DD290967A5 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MONITORING THE PROCESSING OF SUB-PROGRAMS IN COMPUTER ARCHITECTURES - Google Patents

CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MONITORING THE PROCESSING OF SUB-PROGRAMS IN COMPUTER ARCHITECTURES Download PDF

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DD290967A5
DD290967A5 DD33637189A DD33637189A DD290967A5 DD 290967 A5 DD290967 A5 DD 290967A5 DD 33637189 A DD33637189 A DD 33637189A DD 33637189 A DD33637189 A DD 33637189A DD 290967 A5 DD290967 A5 DD 290967A5
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DD
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signature
output
inputs
decoder
circuit arrangement
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DD33637189A
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German (de)
Inventor
Reinhard Kaerger
Guenter Kemnitz
Original Assignee
Fz Mikroelektronik Dresden,De
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur UEberwachung der Abarbeitung von Unterprogrammen in Rechnerarchitekturen und kommt vorzugsweise in Mikroprozessorsystemen zur Anwendung. Sie loest die Aufgabe, eine Schaltungsanordnung zur UEberwachung der Abarbeitung von Unterprogrammen zu entwickeln, die die Erkennung von Fehlern im Programmablauf, welche sich auf den Datenaustausch zwischen einer Verarbeitungseinheit und Kellerspeichern abbilden, mit geringem zusaetzlich noetigen Aufwand an Hardwarestrukturen gestattet. Die zum Einsatz kommende Rechnerarchitektur enthaelt mindestens eine Verarbeitungseinheit und einen Speicher. Ihre Komponenten sind ueber ein Bussystem aus Steuer-, Adresz- und Datenbus verbunden. An einem Ausgang der Schaltungsanordnung ist ein Signal zur Einleitung einer Fehlerbehandlung generiert. Erfindungsgemaesz sind der Adresz- und der Steuerbus auf zugehoerige Eingaenge eines Steuerdekoders gelegt, dessen Ausgaenge auf Modussteuereingaenge eines invers schaltbaren und eine Signatur &S! fuehrenden Signaturanalysators gelegt sind. Die Dateneingaenge des Signaturanalysators sind am Datenbus angeschlossen. Er ist mit i Ausgaengen versehen, welche die um einen Takt verschobene Signatur &A! &S! fuehren und wieder auf den Datenbus gelegt sind, sowie mit j Ausgaengen, die die Signatur &S! fuehren und mit den Eingaengen eines weiteren Dekoders verbunden sind. Der Ausgang dieses Dekoders ist mit einem Eingang einer Torschaltung verbunden, deren Ausgang den das Signal zur Einleitung einer Fehlerbehandlung fuehrenden Ausgang der Schaltungsanordnung darstellt. Fig. 1{Rechnerarchitektur; Mikroprozessorsystem; Verarbeitungseinheit; Kellerspeicher; Unterprogramm; Signaturanalysator, invers schaltbarer; Dekoder; Fehlerbehandlung}The invention relates to a circuit arrangement for monitoring the execution of subroutines in computer architectures and is preferably used in microprocessor systems. It solves the problem to develop a circuit arrangement for monitoring the execution of subroutines that allows the detection of errors in the program flow, which are based on the data exchange between a processing unit and basement stores, with little additional Necessary effort in hardware structures. The computer architecture used contains at least one processing unit and one memory. Their components are connected via a bus system consisting of control, address and data bus. At an output of the circuit arrangement, a signal for initiating an error treatment is generated. According to the invention, the address and control buses are placed on respective inputs of a control decoder, the outputs of which are switched to mode control inputs of an inverse switchable and a signature & S! leading signature analyzer are placed. The data inputs of the signature analyzer are connected to the data bus. He is provided with i Ausgaengen, which shifted the clock shifted by a signature & A! & S! lead and put back on the data bus, as well as j outputs that the signature & S! lead and connected to the inputs of another decoder. The output of this decoder is connected to an input of a gate circuit, the output of which represents the signal leading to the initiation of an error treatment output of the circuit arrangement. Fig. 1 {computer architecture; Microprocessor system; Processing unit; Stack; Subroutine; Signature analyzer, inversely switchable; decoder; Error handling}

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der Abarbeitung von Unterprogrammen in Rechnerarchitekturen, wobei bei Feststellung eines fehlerhaften Programmablaufes eine Fehlerbehandlung eingeleitet wird, und kommt vorzugsweise in Mikroprozessorsystemen zur Anwendung.The invention relates to a circuit arrangement for monitoring the execution of subroutines in computer architectures, wherein error detection is initiated upon detection of a faulty program flow, and is preferably used in microprocessor systems.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit von Mikroprozessorsystemen ist es von großer Wichtigkeit, auftretende Fehler schnell undTo increase the reliability of microprocessor systems, it is very important to quickly and accurately detect errors that occur

sicher zu diagnostizieren.safe to diagnose.

Es ist allgemein bekannt, dazu zyklisch aufgerufene/abzuarbeitende Diagnoseprogramme zu verwenden. Mit dieserIt is generally known to use cyclically called / processed diagnostic programs. With this Softwarelösung wird eine qualitativ hochwertige Fehlererkennung jedoch nur sehr unvollkommen und mit erheblichemSoftware solution will be a high quality error detection, however, only very imperfect and with considerable Aufwand erreicht, so daß sich durchgesetzt hat, dafür zusätzliche Hardware einzusetzen (vgl. Hedtke, R.:Effort reached, so that has prevailed to use for additional hardware (see Hedtke, R .: Mikroprozessorsysteme-Zuverlässigkeit, Testverfahren, Fehlertoleranz. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo; Springer Verlag;Microprocessor systems reliability, test procedures, fault tolerance. Berlin, Heidelberg, New York, Tokyo; Springer Verlag; Die bekannten On-Iine-Lösungen zur Erkennung von Fehlern mittels zusätzlicher Hardwarestrukturen lassen sich in dreiThe known on-line solutions for the detection of errors by means of additional hardware structures can be divided into three Kategorisn einteilen:Classify categories:

- Schaltungsanordnungen zur Adreßüberprüfung- Circuitry for address verification

- Schaltungsanordnungen zur Zeitüberwachung- Circuitry for time monitoring

- Schaltungsanordnungen zur Überwachung des Operationscodes.- Circuitry for monitoring the operation code.

