Устройство для моделирования систем массового обслуживания — SU 1709340 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 093 19) .ЪиЫ СПУБЛИК я)з 0 06 Г Е Г. П. Белугин, и В. М. Яки 89.ИРОВАНИЯ ЖИВАНИЯ пециализиельной тех- елирования ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССРОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 1(56) Авторское свидетельство ССМ 1615735, кл. 6 06 Е 15/20, 19(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛСИСТЕМ МАССОВОГООБСЛУ(57) Изобретение относится к срованным средствам вычислитники и предназначено для мод Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для Моделирования процесса распределения и обслуживания однотипных заявокмежду каналами при отказах аппаратуры при неблагоприятных внешних воздействиях и является усовершенствованием устройства по авт. св. М 1615735.Наиболее близким к изобретению является устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее блок генераторов случайных импульсов обслуживания, блок генераторов случайных импульсов подготовки, К каналов обслуживания заявок, где К - число каналов в кольцевой системе массового обслуживания, каждый иэ которых содержит формирователь импульсов, четыре элемента И, элемент ИЛИ и два триггера, в каждом каналеобслуживания заявок выход первого элемента И соепроцесса распределения и обслуживания однотипных заявок между. каналами при отказах аппаратуры при неблагоприятных внешних воздействиях. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет моделирования неблагоприятных воздействий на работу систем массового ебслуживания, Устройство для моделирования системы массового обслуживания содержит блок генераторов случайных импульсов обслуживания, блока генераторов случайных импульсов подготовки, каналы обслуживания заявок. Новым в устройстве являются блок моделирования воздействия и блоки оценки последствий. 6 ил. динен с единичными входами первого и второго триггеров, прямой выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента,И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход кото рого соединен с. нулевым входом второго О триггера, прямой выход которого подклю- сО чен к первому входу первого элемента И, (д инверсный выход первого триггера под- р ключен к входу формирователя импульсов, выход которого является выходом обслуженных заявок канала обслуживания заявок, выходы блока генераторов случайных ф импульсов соединены соответственно с нулевыми входами первых триггеров каналов обслуживания заявок, а выходы блока генераторов случайных импуль, сов подготовки подключены соответственно к вторым входам вторых элементов И, а вторые входы элементов ИЛИ объединены и являются установочнымвходом устройства, в каждом канале обслуживания заявок первый вход третьего эле-.мента И и прямой вход четвертого элемента И обьединены и являются. информационным входом канала обслуживания заявок, входом задания состояния которого являются обьединенные второй вход третьего элемента И и инверсный вход. четвертого элемента И, выход третьего элемента И подключен к второму входу первого элемента И своего канала обслуживания заявок, а выход четвертого элемента И 1-го канала обслуживания заявок 1=1, к) подключен к первому входу третьего элемента И (+1)-го канала обслуживания, а выход четвертого элемента И К-го канала обслуживания заявок соединен с первым входом третьего элемента И первого канала обслуживания заявокНедостатком устройства является отсутствие возможности моделирования неблагоприятных воздействий на работу систем массового обслуживания,Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет моделирования неблагоприятных воздействий на.работу систем массового обслуживания.Эта цель достигается тем; что в устройство для моделирования систем массового обслуживания введены блок моделирования воздействия и группа блоков оценки воздействия, причем блок моделирования воздействия содержит два генератора случайных чисел, регистр памяти радиуса воздействия, узел постоянной памяти и последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов и дешифратор, входы запуска генераторов случайных чисел, генератора тактовых импульсов и вход установки счетчика импуль., сов обьединены и являются входом запускаблока, каждый блок оценки воздействиягруппы сддержит последовательно соединенные первый регистр памяти координат , обслуживающего прибора, первый узел по.