Устройство для моделирования очереди — SU 521569 (original) (raw)
(и) 521569 Союз Советских Социалистических РеспубликОп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Доп тельное к авт. св ву(22) Заявлено 31.07.74 (21) 2 51) М, Кл 7963/24 06 Е 15/ инением заявкис присо Гвс Со воствеинын иомнтев Министров СССРеяам изобретенийи открытий 23) Приоритет иковано 15. 07,76 Яю опубликования описа(088,8) тень 26 я 16,0 2) Авторы изобретени А, И, Елисеев, М.А, Овчинников и В,Н,(71 инградский итель рдена Ленина политехнический институт И. Калинина) УСТРО ЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ОЧЕРЕДИ 1Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройст,вам, моделирующим процессы обслуживания очередей, и может быть использовано при исследовании сложных систем.Известно устройство для моделирования 1 очереди, содержащее генератор заявок, блок ;обслуживания заявок, регистр сдвига и реверсивный счетчик Ц.Недостатком устройства является невоэ можность моделирования систем с широким диапазоном изменения ограничения длины,очереди, что сужает воэможности устройства.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому резуль ктату является устройство для моделирования очереди,содержашее реверивный счет-, ,чик,:первый,второй и третий входы которо- ,го соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами устройства, первый о 0и второй задатчики ограничения очереди, вырсн ны сне ного сч оч н ди, вход четверть первый ипереполн в нно с енияветсти треятый ил ст ти соо чиков д оборудования предларжит блок обнаружетоя, первый, второй С целью сокрашениягаемое устройство соде,и третий входы которого,выходами реверсивноговход блока выявления пеи второй выход устройстходами блока обнаруженпростоя.На ы соответтекущегол едине ал мым е третийочереди нка еполнени ва соединены с выответственно с перока выявления пеанализа текущего тя начала и кон ени блэк-схема чертеже представл аемого устройств е пред которого со ходы которых соединены со 1 вым и вторым входами б ,реполнения очереди, блок 1 состояния очереди, входь рвым и вторым выходами реветчика, блок индикации длиныы которого соединены с третьтм выходами реверсивного счевторой выходы блока выявленйя ,очереди соединены соотпервым выходом устройстваодом реверсивного счетчика, и выходы которого соединены со вхответственно первого и второго заограничения очереди 21.,43Устройство для моделирования очереди . Выходы 13, 14 счетчика 1 (старшего н 1содержит реверсивный счетчик 1, бдок 2 ана младшего разрядов соответственно) соедине-, лиэа текущего. состояния очереди, блок 3 ны со входами блока 2, анализирующего те-,щ - -" " в,индикации длины очереди, эадатчики 4 5 ,;кушев состояние очереди для исключения 1 ограничения очереди, блок 6 обнаружения . воэможности появления при работе устройст начала и конца простоя, блок 7 выявлениява ситуаций, физические аналоги которых1переполнения очереди, входы 8-10 и выхо-отсутствуют на практике, т.е. случай",ободуды 11 и 12 устройства, выходы 13-20 .1 живание беэ заявок, т.е, нельзя допускать,реверсивного счетчика, выход 21 блока ана.появление в счетчике 1 отрицательного чис-;лиза текущего состояния очереди, входы1 ла. Блок 2 производит контроль длины очень,22-24 и выход 25 блока выявления пере- реди и осуществляет сигналом по выходу 21 полнения очереди.необходимую перестройку в алгоритме функ-ционирования устройства для предотвращеУстройство Работает следующим образом. нкя обсд ивания без заявок. 1ужНа вход 8 устройства подаются импульсы,Г Сигналы поступающие с выходов 19 202 1 митирующие поток заявок, а на вход 9 -1 э;счетчика 1, подаются на входы (Йока 6, импульсы, имитирующие йоток 1 обслуживания, прЬдназначеннрго ддя выявления моментов причем поступление.очередногоимпульса наначала простоя устройства в ожидании еаьход 8 имитирует поступление очередной за- явок, П оизведя анализ этих с г Р и налов, блок6 формирует на выходе 12 и входе 24 "поток моментов начала простоя в ожидании.за-,явок", при этом связь блока 6 по входу 241с блоком 7, а последнего - по выходу 25с входом 10 устройства необходима для то-го, чтобы при формировании потока момен-тое начала простоя", состояние счетчика 1.не изменилось,1 вки в очередь, а поступление очередного импульса на вход 9 -. имитирует окончание М , бслужнвания предыдущей заявки и переход обслуживанию последующей,Количество разрядов счетчика 1 опредеяется требуемыми пределами ограничения череди. Длина очереди, моделируемой при 35 омощи устройства, изменяется с помощью задатчиков 4 и 5 ограничения очереди (с агом в одну заявку).Если к входу 8 подкдточается выход неоторого датчика потока заявок, то к входу39 9 - выход датчика потока обслуживания, авходу 10 - выход формирователя сигна(та регенерация при отсутствии заявки илИ обуживания в цикле работы устройства.Величина очереди индицнруется блоком 3, 3 онкретные варианты построения которого оэволяют получить либо среднее значением 1 длины очереди, либо закон Распределениявеличины очереди, либо другие вэроятност-. ные характеристики очереди, как случайной 40 величины.Дпя простоты рассматриваетсяслучай, когда реверсивный десятичный счетчик 1имеетдва разряда, причем старший разряд моделирует десятки единиц очереди, а младший разряд - единицы очереди.С выходов 22, 23 задатчнков 4 и 5 сиг 1 налы поступают на блок 7, предназначенныйдля выявления ситуации переполнения очере,ди, возникающей в случае, когда количество 66 заявок, находящихся в очереди в данный момент превышает.ограничениена размер очереди, заданное условиями моделируемой за,дачи.В случае возникновения этого перелол-. М пения очереди, все заявки, поступившие на вход 8 после момента переполнениями очереди, получают отказ в обслуживании н будут направляться в поток заявок, получивших ,отказ в обслуживании. 