Mit Schaltunrjsanordnungen zur Adreßüberprüfung lassen sich Fehler in Mikroprozessorsystemen erkennen, die sich als ZugriffAddress checking circuitry enables errors in microprocessor systems to be identified as access

auf einen nicht vorhandenen bzw. verbotenen Speicherbereich, Schreibzugriffe auf Nur-Lese-Speicher, unberechtigtesto a non-existent or forbidden memory area, write access to read-only memory, unauthorized

Verlassen von Schleifen u. ä. darstellen.Leaving loops u. ä. represent. Eine Schaltung zur Überwachung der Programmabarbeitung in Mikrorechnern auf Basis der Adreßüberprüfung ist in derA circuit for monitoring the program execution in microcomputers on the basis of address checking is in the DE-OS 2906117 offengelegt.DE-OS 2906117 disclosed. Es werden Fehler erkannt, die zur Verfälschung von Zugriffsadressen und/oder fehlerhaften Sprüngen führen.Errors are detected that lead to the corruption of access addresses and / or erroneous jumps. Mittels der Adreßüberprüfung läßt sich nur eine eingeschränkte Zahl an Fehlermöglichkeiten erkennen, der HardwareaufwandBy means of the address check, only a limited number of error possibilities can be detected, the hardware expenditure

ist verhältnismäßig groß.is relatively large.

Schaltungsanordnungen zur Zeitüberwachung erkennen die Überschreitung einer für einen Programmteil vorgegebenenCircuit arrangements for time monitoring detect the exceeding of a predetermined for a program part Abarbeitungszeit als Fehler. Solche Schaltungen sind u.a. in der DE-OS 2903630 und im DD-WP 210775 beschrieben.Processing time as error. Such circuits are i.a. described in DE-OS 2903630 and DD-WP 210775. Es werden Hard- und Software-Fehlor erkannt, die im überwachten Programmteil als zusätzliche Schleifen oder VerzweigungenHardware and software errors are detected, those in the monitored program part as additional loops or branches

erscheinen, die zu einer wesentlichen zeitlichen Verlängerung oder zum Überspringen des Endes des entsprechendenappear that lead to a substantial time extension or to skip the end of the corresponding one

Programmteiles führen.Program part lead. Zur Fehlererkennung über die Überwachung des Operationscodes sind mehrere grundsätzliche Lösungen bekannt.For error detection on the monitoring of the operation code several basic solutions are known. Im einfachsten Fall wird unter Ausnutzung der Gegebenheit, daß nicht alle Möglichkeiten des Operationscodes sinnvollenIn the simplest case, taking advantage of the fact that not all possibilities of the operation code meaningful Prozessoroperationen entsprechen, beim Auftreten eines solchen nicht sinnvollen Operationscodes eine FehlerbehandlungProcessor operations correspond to error handling upon the occurrence of such an inoperative opcode

ausgelöst. Eine solche Schaltungsanordnung ist z. B. in der DE-OS 2939194 dargelegt. Dabei werden die Operationscodes mitvorgegebenen Sollwerten verglichen, welche in einem Soll-Wert-Speicher abgelegt sind.triggered. Such a circuit is z. B. set out in DE-OS 2939194. In this case, the operation codes are compared with predefined setpoint values which are stored in a setpoint value memory.

Der dazu erforderliche Speicheraufwand ist beträchtlich. Es lassen sich nur Fehler erkennen, die bei der Übersetzung und/oderThe memory required for this is considerable. It can only detect errors in the translation and / or Speicherung des Operationscodes entstehen.Storage of the operation code arise. In der EP-Anm. 104635 ist eine Schaltung beschrieben, bei der der Operationscode und die durch den Operationscode ausgelösteIn the EP-Anm. 104635 describes a circuit in which the opcode and the one triggered by the opcode Steuersignalfolge gleichermaßen überprüft werden. Dazu wird der Operationscode in bekannter Weise auf seine ZulässigkeitControl signal sequence are equally checked. For this purpose, the operation code in a known manner to its admissibility

untersucht sowie zusätzlich die durch ihn ausgelöste Steuersignalfolge einem Signaturanalysator eingeschrieben und über sieeino Signatur gebildet. Diese Signatur wird mit einer für den entsprechenden Befehl in der Testschaltung erzeugten zweitenIn addition, the control signal sequence triggered by it is written to a signature analyzer and formed via a signature. This signature is generated with a second one generated for the corresponding instruction in the test circuit

Signatur verglichen; bei einer Abweichung wird ein Fehlersignal generiert, das eine Fehlerbehandlung ausgelöst.Signature compared; if there is a deviation, an error signal is generated which triggers error handling. Mit dieser Schaltung werden zusätzlich zu der bereits dargelegten Schaltungsanordnung zur Überwachung auf zulässigeWith this circuit, in addition to the circuit arrangement already described for monitoring on permissible Operationscodes Hardware-Fehler in der Ablaufsteuerung des Mikroprozessorsystems erkannt.Operation Codes Hardware errors detected in the microprocessor system flow. Bei einer weiteren Schaltung zur Überwachung des Operationscodes wird dia Operationscodefolge mittels einesIn another circuit for monitoring the operation code, the operation code sequence is determined by means of a Signaturanalysators überprüft, (vgl. Sridhar, T.; Thatte, S.: Concurrent Checking of Programm Flow in VLSI Processors. Proc.Signature Analyzer (see Sridhar, T., Thatte, S .: Concurrent Checking of Program Flow in VLSI Processors, Proc.

