу третьего элемента И своего источника .за вок и установочному входу счетчика импульсов , разр дные выходы которого соединены соответственно с входами элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу первого элемента И своего источника за вок, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов за вок, пр мой выход триггера подключен к первому входу второго элемента И и второму входу третьего элемента И своег источника за вок, выходы третьих элементов И всех источников за вок подключены соответственно к входам первого элемента ИЛИ устройства, выход которого соединен с первым входом элемента И устройства, выход которог подключен к первому входу второго элемента ИЖ устройства, второй вход которого  вл етс  установочным входом устройства, а третий вход подключен к первому информационному выходу формировател  сигналов разрешени  обслуживани , тактовьм вход которого подключен к выходу генератора тактовьк импульсов, группа выходов которого подсоединена соответственно к тактовым входам блоков сдвига источников за вок, выходы переполнени  которых подключены соответственно к входам третьего элемента ИЖ устройства , информационный выход блока сдвига каждого источника за вок подключен к единичному входу триггера своего источника за вок и соответ87АО8

   ствующему входу четв-ертого элемента llli устройства, выход которого соединен с входом блока случайной временной задержки, выход которого подключен к первому входу п того элемента ЮТ устройства, второй вход которого  вл етс  входом запуска устройства, а выход п того элемента 1ШИ подклюQ чей к вторым входам вторых элементов И всех источников за вок и первому входу запуска формировател  сигналов разрешени  обслуживани , второй вход запуска которого соединен с выходом

   g третьего элемента ИЛИ устройства, второй информацио-нньй выход формировател  сигналов разрешени  обслуживани  подключен к второму входу элемента И устройства, нулевым вхоQ дам триггеров всех источников за вок, eдиничнo ry входу триггера и входам элементов задержки группы блока опроса , пр мой выход триггера которого соединен с входами сдвига блоков

   5 сдвига всех источников за вок, выход К-го элемента задержки группы блока опроса (,М) соединен с первыми входами К-х элементов И всех групп устройства , выходы элементов И К-и группы соединены соответственно с разр дными входами блока сдвига К-го источника за вок, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  устройства за счет моделировани  систем массового

   5 обслуживани  с циклической дисциплиной групповой диспетчеризации, оно дополнительно содержит блок управлени  опросом, состо щий из кольцевого регистра сдвига и дешифратора, входы которого соединены соответст- венно с разр дными входами кольцевого регистра сдвига, причем выход второго элемента ШШ устройства подключен к входу сдвига кольцевого

   5 регистра сдвига блока управлени  опросом, К-й выход дешифратора которого соединен с вторыми входами элементов И К-й .группы устройства .

   0

   0

   Фид. }

   19

   От (рормиродител  /

   4fJ

   шФиг .З

   «

   /Г 4 1

   /

   Общий

   / spgnnaM /7 эленёнтоб /f

   Сорос

   .4f