Имитационные модели СМО с относительными приоритетами

Рассмотрим одноканальную с неограниченной очередью СМО, на вход которой поступают два потока заявок: первого приоритета с законом распределения A₁(t) и второго приоритета с законом распределения A₂(t).

Дисциплина принятия на обслуживание следующая. Если есть очереди заявок первого и второго приоритетов, то после освобождения прибора от обслуживания вначале будут обслуживаться заявки первого приоритета. Если обслуживается заявка второго приоритета и за время её обслуживания поступила заявка первого приоритета, то заявка первого приоритета ожидает окончания обслуживания, а затем принимается к обслуживанию.

Особенность построения алгоритма имитационной модели состоит в том, что существуют две очереди – первого приоритета (подпрограмма OSTH1) и второго приоритета (подпрограмма OSTH2). Заявки выбираются на обслуживание из очереди первого приоритета, а если в ней нет заявок, то заявки выбираются из очереди второго приоритета.

На рис. 5.1 приведена структурная схема алгоритма имитационной модели приоритетной СМО с неограниченной очередью.

Особенности реализации алгоритма и его работы состоят в следующем.

На каждом такте моделирования Т вначале управление передается подпрограмме генерации заявок первого приоритета GEN1. Если в такте Т появилась заявка, то идентификатор I1 принимает значение «единица» (см. блоки 3 и 4 на рис.5.1).

Затем управление передаётся подпрограмме набора статистических данных потока заявок первого приоритета STATP1, алгоритм которой идентичен алгоритму одноименной подпрограммы имитационной модели одноканальной СМО (см. рис.1.4).

Затем заявка ставится в очередь заявок первого приоритета путем обращения к подпрограмме OSTH1, алгоритм которой идентичен алгоритму одноименной подпрограммы модели одноканальной СМО (см. рис.1.6).

Подпрограммой GEN2 моделируется процесс генерации заявок второго приоритета. Если в такте Т появилась заявка второго приоритета, то идентификатор I2=1 (см. блоки 7 и 8 на рис.5.1).

Управление передается подпрограммам набор статистических данных потока заявок второго приоритета STATP2 (идентичной подпрограмме STATP1) и постановки заявки в очередь OSTH2 (идентичной подпрограмме OSTH1) (см. блоки 9 и 10 на рис.5.1).

Если прибор свободен от обслуживания (L=0) и нет очередей заявок первого приоритета (M1=0) и второго приоритета (M2=0), то после работы блоков 11, 12, 13 управление передается блоку 20, к котором осуществляется контроль числа тактов моделирования.

Рис. 5.1

Если в такте Т не истекло время обслуживания предшествующей заявки (L=1), то управление передается подпрограмме OBS моделирования времени обслуживания заявок (см. работу алгоритма по блокам 11, 18 на рис. 5.1), алгоритм которой идентичен алгоритму одноименной подпрограммы модели одноканальной СМО (см. рис.1.11).

Если прибор свободен (L=0) и есть заявки в очереди приоритета (M1=1), то уравнение передается подпрограмме WIB1 - выбор заявки из очереди первого приоритета (см. работу алгоритма по блокам 12, 14 на рис. 5.1). Затем в подпрограмме набора статистических данных STATO1 фиксируется время задержки W1 и управление передается подпрограмме OBS (см. работу блоков 11, 12, 14, 16, 18 на рис. 5.1).

Если прибор свободен (L=0), нет заявок первого приоритета (M1=0), но есть заявки второго приоритета (M2=1), то управление передается подпрограмме WIB2 - выбор из очереди заявок второго приоритета (см. работу блоков 11, 12, 14, 15 на рис. 5.19). Затем время задержки W2 заявки второго приоритета фиксируется в подпрограмме STATO2 набора статистических данных, а управление передается подпрограмме OBS (блоки 17, 18 на рис. 5.1). Реализации алгоритмов подпрограмм WIB1 и WIB2 полностью идентична реализации алгоритма одноименной подпрограммы модели одноканальной СМО.

Подпрограмма STAT представляет собой совокупность подпрограмм STATB набора статистических данных обслуживания, STATPZ - набор статистических данных периода занятости, STATW - набор статистически данных выходного потока обслуженных заявок.

В заключение данного раздела следует сказать, что помимо СМО с относительными приоритетами существуют СМО с абсолютными приоритетами.

СМО с абсолютными приоритетами отличаются тем, что при поступлении заявок старшего приоритета происходит прерывание обслуживания заявок младшего приоритета. Заявка старшего приоритета незамедлительно принимается к обслуживанию, а заявка младшего приоритета, находившаяся на обслуживании, покидает СМО недообслуженной.

Отличие в алгоритме СМО с абсолютными приоритетами будет состоять в том, что после генерации заявки старшего приоритета должна быть выполнена проверка на наличие свободных мест в очереди заявок этого приоритета, запись заявки в очередь. Если в такте поступления заявки старшего приоритета происходило обслуживание заявки младшего приоритета, то после генерации заявки старшего приоритета должно быть обращение к подпрограмме OBS, прерывание обслуживание и выход на подпрограмму теряемых заявок STATТ, а затем генерации времени обслуживания поступившей заявки старшего приоритета в подпрограмме OBS.

Предлагается в качестве проверки полученных знаний самому разработать алгоритм СМО с абсолютными приоритетами и проверить его работоспособность по тактам на примерах.