12th ITC.IEEE; 1982; pp. 191-199).12th ITC.IEEE; 1982; pp. 191-199).

Dabei wird innerhalb verzweigungsfreier Programmteile über die Folge der Operationscodes eine Signatur gebildet und mitIn this case, a signature is formed within branch-free program parts on the sequence of opcodes and with

einer vorab berechneten Soll-Signatur verglichen.a previously calculated target signature compared.

Bei einer festgestellten Abweichung der Ist-Signatur von dieser Soll-Signatur wird in bekannter Weise eine FehlerbehandlungIn a detected deviation of the actual signature of this target signature is in a known manner an error treatment

ausgelöst.triggered.

Es werden dabei neben Fehlern, im Operationscode auch Fehler im Programmfluß festgestellt.In addition to errors, the operation code also detects errors in the program flow. Moderne Programmiertechniken bevorzugen eine ausgeprägte und strenge Modularität.Modern programming techniques prefer a pronounced and strict modularity. Zu den Prinzipien einer strengen Modularität gehört, daß während der Abarbeitung von Unterprogrammen die RückkehradresseOne of the principles of rigorous modularity is that during the execution of subprograms, the return address

sowie weitere Daten der aufrufenden Programmeinheit nicht verändert werden.as well as other data of the calling program unit are not changed.

Die zur Fortsetzung der Programmabarbeitung bei Aufruf von Unterprogrammen bzw. Programmunterbrechungen durchThe for the continuation of the program execution when calling subroutines or program interruptions by Interrupts oder Traps notwendigen Daten worden in Mikroprozessorsystemen im allgemeinen in KellerspeichernInterrupts or traps necessary data have been stored in microprocessor systems generally in basement stores

zwischengespeichert. Diese Kellerspeicher sind in der Regel reservierte Teile dos Hauptspeichers mit der Organisationlast-in-first-out (LIFO), in welche Daten aus speziellen Registern der Verarbeitungseinheit abgelegt werden.cached. These basement memories are usually reserved parts of the main memory with the organization load-in-first-out (LIFO), in which data is stored from special registers of the processing unit.

Die dargestellten bekannten Lösungen zur Fehlererkennung in der Programmabarbeitung in Mikroprozessorsystemen gestattenThe illustrated known solutions for error detection in program processing in microprocessor systems allow

es nicht, Verfälschungen der für die Programmfortsetzung notwendigen Daten, wie sie bei der Übertragung oderit is not, falsifications of the data necessary for the continuation of the program, as in the transmission or

Zwischenspeicherung im Kellerspeicher entstehen können, die unzulässige Veränderung der Rückkehradresse des aufrufendenCaching may occur in the basement storage, the unacceptable change in the return address of the calling Programms, Fehler in Form einer ungleichen Zahl von Lese- und Schreiboperationen zu den Kellerspeichern sowie allgemeineProgram, errors in the form of an unequal number of read and write operations to the cellars and general Verletzungen der Regeln modularer Programmierung zu erkennen.To recognize violations of the rules of modular programming. Es ist keine Schaltungsanordnung zu einer qualitativ hochwertigen Überwachung der Abarbeitung von Unterprogrammen beiThere is no circuit arrangement for high-quality monitoring of the execution of subroutines

geringem zusätzlich nötigen Hardwareaufwand bekannt.low additionally required hardware costs known.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Erhöhung der Sicherheit eines ordnungsgemäßen Ablaufes umfangreicher Programme in Rechnerarchitekturen, insbesondere bei der Abarbeitung von Unterprogrammen, ohne größeren zusätzlichen Hardwareaufwand.The aim of the invention is to increase the security of a proper flow of extensive programs in computer architectures, especially in the execution of subroutines, without much additional hardware.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der Abarbeitung vonThe invention is based on the object, a circuit arrangement for monitoring the execution of Unterprogrammen in Rechnerarchitekturen zu entwickeln, die die stetige Erkennung von Fehlern im Programmablauf, welcheSubroutines in computer architectures to develop, which are the constant detection of errors in the program flow, which

sich auf den Datenaustausch zwischen einer Verarbeitungseinhoit und Kellerspeichern abbilden, mit geringem zusätzlichnötigen Aufwand an Hardwarestrukturen gestattet.can be modeled on the data exchange between a processing unit and basement stores, with a small additional expenditure on hardware structures.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Schaltungsanordnung zur Überwachung der Abarbeitung von Unterprogrammen inTo solve the problem, a circuit arrangement for monitoring the execution of subroutines in Rechne. Architekturen, deren Komponenten über ein Bussystem aus Steuer-, Adreß- und Datenbus verbunden sind und dieCalculate. Architectures whose components are connected via a bus system of control, address and data bus and the

mindestens eine Verarbeitungseinheit und einen Speicher enthalten, vorgeschlagen, welche mit einem ein Signal zur Einleitungeiner Fehlerbehandlung führenden Ausgang versehen ist.comprising at least one processing unit and a memory, provided with an output leading to an error-handling signal.

Erfindungsgemäß sind der Adreß- und der Steuerbus auf zugehörige Eingänge eines Steuerdekoders geführt. Die Ausgänge desAccording to the address and the control bus are guided to associated inputs of a Steuerdekoders. The outputs of the Steuerdekoders sind auf Modussteuereingänge eines invers schaltbaren Signaturanalysators gelegt. Dieser führt eineControl decoders are placed on mode control inputs of an inverse switchable signature analyzer. This one leads Signatur [S] und ist im weiteren mit mehreren Dateneingängen, welche am Datenbus angeschlossen sind, versehen. Er besitzt iSignature [S] and is provided in the further with several data inputs, which are connected to the data bus. He owns i Ausgänge, welche die um einen Takt verschobene Signatur [A) 0 [S] (mit [A]... Systemmatrix und [S]... Signatur desOutputs containing the signature shifted by one cycle [A) 0 [S] (with [A] ... system matrix and [S] ... signature of the Signaturanalysators), d. h. den Folgezustand, führen und wieder auf den Datenbus gelegt sind, sowie j Ausgänge, die dieSignature analyzer), d. H. the subsequent state, lead and put back on the data bus, and j outputs that the Signatur [S] führen und mit den zugehörigen Eingängen eines zweiten Dekoders verbunden sind. Dieser dekodiert einen einerSignature [S] and are connected to the associated inputs of a second decoder. This one decodes one