1 К выходу,12 устройства может быть1 подключен прибор, регистрирукиций интерва, лы времени, затраченные устройством на;ожидание поступления заявок,В качестве реверсивного счетчика 1 мо, жет быть использован любой из известных; реверсивных многоразрядных счетчиков.Конкретная реализация устройства может ., быть вйпопнена, например,1 на базе элемен тов распределения тока, позволяющих срав-1кительно просто схемно реализовать модель; очереди и механизм ее обслуживания,Сердечники, на которых построено устрой-ство, можно условно разделить на основныесердечники ключей режима, вспомогательные:сердечники, сердечники контроля длины очереди н сердечникиформирователи управлающих сигналов,Основные сердечники имеют три системы,рых на них переписывается информация с,вспомогательных сердечников либо без из,менения (регенерация) либо с прибавлением или вычитанием единицы.Режим работы (+1, - 1, регенерация) определяетсясердечниками ключей режима.Начальная установка обеспечивает нуде-1, вую очередь в устройстве, Цикл работы уст,ройства осуществляется эа четыре такта,В первом такте устанавливаются "внизу; ется с основных сердечников на вспомогатель-,1 ные;В третьем такте информация с основных", сердечников стирается, кроме того, работа- ,ет система связи разрядов счетчика и блокГвыявления переполнения очереди. В этом же1 такте производится установка режима рабобется время решения задачи на устройстве и несколько снижается точность моделирования, однако значительное упрощение схемной реа лизации дает дополнительный выигрыш в оборудовании. Предлагаемое устройство целесо образно применять для простых идостаточногру бых оценок, причем особенно аффективным является применение устройства в моделяхты устройства в очередном цикле - один из . управляющих сердечников перемагничивается "вверх. Б четвертом такте импульс тока, распределяясь сердечниками ключей режима ,и вспомогательными сердечниками, произвоЮт подготовку основных сердечников, Ключи1 режима направляют импульс в одну из трехсистем обмоток подготовки, а вспомогатель, ные сердечники определяют один из десяти пу тей тока в пределах устройства. Описанныйцикл работы устройства многократно нсетора, етсяе99Для ряда сложных систем (особенно наачвльных этапах оценки эффективности того или иного типа структуры, временных араметров отдельных блоков системы и тд.), .е, на этапах достаточно грубой оценки. фф сследования структурных режимов работы истемыуот модели не требуется очень вы- окой точности, так как направление дальейших исследований и поисков альтернатив. ожет быть выбрано на основе достаточно риближенного моделирования (тем более, то на этих этапах и временные характерисики будущих блоков системы известны приб-иженно), Поэтому на данном этапе исследоания к модели предъявляются два основных Эф ребования: простота схемной реализации и возможность получения основных параметров исследуемой системы- вероятностей отказа в 1 обслуживании, времени простоя обслуживающего аппарата, средней длины очереди и т,п. Погешности, вносимые моделью, не должны преышать погрешностей задания исходных.вреенных характеристик системы, что значисльно повышает точность моделирования,Уменьшение вероятности информационных 4схемно-логических сбоев в устройстве про-зводится за счет уменьшения интенсивностей потоков заявок и обслуживания при фикси- ,1 ,рованной тактовой частоте работы устройства, Ао уровня, при котором вероятность возникно-, фф вения ситуаций"одновременного ввода ф+1 ф и "-1" в счетчик, обслуживания без заявок. и т,п, будет менее заданной, Того же эффекта можно достичь увеличением тактовой час- ты работы устройства, при этом увеличиваММ сложных многофазных, многоканальных,сиотем с приоритетами, например, в случае мо делирования автоматизированныхсистем кон троля, так как в этом случае получается очень значительный выигрыш в оборудоваНЗЯеФормула изобретенияУстройство для моделирования очереди,содержащее реверсивный счетчик, первый,второй и третий входы которого соединенысоответственно с первым, вторым и третьимЬходами устройства, первый и второй запатчики ограничения очереди, выходы которых,соединены соответственно с первым и вторым входами блока выявления переполненияочереди, блок анализа текущего состоянияочереди, входы которого соединены с первымфМ вторым выходами реверсивного счетчика,блок индикации длины очереди, входы котоого соединены с третьим и четвертым выходами реверсивного счетчика, первый и второй выходы блока выявления переполненияочереди соединены соответственно с первым,выходом устройства и третьим входом ре-,версивного счетчика, пятый и шестой выкО 1ды которого соединены со входами соответственно первого и второго задатчиков ограничения очереди, о т л и ч а ю щ е е с я;тем, что, с целью сокращения оборудования,оно содержит блок обнаружения начала иконца простоя, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом блока анализа текущего состоянияочереди,. с седьмым и восьмым выходамиреверсивного счетчика, а третий вход блока выявления переполнения очереди и второй выход устройства соединены с выходами блока обнаружения начала и конца просТоя,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство 1 СССР, М 311280,кл Ь 06 7/48, 1970 г.2 Авторское свидетельство 1 СССР, М 200891,кл О 0615/36, 1966 г,521569 Составитель Ф. ШагиахлетовТехрел О. Луговая Корректор Д, Мельниченко Редактор Т, Янова 27 Тираж 864 П И Государственного комитетапо делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Рау юе каз 4791/ илиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Г фФ",: г М "Ф54, 4 ФФ овета Министров СССРкрнтийская наб., д. 4/5