Устройство для контроля времени выполнения программы

Устройство для контроля времени выполнения программы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ;1Г- А

674624

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свиа-ву(22) Заявлено 14.02.77 (2t) 2451579/18-24

I (51) М. Кл

G 06 F 9f209 06 Р. 11/ОО с присоединением заявки №(23) Приоритет

Гасударственный комитет

СССР

Il0 делам изеаретений и еткритий

Опубликовано15,07.79.Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 18.07.79 (53) УДК 681.325 (088.8 ) (72) Автор изобретенйя

В. Э. Вершков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ

ПРОГРАММЫ

Изобретение относится к области вычислительной техники,в частности к устройся вам для контроля времени выполнения программы и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах.

Известно устройство для контроля вре» 5 мени выполнения программы, содержащее блоки вычислительной машины, блок обнаружения ошибок, буферную память, схему

cpBB8QHloi, триггеры, логические элемен ты 11). В этдм устройстве, в случае cpato батывания блока обнаружения ошибок, за- пускается повторное выполнение команды, при выполнении которой возникаег сбой.

При этом в устройстве блокируется воз можность повторной записи тех сосгавных:t5 частей операнда, которые успели сформироваться еше до возникновения сбоя, и обеспечивается запись информации, которая вырабатывается при повторном выпол» ненни команды после такта, на когором . возник сбой.

Недостатком данного усгройсгва явля,ется го, что нейтрализуя сбои, искажаюшие операидную часть команды, оно не обеспечивает нейтрализации сбоев, искажающих командную информацию, в часгности сбоев, приводящих к останову функционирования.

Наиболее близким к изобретению является устройство для контроля времени выполнения программы, содержащее эле мент ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, группу элементов И, выход которой соединен с информационным входом счетчика, первый эле мент НЕ, причем выход счетчика, первый, . второй входы груплы элементов И и вход первого элемента НЕ соединены соответственно с выходом устройства, с первым, вторым и третьим входами устройства 21.

Недостатком данного устройства является, го, что, выявляя зацикливания прог раммы, оно не обеспечиваег зашиты от бстановов в ее выполнении. В частности, при работе UBN в нормальных режимах акое нарушение функционирования мо кег

Ф.

674024

3 происходить при ошибочных попаданиях на . команды программных остановов, вьтбира емых либо при случайных сбоях в переда,че адресов команд (прйеме команды со

I ,сбоем), либо при логических нарушениях в ходе выполнения программы, что снижа ет надежность устройства.

Кроме того, данное устройство имеет ограниченные функциональныв возможности, обусловленные отсутствием останова 10

-поступления в счетчик пересчетных импульсов, который должен производиться син- - хронно с остановами программы, задаваемыми ойератором при работе ЦВМ в на ладочных и профилактических режимах {на- 15 " " прймер,"останов по номеру команды, адресу записи, условию и т.n.).

Отсутствие возможности управления блокировкой поступления пересчетных импульсов приводит к ложному срабатыванию 20 счетчика в ситуациях, когда в соответствйи с внешним сигналом выполнение какого-либо участка программы необходимо

"растянуть" во времени (например, для фо тографйрования сигналов, выдаваемых на исполнительные устройства) ..

Целью изобретения является повышение .. надежности и расширение функциональных возможностей устройства путем уйравле ния длительностью контроля и синхрониза- .30 ции момента блокировки контроля и синхро-,, низации момента блокировки контроля с заданттьтмИ остановами программы.

Цель достигается тем, что устройство содержит первый; второй, третий, четвер- у тый элементы И, второй элемент HE и элемент ЗАПРЕТ, причем четвертый вход устройства соединен с информациойньтм, " входом элемента ЗАПРЕТ и с первым вхо . дом первого элемента И, второй вход и 40 выход которого соединены соответственно с третьим входом устройства и с первым входом второго элемента И, первый и второй управляющие входы элемента ЗАПРЕТ соединеттьт соответственно с пятым входом 45 устройства и с вьтходоМ 1 рут1пьт""аттемеятов И, выход элемента ЗАПРЕТ соединен, " "" с йе йыйй" входами третьего и" четвертого элементов И, шестой вход устройства через второй элемент HE соединен со вто- 9)

I рИми вхддами третьего" и второго элементов И, выход первого элемента HE соединен со вторым входом четвертого элемен та И; ЬЫход которого и выход третьего элемента И соединены соответственно с 55 первым и вторым входами элемента ИЛИ,. а выход второго элемента И соединен со вторым выходом устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для контроля времени выполнения программы содержит входы 1-3, счетчик 4, элементы HE 5,6, элементы И

7-10, элемент ЗАПРЕТ 11, элемент ИЛИ

12, группу 13 элементов И, входы 14-16, выходы 17 18

ЦВМ 19 содержит блок 20 контроля и блок управления 21.

Устройство работает следую цим образом.

