Устройство для прерывания при отладке программ

Устройство для прерывания при отладке программ

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ЛЛЯ ПРЕРЫВАНИЯ ПРИ ОТЛАДКЕ ПРОГРАММ по авт. св. № 962945, о тличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства для отладки программ, работающих в реальном масштабе времени, в устройство введены четвертый и пятый элементы ИЛИ, десятьй и одиннадцатьй элементы И, четвертый и пятый регистры, четвертый блок сравнения, триггер блокировки , переключатель задания режима работы, причем выход девятого элемента И и третьего элемента ИЛИ соединены соответственно с первым к вторым входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом десятого элемента И, выход тумблера задания режима работы соединен с вторым входом десятого элемента И, выход которого соединен с нулевым входом триггера блокировки и первым входом одиннадцатого элемента И, вход признака команды устройства соединен с вторым входом одиннадцатого элемента И, входом синхронизации четвертого регистра, выход которого . соединен с первым входом четвертого блока сравнения, адресный вход устройства соединен с информационными входами четвертого и пятого регистров , выход одиннадцатого элемента-И соединен с входом синхронизации пятоs го регистра, вькод которого соединен (Л с вторым входом четвертого блока сравнения, вькод четвертого блока сравнения соединен с первьм входом пятого элемента РШИ, вькод которого соединен с единичным входом триггера блокировки, выход которого является выходом блокировки счетчика времени устройства, вход пуска устройства соединен с вторым входом пятого эле мента ИЛИ. со ;о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) (1)) (s))4 С06Р 11 28 ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ф(Ш

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

У а

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двторскоьь свиДКтеЛьСтву (61) 962945 (21) 3716951/24-24 (22) 29.03.84 (46) 07,08.85. Бюл. Р 29 (72) В.Г.Володин и В.В.)Пульженко (53) 68 1.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 962945, кл. С 06 F 11/28 1980 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕРЬВАНИЯ

ПРИ ОТЛАДКЕ ПРОГРАММ по авт. св.

Ф 962945, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства для отладки программ, работающих в реальном масштабе времени, в устройство введены четвертый и пятый элементы ИЛИ, десятый и одиннадцатый элементы И, четвертый и пятый регистры, четвертый блок сравнения, триггер блокировки, переключатель задания режима работы, причем выход девятого элемен. та И и третьего элемента ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом десятого элемента И, выход тумблера задания режима работы соединен с вторым входом десятого элемента И, выход которого соединен с нулевым входом триггера блокировки и первым входом одиннадцатого элемента И, вход признака команды устройства соединен с вторым входом одиннадцатого элемента И, входом синхронизации четвертого регистра, выход которого . соединен с первым входом четвертого блока сравнения, адресный вход устройства соединен с информационными входами четвертого и пятого регистров, выход одиннадцатого элемента- И соединен с входом синхронизации пятого регистра, выход которого соединен. с вторым входом четвертого блока сравнения, выход четвертого блока сравнения соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом триггера блокировки, выход которого является выходом блокировки счетчика времени устройства, вход пуска устройства соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ, 1 l 71799

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для программного управления, и може" быть использовано при разработке и отладке программ для ЭВМ.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит первый регистр

1, первый блок 2 сравнения, второй блок 3 сравнения, первый элемент, И 4, второй регистр 5. Выходы первого 1 и второго 5 регистров соединены соответственно с первыми входами первого

2 и второго 3 узлов сравнения, выходы

15 которых соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И 4. Первый информационный вход

6 устройства соединен с вторым входом первого блока 2 сравнения. Устройство

20 содержит также управляющий регистр 7, третий регистр 8, третий блок 9 сравнения, первый и второй элементы ИЛИ

10 и 11, второй, третий и четвертый элементы И 12-14 15 вторую

9 У

16 и третью 17 группы элементов И, пятый 18, шестой 19, седьмой 20 и восьмой 21 элементы И, элемент НЕ 22, группу элементов ИЛИ 23, девятый элемент И 24, третий элемент ИЛИ 25, первый 26, второй 27, третий 28 и четвертый 29 управляющие входы, второй 30 и третий 31 информационные входы, первый 32 и второй 33 управляющие входы, Кроме того, на чертеже показаны регистр 34 номера команды, 35 регистр 35 адреса записи, регистр 36 номера регистра общего назначения (РОН) центрального процессора (ЦП), являющиеся частью центрального управления ЭВМ и не входящие в состав уст- ройства для прерывания при отладке программ, а служащие лишь для пояснения его работы. В состав устройства также входят четвертый элемент ИЛИ