fehlerfreien Programmabarbeitung entsprechenden Zustand des Signaturanalysators. Ein Ausgang des zweiten Dekoders ist aneinem Eingang einer Torschaltung angeschlossen, deren Ausgang den das Signal zur Einleitung einer Fehlerbehandlungführenden Ausgang der Schaltungsanordnung darstellt.error-free program execution corresponding state of the signature analyzer. An output of the second decoder is connected to an input of a gate circuit whose output represents the output of the circuit leading to the error-handling signal.

In vorzugsweiser Ausgestaltung der Erfindung ist der Steuerdekoder mit einem zusätzlichen, ein Testsignal führenden AusgangIn a preferred embodiment of the invention, the control decoder with an additional, a test signal leading output

versehen, wplüh·- - "lit einem weiteren Eingang der Torschaltung verbunden ist.provided, wplüh · - - "lit another input of the gate circuit is connected.

Bei einer weiteren Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist der Ausgang der Schaltungsanordnung an einen InterrupteingangIn a further embodiment variant of the invention, the output of the circuit arrangement is at an interrupt input

der Verarbeitungseinheit gelegt.the processing unit laid.

Der Steuerdekoder dekodiert Rechneroperationen in die Moden /1/ Kellerspeicher schreiben 121 Kellerspeicher lesenThe control decoder decodes computer operations into the modes / 1 / Write basement memory 121 Read basement memory

/3/ Ausgabe des Folgezustandes [A] ® [S] des Signaturanalysators auf den Datenbus /4/Auswerten der Signatur [S] des Signaturanalysators/ 3 / Output of the subsequent state [A] ® [S] of the signature analyzer to the data bus / 4 / Evaluation of the signature [S] of the signature analyzer

In den vier Moden wird der Signaturanalysator wie folgt betrieben In the four modes, the signature analyzer operates as follows

/1/ Normalmodus: einen Takt weiterschalten 121 Inversmodus: einen Takt zurückschalten/ 1 / Normal mode: advance one bar 121 Inverse mode: switch back one bar

/3/ Freigabe der Ausgänge für den Folgezustand der Signatur [A] © [S] /4/ Speichern der Signatur [S]./ 3 / Release of the outputs for the subsequent status of the signature [A] © [S] / 4 / Saving the signature [S].

Vor Ausführung eines zu überwachenden Unterprogrammeswird durch Erkennen einer vereinbarten Operation über den Steuerdekoder der Signaturanalysator freigegeben, so daß der Folgezustand der signatur [A] © [S) von den i Ausgängen auf den Datenbus gelangt. Dieser wird entweder im Rechner zwischengespeichert und im folgenden Operationszyklus oder aber sofort in den Kellerspeicher übergeben. Gleichzeitig liegt der Folgezustand des Signaturanalysators [A] © [S] an den Dateneingängen des Signaturanalysators an und wird auf die Signatur [S] abgebildet. Bei fehlerfreier Ausführung dieser Operationen geht die Signatur [S] in einen definierten Soll-Zustand über.Prior to execution of a subroutine to be monitored, the signature analyzer is enabled by recognizing an agreed operation via the control decoder so that the subsequent state of the signature [A] © [S] passes from the i outputs to the data bus. This is either cached in the computer and transferred in the following operation cycle or immediately in the basement storage. At the same time, the subsequent state of the signature analyzer [A] © [S] is applied to the data inputs of the signature analyzer and is mapped to the signature [S]. If these operations are carried out correctly, the signature [S] changes to a defined target state.

Alle Daten, die nun in den Kellerspeicher eingeschrieben werden, bilden sich analog hierzu auf die Signatur [S] ab. Alle Daten, die wieder aus dem Kellerspeicher ausgelesen werden, werden im Inversmodus auf die Signatur [S] abgebildet. Wurden alle abgespeicherten Daten wieder aus dem Kellerspeicher ausgelesen und auf den invers geschalteten Signaturanaiysator abgebildet, so besitzt die Signatur [S] bei fehlerfreier Ausführung des Unterprogramms wieder den Soll-Zustand.All data, which are now written in the cellar memory, form analogously to the signature [S]. All data that is read out of the cellar memory again are displayed in inverse mode on the signature [S]. If all the stored data have been read from the cellar memory again and mapped to the inverse switched signature analyzer, then the signature [S] again has the desired state if the subprogram runs without error.

Zur Auswertung des Zustandes des Signaturanalysators wird ηίιη im Steuerdekoder das Testsignal generiert, das an die Torschaltung übergeben wird und diese freigibt. Ein fehlerhafter Zustand des Signaturanalysators, d. h. eine Abweichung der Signatur [S] vom definierten Soll-Zustand, wird durch den zweiten Dekoder erkannt und es wird ein Fehlersignal gebildet. Dieses gelangt durch die freigegebene Torschaltung auf den Ausgang der Schaltungsanordnung, liegt an einem Interrupteingang der Verarbeitungseinheit an und löst eine Fehlerbehandlung'aus.To evaluate the state of the signature analyzer, the test signal is generated in the control decoder, which test signal is transmitted to the gate circuit and releases it. A faulty state of the signature analyzer, d. H. a deviation of the signature [S] from the defined target state is detected by the second decoder and an error signal is formed. This passes through the enabled gate to the output of the circuit, is applied to an interrupt input of the processing unit and triggers a Fehlerbehandlung'aus.