- стоянной памяти, второй узел постоянной памяти, гретий узел пбстоянной памяти, схему сравнения, элемент И и триггер и последовательно соединенные второй регистр памяти координат обслуживающего .прибора, четвертый узел постоянной памяти и пятый узел постоянной памяти, выходы . которого соединены соответственно с адресными входами третьегоузла постоянной памяти, нулевйе входы триггеров всех блоков оценки воздействия группы объединены и соединены с устанОвочным входом устройства, а инверсный выход триггера каждого блока оценки воздействия группысоединен с входом управления состоянием канала соответствующего канала обслуживания заявок, выходыпервого и второго генераторов случайных чисел соединены с адресными входами соответственно первого и второго узлов постоянной памяти всех блоков оценки последствий группы, выходы узла постоянной памяти блока моделирования воздействия соединены с другими информационными входами схемы сравнения 10 всех блоков оценки воздействия группы, первый вход дешифратора блока моделирования воздействия подключен к первым входам считывания первого и четвертого узлов постоянной памяти всех блоков оценки воздействия группы, вторые входы считывания первого и четвертого узлов постоянной памяти которых соединены с вторым выходом дешифратора, третий выход которого 20 подключен к входу считывания узла постояннойпамяти блока моделирования воздействия и входам считывания второго и пятого узлов постоянной памяти всех блоков оценки воздействия группы, первые и вторые входы считывания третьего узла постоянной памяти которых подключены соответственно к четвертому и пятому выходам дешифратора, шестой выход которого соединен с 25 другим входом элемента И всех блоков 30 оценки воздействия группы, а седьмой выход дешифратора подключен к входу останова генератора тактовых. импульсов блокамоделирования воздействия,На фиг, 1 приведена структурная схемаустройства; на фиг. 2 - структурная схема 35 одного канала моделирования обслуживания; на фиг. 3 - структурная схема блока моделирования воздействия; на фиг, 4 - структурная схема блока оценки воздействия; на фиг.5 - временная диаграмма рабо 40 ты каналов; на. фиг, 6 - временная диаграмма работы блоков, моделирования воздействия и оценки воздействия. Устройство содержит входы 1 заявок,45 канал 2 моделирования обслуживания, состоящий из первого 3, второго 4, третьего 5 элементов И, первого триггера 6, четвертого элемента И 7, формирователя 8 импульсов, элемента ИЛИ 9, второго триггера 10, вход 50 11 управления состоянием канала, блок 12 генераторов случайных импульсов обслуживания, блок 13 генераторов случайных импульсов подготовки, установочный вход 14 устройства, блок 15 моделирования воздейвторой 20 регистры памяти координат обслуживающего прибора, первый 21, четвертый 22, второй 23, пятый 24, третий 25 узлы .постоянной памяти, схема 26 сравнения,55 ствия, выход 16 канала, блок 17 оценки воз-, действия, вход 18 канала, первый 19 иэлемент И.27, триггер 28, узел 29 постоянной памяти, первый 30 и второй 31 генераторы случайных чисел, генератор 32тактовых импульсов, счетчик 33 импульсов,дешифратор 34, регистр 35 памяти радиуса 5воздействия, выходы 36-44.На временной диаграмме обозначено:Испр. - наличие потенциала на входе 11канала, Вх.- поступление заявок на вход 1канала, Обсл. - обслуживание заявки в канале, Пдг. - подготовка канала к приемуочередной заявки, Вых. - появление обслуженной заявки на выходе канала.Узлы 21-25 и 29 являются узлами постоянной памяти и содержат результаты соответствующих операций. Входные данныеподаются на адресные входы (а результатоперации выдается на выход устройства изячейки узлов 21 и 22) и содержат результатывычитания двух чисел, первое из которых 20подается на адресные разряды строк, а второе на адресные разряды столбцов. Узлы23, 24 и 29 содержат результаты возведенияв квадрат числа, значение которого подается на адресные входы. Узел 25 содержит 25значения результата сложения двух чисел,первое из которых подается на адресныеразряды строк, а второе на адресные разряды столбцов,Вербальной моделью работы устройства является следующая.