37, десятый элемент.И 38, триггер 39 блокировки, переключатель 40 задания режима работы, одиннадцатый элемент

И 4 1, четвертый регистр 42, пятый регистр 43, четвертый блок 44 сравнения, пятый элемент ИЛИ 45, выход

46 блокировки счетчика времени устройства, пятый вход 47 пуска устройства.

Регистры 1, 5, 7 и 8 являются тумблерными регистрами. Регистр 1 слу жит для задания верхней границы адресов отлаживаемой программы, регистр

5 — для задания нижней границы адресов отлаживаемой программы, регистр

7 — для задания отладочных режимов работы (останов или прерывание по совпадению текущего номера команды с заданным номером команды, по совпадению текущего адреса ячейки с заданным адресом ячейки и т.д.), а регистр

8 — для задания адреса. ячейки или номера команды в отладочных режимах.

Устройство может работать в одном из четырех режимов, задаваемых с помощью тумблерного регистра 7 управления.

В режиме I при записи в ячейку, адрес которой (содержимое регистра

35) совпадает с адресом, набранным на тумблерном регистре 8, устройство вырабатывает сигнал на выходе 33, который поступает в систему прерывания

ЭВМ программа которой подлежит отладке. Одновременно обеспечивается

t блокировка работы счетчиков времени

ЭВМ (управляющий выход 46), тем са— мым достигается останов реального времени.

В режиме t(при совпадении адреса выполняемой команды (содержимое ре— гистра 34) с содержимым регистра 8 вырабатываются управляющие сигналы

33 и 46.

Режим liи <отличается от режима тем, что сравнивается не содержимое регистра 35, а содержимое регистра

36, и сигнал прерывания вырабатывается не при записи в ячейку, а при записи в регистр общего назначения, номер которого находится в регистре 36.

В режиме iV устройство вырабатывает сигнал на выходах 33 и 46 при выполнении команды перехода.

Работа устройства во всех режимах отладки начинается с установки на регистрах 1 и 5 начала и конца зоны отладки (первый и последний адреса программ, подлежащие отладке).

При работе ЭВМ на регистре 34 номера команды присутствует номер выполняемой команды, который через первый информационный вход 6 устройства поступает на вторые входы первого и второго блоков 2 и 3 сравнения.

На выходе первого блока 2 сравнения присутствует положительный потенциал только в случае, если номер команды больше номера, набранного на первом регистре 1, а на выходе второго блока 3 сравнения присутствует сигнал

3. положительной полярности только в случае, если номер команды меньше номера, набранного. на регистре 5.

Тем самым обеспечивается работа устройства в зоне программ, подлежа щих отладке. Вне этой зоны работа устройства блокируется нулевым поте циалом с выхода элемента И 4, котор поступает на входы элементов И 18 и

19, а нулевой потенциал выхода этих элементов блокирует элементы И 21, 24 и 20. Нулевой потенциал с выхода элемента И 24 блокирует элемент ИЛИ

37, а нулевой потенциал с выхода эл мента ИЛИ 37 блокирует элемент И 28, тем самым обеспечивается нулевое сос тояние триггера 39 блокировки (триг . гер сбрасывается при начальном пуск

ЭВМ по сигналу "Пуск" - вход 47 уст ройства, который через элемент ИЛИ

45 поступает на единичный вход триггера 39 блокировки При этом на пер. вом 32, втором 33 и третьем 46 управ ляющих выходах устройства присутств У ет нулевой потенциал, который не оказывает никакого влияния на работу процессора и счетчиков времени

ЭВМ, программа которой подлежит отладке.

Работа устройства в режиме ? проходит следующим образом.