При обычной работе UBM органы управления пульта, обеспечивающие выполнение режимов работы с остановами, отключены, при этом со входа 15 на вход элемента HE 6 поступает закрывающий потвн пиал. Если программа выполняется нормально, т.е. блок управления 21 ЦВМ 19 не вырабатывает сигнала о нрограммном оотанове, то на входе элемента НЕ 5 и на втором входе элемента И 9 удерживается закрывающий потенциал. Соответственно на выходах элементов НЕ 6 и 5 и на подключенных к ним входщ. элементов И 7, 8, 10 имеет место открывающий потенциап. При этом, если помимо обычной работы ЦВМ задано также и обычное выполнение программ,-то по входу 14 в элемент

ЗАПРЕТ 11 поступает сигнал, который независимо or информации, поступающей

:.л с выхода группы 13 элементов И на первый вход элемента ЗАПРЕТ 11, удерживает вго в отключенном состоянии. Выключенное состояние элемента ЗАПРЕТ 11, а также открьт тьте элементы И 7 и 8 обес печивают непрерывное прохождение пересчетньтх импульсов со входа 16 на входы элемента ИЛИ 12 и далее на счетный вход счетчика 4, где каждый из них прибавляет "1". к содержимому счетчика 4, Непрерывное поступление пересчетных импульсов стремится вызвать переполнеттие счетчика 4, однако при исправной ра боте при "включении каждого очередного участка прсграммьт в счетчик 4 через группу 13 элементов И из блока управления 21 ЦВМ 19 заносится код констан- . тьт, незначительно превышающей время выполнения этого участка, что повышает накопленнуто в счетчике 4 информацию, препятствуя вго переполнению.

Если происходит зацикливание какого либо участка программы, то очередное обновление содержимого счетчика 4 не произойдет, вследствие чего он переполняется, вырабатывая сигнал прерывания, который поступает в блок контроля 20, 674024

НЕ 6 закрывает элементы И 10 и 8, что блокирует автоматическую выработку сит нала перезапуска и делает цепь поступления пересчетных импульсов в счетчик

4 управляемой. В частности, при любом программном останове на ввтходе останоsa блока управления 21 ЦВМ 19 вырабатывается открывающий потенциал, который, будучи проинвертирован элементом

НЕ 5, закрывает элемент И 7, блокируя на время останова поступление пересчетных импульсов на вход счетчика 4. При этом закрытое .состояние элемента И 10 блокирует выработку сигнала перезапуска. При пуске, производимом оператором, потенциал на выходе останова блока управления 21 ЦВМ 19 становится закры вающим, в результате чего. поступление пересчетных импульсов в счетчик 4 возобновляетси.

Если выполнение какого либо участка программы в зависийости or условий вкпючения необходимо растянуть во времени, то синхронный приостанов в поступлении пересчетных импульсов в счетчик 4 осуществляет элемент ЗАПРЕТ 11. Если та кой режим задан, то на входе элемента

ЗАПРЕТ 11 со входа 14 удерживается сигнал, разрешающий работу этого элемвн та, Перед выходом на участок программы, выполнение которого может быть растянуто" во времени одновременно с занесе- нием кода константы в счетчик 4 блок управления 21 ЦВМ 19 через группу 1Э элементов И подает на первый вход эле мента. ЗАПРЕТ 11 программный сигнал разрешения вго включения. Совпадение сигнала разрешения с пульта и программного сигнала выключает элемент ЗАПРЕТ 11, что блокирует поступление пересчвтиых импульсов на вход счетчика 4.

При выходе на выполнение участков программ, которые не требуют изменения временного масштаба, одновременно с за несением KOHcrQHrbI в счетчик 4 блок уп» равления 21 ЦБМ 19 через группу 13 элементов И снимает программный сигнал разрешения включения элемента ЗАПРЕТ

11. Далев устройство работает с прежнем режиме.

Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность за стет автоматического предотвращения остановов в работе НВМ, когда сама IJBN расценивает возникший останов как нормальную (иоправную) ситуацию. Такие остановы вызываются ложными попаданиями на коман- ды программных остановов.

Если происходит останов в функционировании, HoropblA не является следствием ложного попадания на команды программных остановов (например, при сбое в выработке какого-либо ключевого сигнала в операционном блоке ЦВМ 1 9) и этот останов не выявлен средствами временно»

ro контроля самой UBN 19, то как и в предыдущем случае происходит переполне ние счетчика 4 с выработкой сигнала не IÎ исправности. Так как в этом случае в

I1BN 1 9 отсутствует логический сигнал о факте останова, ro выработанный счет чиком 4 сигнал неисправности запускает режим прерывания.