Каждый канал обслуживает только свойпоток заявок, если канал, связанный с нимпо кольцу, исправен. Если канал в результате поражения отказал, то поток его заявок 35поступает на ближайший исправный каналпо кольцу, Таким образом, канал обслуживает свои заявки, а также заявки всех отказавших каналов, расположенных рядом покольцу, КОгда исправным остался лишь 40один канал, то он принимает к обслуживанию заявки всех каналов,Заявки как своего, так и отказавшихканалов, поступившие в момент занятостиканала обслуживанием или подготовкой, 45получают отказ и теряются. Заявки всех потоков считаются однотипными, т. е. времяна их обслуживание, затрачиваемое любымканалом, подчинено одному и тому же закону. 50Устройство работает следующим образом.После включения питания, сбоя и принеобходимости установить устройство в ис, ходное состояние на вход 14 сброса устройства кратковременного подается импульс,устанавливающий в исходное состояние через элементы 7-9 триггеры 10, с единичных выходов которых потенциалы поступают на первые входы элементов И 5, подготавливая их к приему заявок на обслуживание, и триггеры 28, с инверсных выходов которых сигнал "Исправно" подается на входы каналов 2. Перед началом работы в регистр 35 заносится значение радиуса поражения, в регистры 19 и 20 заносятся координаты обслуживающих. приборов. При воздействии пораженным считается тот канал, для которого выполняется неравенствоР-ХБ) +(У-У)2 с В 2,где Х 1 и У - координаты -го обслуживающе-. го прибора, содержащиеся а регистрах 19 и 20;,Хе иУв:, - координаты возмущающего воздействия, вырабатываемые генераторами 30 и 31;й- значение радиуса, поражения, содержащиеся в регистре 35.Рассмотрим работу устройства, когда все каналы исправны, т, е. на вторых входах первых элементов И всех каналов присутствует потенциал, разрешающий прохождение поступающих заявок через элемент И 3 и запрещающий через элемент И 4, В этом случае каждый канал обслуживает свой поток заявок независимо от других каналов, Так как каналы работают аналогично и независимо друг от друга, рассмотрим работу одного из каналов, Поступившая заявка проходит через открытый элемент И 3, элемент И 5 и сбрасывает триггеры 6 и 10. Поступивший импульс с блока 12 генераторов случайных импульсов обслуживания взводит триггер 6 и на его прямом выходе устанавливается потенциал, который подается на первый вход четвертого элемента И 7. Смена состояния триггера 6 вызывает . срабатывание формирователя 8 импульсов и появление импульса на выходе канала, свидетельствующего об окончании обслу; живания заявки. Поступление импульса с блока 13 генератора случайных импульсов подготовки на второй вход элемента И 7 вызывает смену состояния триггера 10 через элемент ИЛИ 9. Потенциал с прямого выхода триггера 10 подается на вход третьего элемента И 5, подготавливая его к приему очередной заявки при условии исправности канала, что свидетельствует об окончании подготовки канала. При кратковременной подаче единичного сигнала на вход блока 15, моделирующего однократное воздействие, генераторами 30 и 31 вырабатываются случайные числа, соответствующие координате возмущающего воздействия, а также запускается генератор 32 тактовых импульсов и счетчик 33 устанав-ливается в нулевое состояние. С выхода генератора 32.импулЬсы подаются на вход счетчика 33, с выхода которого на вход де-шифратора 34 подается значение поступивших импульсов. По первому импульсу в узлах 21 и 22 выбираются адреса строк, повторому импульсу выбираются адреса столбцов, в результате чего на выходе этих элементов формируются значения разностей,По третьему импульсу на выходах узлов 23,24 и 29 формируются значения квадратов,По четвертому импульсу,в узле 25 выбирается адрес строк, По пятому импульсу в немвыбирается адрес столбца,в результате чего на выходе формируется значенйе суммы и поступает на схему 26 сравнения, навторые входы которой с. выхода узла 29постуйает значение квадрата радиуса поражения. По шестому импульсу результатсравнения через элемент И 27 подается наединичный вход триггера 28; По седьмомуимпудьсу генератор. 