Оператор, производящий отладку программ, устанавливает на регистре

7 управления режимы I и "Отладка" и при этом на первом и пятом выходе регистра 7 появляются единичные потенциалы. При выполнении программы, подлежащей отладке, адреса выполняе,мых команд находятся между граничащими устройствами..на регистрах 1 и

5, следовательно, на выходе первого элемента И 4 — положительный потенциал °

Каждая команда записи в ОЗУ ЭВМ сопровождается управляющим потенциалом, который поступает из процессора через первый Управляющий вход 26 устройства на второй вход элемента И

12, на первый вход которого поступает положительный потенциал с первого выхода управляющего регистра 7. С выхода второго элемента И 12 положительный потенциал через второй элемент ИЛИ 11 поступает на управляющий вход третьего блока 9 сравнения, тем самым разрешается сравнение информации, набранной на третьем регистре

8, с содержимым регистра 35 адреса

1171799 4 записи,входящего в состав ЭВМ.Содержимое регистра 35 адреса записи через первую группу элементов И 15 и

ИЛИ 23 поступает на второй информационный вход третьего блока 9 сравнения. При совпадении содержимого н- третьего регистра 8 с содержимым

ый. регистра 35 адреса записи на выходе блока 9 сравнения вырабатывается положительный потенциал, который поступает на второй вход пятого элемента И 18, на первый и третий входы поступают разрешающие потенциалы е- с выхода первых элементов ИЛИ 10 и И

4. Положительный потенциал с выхода пятого элемента И 18 и через восьмой .элемент И 21, третий элемент ИЛИ 25 е поступает на второй управляющий выход 33 устройства, который соединен с регистром прерывания ЭВМ. Одно" временно положительный потенциал с выхода элемента И 24 поступает через элемент ИЛИ 37 на первый вход элемента И 38, при наличии разрешающе-

2$ го положительного потенциала (включение режима работы в реальном масштабе времени производит оператор перед началом отладки программы) путем установки переключателя 40 в

З< положение "Реальное время" (PB) .

Переключатель 40 подает положительный потенциал на вход элемента И 38, положительный потенциал с выхода по следнего поступает на нулевой вход триггера 30 блокиРовки, на выходе

46 которого формируется управляющий положительный потенциал, блокирующий работу счетчиков времени ЭВМ.

Таким образом, по выходному сигналу

40 33 ЭВМ, программы которой подлежат отладке, прерывает свою работу и осуществляет вызов вклинивающейся (отладочной) программы, которая в зависимости от отладочного задания программиста производит заранее определенные им действия, одновременно обеспечивается останов реального вре. мени для 3ВМ. При наличии разрешающего положительного потенциала с

30 выхода элемента И 38, который поступает на первый вход элемента И 41, и по приходу управляющего сигнала с управляющего входа 27, который посту пает на второй вход элемента И 41, S5 формируется управляющий сигнал записи на регистр 42 информации, поступающей с информационного входа устройства 6. Тем самым обеспечивается

1171799 запоминание адреса команды в прерванной точке отлаживаемой программы.

После ухода ЭВМ на отладочную программу, т.е. выхода за зону отладки, 5 которая определяется тумблерными регистрами 1 и 5, на выходе элемента

И 24 появляется .нулевой потенциал, который через элементы ИЛИ 37 и И 38 поступает на нулевой вход триггера

39 блокировки, тем самым обеспечивается сброс последнего при поступлении положительного потенциала на его единичный вход.

После выполнения прерывающей (отладочной) программы ЭВМ обеспечивается возврат в прерванную точку отлаживаемой программы, на регистре 43 обеспечивается запоминание текущего адреса программы по управляющему 20 сигналу, поступающему с входа 27 устройства, информационный вход регистра 43 соединяется с информационным входом 6 устройства. При возврате в прерванную точку программы со- 25 держимое регистров 4 и 5 совпадает, на вьмоде олока 44 сравнения вырабатывается положительный потенциал, который через элемент ИЛИ 45 поступает на единичный вход триггера 39 бло- 30 кировки и устанавливает его в нулевое состояние. На выходе 46 устройства появляется нулевой потенциал, который разрешает дальнейшую работу счетчиков времени ЭВМ.

Аналогично устройство работает и в других режимах.