Если же возникшая неисправность {как в работе аппаратуры, так и логике прохождения программ) приводит к ложному попаданию на команды программных остано вов, то в UBN 19 вырабатывается сигнал В о факте останова, что блокирует действие временного контроля UBN 19 и аппарата прерывания до снятия этого сигнала, которое может быть осушествлено только внешним пуском. Аналогичная картина m- 5 блюдается и в случае, если сигнал о фак-. те останова вырабатывается вследствие сбоя в работе самой аппаратуры, вырабатывающей сигнал о факте программного останова.

Сигнал о факте останова поступает на выход останова блока 21 управления

UBN 19, где происходит смена закрывающего потенциала Hà открывающий, в результате чего элемент И 7 через элемент З5

HE 5 закрывается, а элемент И 9 откры вается. Так как элемент И 8 не изменяет своего состояния, то блокировка эле» мента И 7 не,приводит к прекращению

4О поступлений первсчетных импульсов в счет .чик 4.

При этом первый же пересчетный импульс, прошедший через открытый элемент

И 9, поступает на вход элемента И 10, который потенциалом с выхода элемента

HE 6 также удерживается в открытом со стоянии. В результате этого на выходе элемента И 10 появляется сигнал, который поступает в блок управления 21 НВМ

1 9, вызывая перезапуск функционирования. 5О

При работе ЦВМ 19 в наладочных ре жимах выполнение команд программных остановов допустимо, за онными являют ся также и режимы остановов, задаваемые оператором с пульта. О подключении пуль

55 та сообщается открывающим потенциалом, поступатошим по входу 15 на вход эпемвн» та НЕ 6. Потенциал с выхода элемента

674024

Автоматическая нейтрализация срабатывания этих команд, адреса которых мо« гут образоваться даже вследствие одиночного сбоя, являются важнейшей задачей при построении высоконадежных систем, управляющих процессами, протекающими в реальном времени. Изобретение, исполь зуя сигнал об отключенном состоянии пульта UBN, (что свидетельствует о рабочем режиме функционирования системы ), обесйечивает оперативную нейтрализацию таких остановов, при этом в устройстве полностью сохраняется действие временнбго контроля. другим преимушеством изобретения яв 15 ляется воэможность синхронного останова временного кбнтроля с остановами выпол нения программы, когда эти остановы возникают при наладочных или профилактичес ких работах (например, заданы операто«

poM}. С одной стороны такой останов ключает выработку ложных сигналов перЬ» полнения счетчика, с другой стороны, ео- . ли данный останов не санкционирован, то синхронный останов временного контроля позволяет сохранить картину, при которой возник несанкционированный останов.

Преимушеством изобретения является простота управления временным контролем: при выполнении участков программ, вре . 3О мя выполнения которых в зависимости от режима включения может изменяться (на пример, "растягиваться", для обеспечения фотографирования сигналов, выдаваемых системой на исполнительные устройства).

Простота состоит в том, что для таких участков программа подготовки обновле ния временного интервала остается неизменной как при выполнении в нормальном, 40 так и. в растянутом" режиме. Эта программа всегда содержит команду разре щения включения элемента ЗАПРЕТ.

Однако срабатывание этой команды про исходит только при условии, если аналогичное разрешение задано в этот элемент 4 и с пульта.

Формула изобретения

Устройство для контроля времени выполнения программы,.содержащее элемент с

ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, группу элементов

И, выход которой соединен с информационным входом счетчика, первый элемент

НЕ, причем выход счетчика, первый, вто рой входы группы элементов И и вход первого элемента НЕ соединены cooreercr венно с выходом устройства, с первым, вторым и третьим входами устройства, о т л и ч а ю щ е е сятем,,что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей за счет управления длительностью контроля и син- . хронизации момента блокировки контроля с заданными остановами программы,оно содержит первый, второй, третий, четвертый элементы И, второй элемент HE и элемент ЗАПРЕТ, причем четвертый вход устройства соединен с информационным входом элемента .ЗАПРЕТ и с первым входом первого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с третьим входом устройства и с первЫм входом второго элемента И, первый и второй управляющие входы элемента

ЗАПРЕТ соединены соответственно с пятым входом устройства и с выходом группы элементов И, выход элемента ЗАПРЕТ соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, шестой вход ycr ройства через второй элемент НЕ соединен-со вторыми входами третьего и второго элементов И, выход первого элемента НЕ соединен со вторым входом чет вертого элемента И, выход которого и выход третьего элемента И соединены со ответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, а выход второго элемента

И соединен со вторым выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР № 424149, кл. G 06 Г 9/20, ll/00, 1 973.

2. Авторское свидетельство СССР № 139813, кл, G 06 F 11/00, 1974.

674024

Составитель Ф. Шагиалметов

Редактор Л. Баглай Техред М. Петко Корректор A- » o

Заказ 4080/46 Тираж 779 Поднисное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам иэобретений и Открытий

113035, Nomaa, ж-аЗ, Payruczas sa6., p,. 4Л

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4