Die vorliegende Erfindung gibt eine Schaltungsanordnung zur verbesserten Fehlererkennung in Rechnerarchitekturen an. Die vorgeschlagene Lösung sichert, daß Fehler bei der Abarbeitung von Unterprogrammen, welche sich auf den Datenaustausch zwischen der Verarbeitungseinheit und Kellerspeichern abbilden, wie z. B. eine ungleiche Zahl von Lese- und Schroiboperationen zu den Kellerspeichern, die Verfälschung der im Kellerspeicher zwischengespeicherten Daten, die unzulässige Veränderung der Rückkehradresse des aufrufenden Programms oder eine allgemeine Verletzung der Regeln der modularen Programmierung, unter Berücksichtigung einer der Technik der Signaturanalyse eigenen Restfehlerwahrscheinlichkeit vonThe present invention provides a circuit arrangement for improved error detection in computer architectures. The proposed solution ensures that errors in the execution of subroutines, which are based on the data exchange between the processing unit and basement stores, such. B. an unequal number of read and Schroiboperationen to the cellar memories, the distortion of the cached memory in the cell memory, the impermissible change in the return address of the calling program or a general violation of the rules of modular programming, taking into account one of the technique of signature analysis inherent residual error probability of

P, = 2"' mit r... Anzahl der Bitstellen der SignaturP, = 2 "'with r ... number of bit positions of the signature

mit großer Sicherheit erkannt werden.be recognized with great certainty.

Der notwendige zusätzliche Hardwareaufwand für eine technische Realisierung der Schaltungsanordnung ist gering.The necessary additional hardware effort for a technical realization of the circuit arrangement is low.

Zusätzlicher Speicherbedarf, etwa für Referenzmuster der Soll-Signaturen, entsteht nicht.Additional memory requirements, for example for reference patterns of the target signatures, do not arise.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und vier Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigenThe invention is explained below with reference to an embodiment and four drawings. Show

Fig. 1: ein Prinzipschaltbild dererfindungsgemäßen SchaltungsanordnungFig. 1: a schematic diagram of the inventive circuit arrangement

Fig. 2: die Konfiguration eines Steuerdekoders für einen StandardmikroprozessorFig. 2: the configuration of a control decoder for a standard microprocessor

Fig. 3a: die Konfiguration eines invers schaltbaren Signaturanalysators im Normalbetrieb3a shows the configuration of an inversely switchable signature analyzer in normal operation

Fig. 3 b: hierzu die Wahrheitstabelle einer Datenübernahme in den SignaturanalysatorFig. 3b: this is the truth table of a data transfer to the signature analyzer

Fig. 3c: die Konfiguration eines invers schaltbaren Signaturanalysators im InversbetriebFig. 3c: the configuration of an inverse switchable signature analyzer in inverse operation

Fig. 3d: hierzu die Wahrheitstabelle einer Datenübernahme in den Signaturanalysator.Fig. 3d: this is the truth table of a data transfer to the signature analyzer.

Wie in Fig. 1 dargestellt, sei die zu überwachende Rechnerarchitektur aus einer Verarbeitungseinheit CPU und einem Speicher RAM konfiguriert. Die Komponenten der Rechnerarchitektur sind über ein Bussystem, bestehend aus Steuerbaus SB, Adreßbus AB und Datenbus DB, verbunden.As shown in FIG. 1, the computer architecture to be monitored is configured from a processing unit CPU and a memory RAM. The components of the computer architecture are connected via a bus system consisting of control structures SB, address bus AB and data bus DB.

Die Rechnerarchitektur kann - ohne Beeinträchtigung der erfindungsgemäßen Lösung - weitere Baugruppen, z. B. zur Ein- und Ausgabe, enthalten.The computer architecture can - without affecting the solution according to the invention - other modules, eg. B. for input and output included.

Am Bussystem ist die erfindungsgemäße Überwachungsschaltung MON angeschlossen, welche mit einem Ausgang AF versehen ist, der ein Signal F zur Einleitung einer Fehlerbehandlung führt und mit einem Interrupteingang INT der Verarbeitungseinheit CPU verbunden ist.Connected to the bus system is the monitoring circuit MON according to the invention, which is provided with an output AF which carries a signal F for initiating error handling and is connected to an interrupt input INT of the processing unit CPU.

Die Überwachungsschaltung MON ist aus einem Steuerdekoder 1, einem invers schaltbaren Signaturanalysator 2, einem Dekoder 3 und einer Torschaltung 4 konfiguriert.The monitoring circuit MON is configured of a control decoder 1, an inverse switchable signature analyzer 2, a decoder 3 and a gate circuit 4.

Der Steuerdekoder 1 ist mit seinen Eingängen am Steuer- SB und Adreßbus AB angeschlossen und dekodiert die Rechneroperationen in die ModenThe control decoder 1 is connected with its inputs to the control SB and address bus AB and decodes the computer operations in the modes

/1/ Kellerspeicher schreiben/ 1 / write cellar memory

121 Kellerspeicher lesen 121 Read the cellar storage

/3/ Ausgabe des Folgezustandes des Signaturanalysators 2/ 3 / Output of the next state of the signature analyzer 2

[A] © [S] (mit [A]... Systemmatrix [S]... Signatur)[A] © [S] (with [A] ... system matrix [S] ... signature)

auf den Datenbus DB /4/ Auswerten der Signatur [S]on the data bus DB / 4 / evaluation of the signature [S]

Die Realisierung der Dekodierung der Steuer- und Adreßsignale für die genannten Operationen ist abhängig vom verwendetenThe realization of the decoding of the control and address signals for the said operations depends on the one used Prozessor und wird im folgenden anhand von Fig. 2 noch näher erläutert werden.Processor and will be explained in more detail below with reference to FIG. 2. Im einfachsten Fall erfolgt die Ausgabe desZustandes [A] © [S] durch eine Leseoperation auf eir.ir für den Signaturanalysator 2In the simplest case, the output of the state [A] © [S] is done by a read operation on eir.ir for the signature analyzer 2

reservierten Adresse und die Auswertung der Signatur [S] durch eine Schreiboperation auf dieser Adresse.reserved address and the evaluation of the signature [S] by a write operation on this address.