32 останавливается, Врезультате моделируются последствия однократного внешнего воздействия, приводящие к:деградации кольцевой системымассового обслуживания,В случае отказа Канала (снятии потенци:ала .с второго входа первого элемента И)поступающие заявки через открытый эле мент И 4 поступаюг на вход следующегоканала, стоящего рядом с отказавшим покольцу, образуя суммарный поток заявок.Если отказало несколько каналов, стоящих рядом по. кольцу, то их потоки заявокпоступают на вход следующего исправногоканала, образуя с его потоком суммарныйпоток заявок,Поступившие заявки до окончания обсдуживания и подготовки задерживаютсяна элементе И 5, получают отказ и теряются.Для моделирования многократного воздействия на кольцевую систему на вход блока 15 необходимо подать соответствующееколичество кратковременных импульсов,каждый из которых будет соответствоватьодному возмущающему внешнему воздействию,Технико-экономическая эффективностьот внедрения изобретения заключается вполучении возможности моделированиямногоканальной системы массового обслуживания с раздельными входными потоками одйотипных заявок, каждый каналкоторой обслуживает свой поток, а при от,: казе одного ири нескольких каналов - суммарный поток, образованный своимизаявками и заявками рядом стоящих.отказаваих в результате воздействия каналовпо кольцу.Формула изобретенияУстройство для моделирования системмассового обслуживания, по авт. св. Ь,16157%, о т л и ч а о щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет моделирования неблагоприятных воздействий на работу систем массового обслуживания, оно дополнительно содержит блок 5 моделирования вЬздействия и группу бло. ков оценки воздействия, блок моделирования воздействия.содержит два генератора случайных чисел, регистр памяти радиуса воздействия, узел постоянной памяти и по следовательно соединенные генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов и дешифратор; входы запуска генераторов случайных чисел, генератора тактовых импульсов. и вход установки счетчика импудь сов объединены и являются входом запускаблока, каждый блок оценки воздействия группы содержит последовательно соединенные первый регистр памятй координат обслуживающего прибора, первый третий 20 узлы постоянной памяти, схему сравнения,элемент И и триггер и последовательно соединенные второй регистр памяти координат обслуживающего прибора, четвертый узел постоянной памяти и пятый узел посто янной памяти, выходы которого соединенысоответственно с адресными входами третьего узла постоянной памяти, нулевые входы триггеров всех блоков оценки воздействия группы объединены и соединены с устано-.30 вочным входом устройства, а инверсныйвыход триггера каждого блока оценки воздействия группы - с входом управления со-стоянием канала соответствующего канала обслуживания заявок, выходы первого и 35 второго генераторов случайных чисел соединены с адресными входами соответственно первого и второго узлов постоянной памяти всех блоков оценки последствий группы, выход узда постоянной памяти бдо ка моделирования воздействия соединены сдругими информационными входами схемы сравнения всех блоков оценки воздействия группы, первый вход дешифратора блока моделирования воздействия подключен к 45 первым входам считывания первого и четвертого узлов постоянной памяти всех блоков оценки воздействия группы, вторые входы считывания первого и четвертого узлов постоянной памяти которых соединены 50 с вторым выходом дешифратора, третий выход которого подключен к входу считывания узла постоянной памяти блока моделирования воздействия и к входам считывания вто-рого и пятого узлов постоянной памяти всех .55 блоков оценки воздействия группы, первые, и вторые входы считывания третьего узлапостоянной памяти которых подключены соответственно к четвертому и пятому выходам дешифратора, шестой выход которого, соединен с другим входом элемента И всех1709340 блоковоценки воздействия группы, аседь- останова генератора тактовых импульсов мой выход дешифратора подключен к входу блока моделирования воздействия.Фиг.11709340 двх Яд Составитель В., ФукаловТехред М.Моргентал Корректор, М. Ша Редакт Го гкнт сссР арина. ЦИ одствейно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород Заказ 427 , Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, москва, Ж