В режиме tI устройство вырабатывает сигнал прерывания при совпадении номера команды, набранного на регист- О ре 8, с номером на регистре 34 номера команды. Включение каждой команды сопровождается управляющим сигналом, поступающим на ЭВМ, в состав которого входит предлагаемое устройство, на вход 27. Этот управляющий сигнал про- ходит через элементы И 13 и ИЛИ 23 на опрос третьего блока 9 сравнения.

В режиме щ устройство вырабатыва" ет сигнал прерывания при записи инфор. мации в один из регистров общего назначения ЭВМ, номер которого совпадает с номером, набранным на третьем регистре 8. Работа устройства в режиме iJ! отличается от режима I тем, что при записи в регистр общего назначения ЭВМ вырабатывает управляющий сигнал на вьмоде 28, который через элементы И .14 и ИЛИ 11 поступает на опрос схемы сравнения, на второй вход которой с регистра 36 через вход 3 1, группу элементов И 17 и группу элементов ИЛИ 23 поступает номер регистра общего назначения, В режиме Й устройство должно выработать сигнал прерывания при испол-" нении команды перехода.

На четвертом и пятом выходах управляющего регистра 7 устанавливаются положительные потенциалы, с выхода первого элемента И 4 на первый вход элемента И 19 поступает положительный потенциал, так как отладка происходит в определенных границах, заданных на регистрах 1 и 5. При выполнении команды перехода на .второй вход элемента И 19 с дешифратора команд ЭВМ, через четвертый вход 29 устройства поступает положительный потенциал. Выходной положительный потенциал через элементы И 20 и ИЛИ

25 поступает в систему прерывания

ЭВМ. Если на пятом выходе управляющего регистра 7 установлен нулевой потенциал, то на выходе элемента НЕ

22 появляется единичный потенциал, поступающий на вход элемента И 24.

Если при этом на выходе управляющего регистра 7 установлен один из режимов

, g или III, то появление положительного потенциала на выходе элемента

И 18 приводит к появлению сигнала на выходе элемента И 24 и на управляющем выходе 32 устройства. Сигнал с управляющего выхода 32 устройства поступает в управление ЭВМ и вызывает ее останов.

Одновременно положительный потенциал с вьмода 32 устройства поступает через элемент ИЛИ 37 на вход элемента И 38, при задании работы в реальном масштабе времени {положительный потенциал на выходе ключа 40 задания режима работы в реальном мас-; штабе времени) происходит установка в единицу триггера 39 блокировки.

На выходе 46 устройства появляется положительный потенциал, который запрещает работу счетчиков времени

3ВМ.

Сброс триггера 39 блокировки осуществляется по сигналу "Пуск", поступающему по управляющему входу 47 устройства от ЭВМ, после пуска ЭВМ оператором, После сброса триггера 39

1171799.блокировки разрешается дальнейшая . работа счетчиков времени ЭВМ.

Предлагаемое устройство представляет собой эффективное и.оперативное средство, обеспечивающее прерывание отлаживаемой программы при записи в определенную ячейку памяти, при выполнении команды перехода, при выполнении команды, адрес которой заранее 10 указан, при записи в один из регистров общего назначения, номер которого указан заранее. Тем самым обеспечиваются значительное повышение эффективности проведения отладки и t5 сокращения сроков отладки программ.

Кроме того, возможен синхронный останов работы счетчиков вре— мени :ЭВМ с прерываниями (или осс тановами) процессора ЭВМ при реализации отладочных режимов, при этом устройство обеспечивает оперативную нейтрализацию прерываний или остановов, что важно при отработке программного обеспечения автоматизированных систем управления, работающих в реальном масштабе времени. Нейтрализация отладочных прерываний и остановов обеспечивает также защиту от ложных срабатываний (переполнений) счетчиков времени ЭВМ, ориентированных на контроль времени выполнения отдельных участков программного комплекса, что позволяет повысить эффективность и достоверность процесса отладки сложных программных комплексов.

1171799

Составитель И.Сигалов

Редактор Л.Гратилло Техред Л.Мартяшова

Корректор Л.Пилипенко

Подписное

Филиал ППП "Патент", r..Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Заказ 4864/41 Тираж 710

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5