Die Steuerdekoder 1 ist im weiteren mit mehreren Modussteuerausgängen und einem ein Testsignal TEST führenden AusgangThe control decoder 1 is further provided with a plurality of mode control outputs and an output leading a test signal TEST

versehen. Die Modussteuerausgänge sind auf die ihnen zugeordneten Modussteuereingänge des Signaturanalysators 2; dasProvided. The mode control outputs are related to the mode control inputs of the signature analyzer 2 assigned to them; the

Testsignal TEST auf einen Eingang der Torschaltung 4 geführt.Test signal TEST led to an input of the gate circuit 4. Der Signaturanalysator 2 besitzt weiterhin Dateneingänge Xx und i hochohmig schaltbare Datenausgänge ASx', welche die umThe signature analyzer 2 also has data inputs Xx and i high-impedance switchable data outputs ASx ', which the order

einen Takt verschobene Signatur, d. h. den Folgezustand [A] ® [S] führen, die mit dem Datenbus DB verbunden sind, und ja clock shifted signature, d. H. the following state [A] [S] connected to the data bus DB, and j

Datenaüsgänge ASx, welche die Signatur [S] führen und auf zugehörige Eingänge des Dekoders 3 gelegt sind.Datenaüsgänge ASx, which carry the signature [S] and are placed on associated inputs of the decoder 3. Der Signaturanalysator 2 wird in den vier Moden wie folgt betrieben:The signature analyzer 2 operates in the four modes as follows: IM Normalmodus: einen Takt weiterschalten In normal mode: advance one bar

111 Inversmodus: einen Takt zurückschalten 111 Inverse mode: switch back one bar

/3/ Freigabe der Ausgänge ASx' für den Foigezustand der Signatur [A] ® [S]/4/ Speichern der Signatur [S]./ 3 / Release of the outputs ASx 'for the state of the signature [A] ® [S] / 4 / Saving the signature [S].

Der Dekoder 3 dekodiert den einer fehlerfreien Programmabarbeitung entsprechenden Zustand des SignatursnalysatorsThe decoder 3 decodes the state of the signature analyzer that corresponds to error-free program execution

[0; 0; 0;...; 0). Er besitzt einen Ausgang, der auf einen zweiten Eingang der Torschaltung 4 geführt ist.[0; 0; 0; ...; 0). It has an output which is guided on a second input of the gate circuit 4.

Die Torschaltung 4 gibt im Fehlerfall das Fehlersignal F an den Ausgang AF der Überwachungsschaltung MON aus, wenn durchThe gate circuit 4 is in the event of an error, the error signal F to the output AF of the monitoring circuit MON, if by

das Testsignal TEST eine Freigabe erfolgt ist.the test signal TEST has been released.

Vor Ausführung eines zu überwachenden Unterprogrammes werden durch Lesen auf einer für die ÜberwachungsschaltungBefore execution of a subroutine to be monitored, reading is performed on one for the monitoring circuit MON reservierten Speicher- bzw. ΙΟ-Adresse oder eine spezielle Steuersignalkodierung über den Steuerdekoder 1 die AusgängeMON reserved memory or ΙΟ address or a special control signal coding via the control decoder 1, the outputs ASx' des Signaturanalysators 2 freigegeben, so daß der Folgezustand der Signatur [A] ® [S] von den Ausgängen ASx' auf denASx 'of the signature analyzer 2 is enabled, so that the subsequent state of the signature [A] ® [S] from the outputs ASx' on the Datenbus DB gelangt. Dieser wird entweder im Rechner zwischengespeichert und im folgenden Operationszyklus oder aberData bus DB arrives. This is either cached in the computer and in the following operation cycle or

sofort in den Kellerspeicher übergeben. Gleichzeitig mit der Abspeicherung im Kellerspeicher liegt der Folgezustand der Signatur[A] ® [S] an den Dateneingängen Xx des Signaturanalysators 2 an und wird im Normalmodus auf die Signatur [S] abgebildet. Beifehlerfreier Ausführung dieser Operationen geht die Signatur [S] in einen definierten Sollzustand [0; 0; 0;...; 0] über.Immediately transferred to the cellar storage. Simultaneously with the storage in the cellar memory is the successor state of the signature [A] ® [S] to the data inputs Xx of the signature analyzer 2 and is mapped in the normal mode to the signature [S]. Without error-free execution of these operations, the signature [S] goes into a defined nominal state [0; 0; 0; ...; 0] about.

Alle Daten, die nun in den Kellerspeicher eingeschrieben werden, bilden sich analog hierzu auf die Signatur [S] ab.All data, which are now written in the cellar memory, form analogously to the signature [S]. Alle Daten, die wieder aus dem Kellerspeicher ausgelesen werden, gelangen genauso über den Datenbus DB an dieAll data that is read out of the cellar memory, as well as via the data bus DB to the Dateneingänge Xx des Signaturanalysators 2 und werden im Inversmodus auf die Signatur [S] abgebildet.Data inputs Xx of the signature analyzer 2 and are mapped to the signature [S] in inverse mode. Wurden alle abgespeicherten Daten wieder aus dem Kellerspeicher ausgelesen und auf den Signaturanalysator 2 abgebildet, soWere all stored data again read from the cellar memory and mapped to the signature analyzer 2, so

besitzt die Signatur [S] bei fehlerfreier Ausführung des Unterprogramms wieder den Soll-Zustand [0; 0; 0;...; O].if the signature [S] is correct, the subroutine again has the setpoint state [0; 0; 0; ...; O].

Zur Auswertung des Zustandes des Signaturanalysators 2 wird nun, ausgelöst durch z. B. die Dekodierung der BefehlsfolgeTo evaluate the state of the signature analyzer 2 is now triggered by z. B. the decoding of the command sequence RETURN, beliebig anderer Befehle oder durch das Lesen auf einer reservierten Speicher- bzw. ΙΟ-Adresse, im Steuerdekoder 1RETURN, arbitrary other commands or by reading on a reserved memory or ΙΟ address, in the control decoder 1

das Testsignal TEST zur Freigabe der Torschaltung 4 generiert.generates the test signal TEST to enable the gate 4.

Eine Abweichung der Signatur [S] vom gewählten Soll-Zustand [0; 0; 0;...; 0] wird vom Dekoder 3 dekodiert und bewirkt überA deviation of the signature [S] from the selected target state [0; 0; 0; ...; 0] is decoded by the decoder 3 and causes about

die freigegebene Torschaltung 4, daß am Ausgang AF der Überwachungsschaltung MON ein Fehlersigna F aktiv wird. Dasthe enabled gate circuit 4, that at the output AF of the monitoring circuit MON a Fehlerigna F is active. The

Fehlersignal F löst über einen Interrupteingang INT der Verarbeitungseinheit CPU eine Fehlerbehandlung aus.Error signal F triggers an error handling via an interrupt input INT of the processing unit CPU. In Fig.2 ist die Konfiguration des Steuerdekoders 1 für den Standardmikroprozessor U 8000 angegeben.FIG. 2 shows the configuration of the control decoder 1 for the standard microprocessor U 8000. Der U 8000 besitzt spezielle Statusausgänge, mit deren Hilfe zwischen Kellerspeicher-, Daten- und BefehlszugriffenThe U 8000 has special status outputs, with the help of which cellar memory, data and command accesses

unterschieden werden kann, sowie einen multiplex betriebenen Adreß- und Datenbus ADB (vgl. Brennenstuhl: Programmierungdes 16-Bit-Mikroprozessorsystems U 8000). VEB Verlag Technik Berlin; 1987).and a multiplexed address and data bus ADB (see Brennenstuhl: Programming of the 16-bit microprocessor system U 8000). VEB Verlag Technik Berlin; 1987).

Für den Rechnermodus 131 wird eine Schreiboperation auf der Sp jicheradresse YY und für den Modus /4/ eineFor the computer mode 131 , a write operation at the save address YY and for the mode / 4 / a Speicherleseoperation auf der Adi sse YY verwendet.Memory read operation on the adapters YY used. Der Steuerdekoder 1 ist eingangsseitig mit den Leitungen des Steuerbusses SBThe control decoder 1 is on the input side with the lines of the control bus SB Adreßstrobe /ASAddress strobe / AS Datenstrobe /DSData Strobe / DS Speicheranforderung /MREQMemory request / MREQ Lese-Schreibauswahl READ-/WRITERead / write selection READ- / WRITE Statuskodierung STO... ST3 verbunden.Status coding STO ... ST3 connected.

Der Steuerdekoder 1 besitzt drei Modussteuerausgänge, welche zur Ansteuerung des Signaturanalysators 2 mit den Funktionen OE Freigabe der Ausgänge ASx' des Signaturanalysators 2The control decoder 1 has three mode control outputs, which are used to control the signature analyzer 2 with the functions OE enable the outputs ASx 'of the signature analyzer. 2

/NORMAL-INVERS Umschaltung des Signaturanalysators 2 Nornrtulmodus/Inversmodus/ NORMAL-INVERS Switching the signature analyzer 2 Normal mode / inverse mode

TS Takt zum Weiterschalten des Signaturanalysators (mit der Low/High-Flanke)TS clock for switching the signature analyzer (with the low / high edge)

sowie einen das Testsignal TEST führenden Ausgang.and an output leading to the test signal TEST.

Der Adreß- und Datenbus ADB ist auf die Eingänge AO.. .A15 eines Dekoders 10zur Dekodierung der Adresse YYgeführt) dessen Ausgang mit dem Dateneingang eines D-Flipflops 11 verbunden ist.The address and data bus ADB is connected to the inputs AO .. .A15 of a decoder 10 for decoding the address YY) whose output is connected to the data input of a D flip-flop 11.

Der negierte Takteingang des D-Flipflops 11 liegt am Signal /AS. Sein Ausgang ist auf jeweils einen Eingang von AND-Gattern 12; 13; 14 geführt.The negated clock input of the D flip-flop 11 is located on the signal / AS. Its output is on each one input of AND gates 12; 13; 14 led.

Das Signal READ-/WRITE ist unmittelbar auf den das Signal /NORMAL-INVERS führenden Ausgang sowie gleichzeitig auf einen weiteren Eingang des AND-Gatters 12 sowie einen negierten Eingang des AND-Gatters 14 gelegt. Die Signale /DS; /MREQ; ST1 und ST2 sind auf die Eingänge eines NOR-Gatters 15; das Signal ST3 ist auf einen negierten Eingang des NOR-Gatters 15 geführt. Desson Ausgang ist mit jeweils einem Eingang der AND-Gatter 12; 13; 14 verbunden. Das Signal STO ist auf einen Eingang des AND-Gatters 13 sowie jeweils einen negierten Eingang der AND-Gatter 12 und 14 gelegt. Der Ausgang des AND-Gatters 12 führt das Signal OE, der des AND-Gatters 13 das Signal TS und der Ausgang des AND-Gatters 14 das Testsignal TEST.The READ- / WRITE signal is applied directly to the output carrying the signal / NORMAL-INVERS as well as to another input of the AND-gate 12 as well as to a negated input of the AND-gate 14. The signals / DS; / MREQ; ST1 and ST2 are applied to the inputs of a NOR gate 15; the signal ST3 is fed to a negated input of the NOR gate 15. Desson output is connected to one input of the AND gate 12; 13; 14 connected. The signal STO is applied to one input of the AND gate 13 and one negated input of the AND gates 12 and 14, respectively. The output of the AND gate 12 carries the signal OE, the AND gate 13, the signal TS and the output of the AND gate 14, the test signal TEST.

Dabei wird das D-Flipflop 11 durch das Signal /AS getriggert, so daß das Flipflon den Zustand „Zugriff auf Adresse YY" bis zumIn this case, the D flip-flop 11 is triggered by the signal / AS, so that the flip-flop the state "access to address YY" to

eich an die Ausgabe der Adresse anschließenden Datentransfer zwischenspeichert.cached to the output of the address subsequent data transfer.

Die logischen Gatter 12; 13; 14; 15 realisieren ein kombinatorisches Netzwerk folgender Funktion:The logic gates 12; 13; 14; 15 realize a combinational network of the following function:

Rechneroperation Eingangssignale IM 111 IZI ΙΛΙ Calculator operation input signalsIN THE 111 IZI ΙΛΙ

ZugriffaufYYZugriffaufYY XX XX 11 11 READ-/WRITEREAD / WRITE 00 11 00 11 /DS/ DS 00 00 00 00 /MREQ/ MREQ 00 00 00 00 ST3ST3 11 11 11 11 ST 2ST 2 00 00 00 00 ST1ST1 00 00 00 00 STOSTO 00 00 11 11

Ausgangssignaleoutput signals IMIN THE 111111 /3// 3 / /4// 4 / sonstotherwise OEOE 00 00 11 00 00 /NORMAL-INVERS/ NORMAL INVERS 00 11 XX XX XX TSTS 00 00 11 11 11 TESTTEST 00 00 00 11 00

mitX... beliebigwithX ... any

Die Fig. 3 a...3d veranschaulichen Aufbau und Wirkungsweise eines invers schaltbaren Signaturanalysators am BeispieleinesFIGS. 3 a to 3 d illustrate the structure and mode of operation of an inversely switchable signature analyzer, using the example of FIG

vierstelligen parallelen Signaturanalysators.four-digit parallel signature analyzer.

DerSignaturanalysatorbestehtausD-Flipflops20.x(mitx = 1...4),EXOR-Gattern21.x{mitx = 1...4)undeinemalsEX0R-GatterThe signature analyzer consists of D flip-flops 20x (where x = 1 ... 4), EXOR gates 21x ({x = 1 ... 4), and an EX0R gate

21.0 konfigurierten Rückführnetzwerk.21.0 configured feedback network.

Im in Fig.3a dargestellten Normalmodus sind die Eingänge der D-Flipflops 20.x mit den Ausgängen der EXOR-Gatter 21.x undIn the normal mode shown in Fig.3a the inputs of the D flip-flops 20.x with the outputs of the EXOR gates 21.x and

die Ausgänge der D-Flipflops 20.x {mit χ = 1 ...3) mit jeweils einem ersten Eingang der EXOR-Gatter 21 .x + 1 verbunden. Dasthe outputs of the D flip-flops 20.x {with χ = 1 ... 3) each having a first input of the EXOR gates 21 .x + 1 connected. The

EXOR-Gatter 21.0 ist mit seinen Eingängen an den Ausgängen der D-Flipflops 20.1 und 20.4 angeschlossen, sein Ausgang ist aufEXOR gate 21.0 is connected to its inputs at the outputs of D flip-flops 20.1 and 20.4, its output is on

den ersten Eingang des EXOR-Gatters 21.1 geführt. Die jeweils zweiten Eingänge der EXOR-Gatter 21.x (mitx= 1...4) stellen dieled the first input of the EXOR gate 21.1. The second inputs of the EXOR gates 21.x (mitx = 1 ... 4) set the

Dateneingänge Xx des Signaturanalysators dar. Die Ausgänge der D-Flipflops 20.x sir. J auf die die Signatur ISI führendenData inputs Xx of the signature analyzer. The outputs of the D flip-flops 20.x sir. J leading to the signature ISI Ausgänge ASx (mit χ = 1 ...4) des Signaturanalysators, der Ausgang des EXOR-Gatters 21.0 ist auf den Ausgang AS 1' und dieOutputs ASx (with χ = 1 ... 4) of the signature analyzer, the output of the EXOR gate 21.0 is connected to the output AS 1 'and the Ausgänge der D-Flipflops 20.x - 1 sind auf die Ausgänge ASx' (mit χ = 2 ...4), welche den Folgezustand der Signatur [A) © [S]Outputs of the D flip-flops 20.x - 1 are connected to the outputs ASx '(with χ = 2 ... 4), which indicates the subsequent state of the signature [A] © [S]

führen, gelegt. Die Takteingänge der D-Flipflops 2O.i (mit i = 1 ...4) liegen am Taktsignal TS.lead, laid. The clock inputs of the D flip-flops 2O.i (with i = 1 ... 4) are at the clock signal TS.

In Fig.3b wird die Funktion des Signaturanalysators nach Fig.3a an einem Beispiel illustriert.FIG. 3 b illustrates the function of the signature analyzer according to FIG. 3 a using an example. Der Signaturanalysator hat einen zufälligen Anfangszustand [S] x. Im ersten Takt witd er mit dem Wert [X]o = [A] © [S] stimuliertThe signature analyzer has a random initial state [S] x. In the first measure he is stimulated with the value [X] o = [A] © [S]

und geht in den Zustand [S]ο = [0; 0; 0;...; 0] über. In den folgenden Takten werden die Eingangsvektoren (X] 1... [X]4 über dieand goes to the state [S] ο = [0; 0; 0; ...; 0] about. In the following measures, the input vectors (X] 1 ... [X] 4 are given over the

Eingänge X1 ...X4 in den Signaturanalysator eingegeben, wobei der Signaturanalysator nacheinander in die ZuständeInputs X1 ... X4 entered into the signature analyzer, the signature analyzer in succession in the states

[S]1...(S]4übeigeht.4übeigeht [S] 1 ... (S].

Im Inversmodus, dargestellt in Fig.3c, sind die Ausgänge der D-Flipflops 20.x mit den ersten Eingängen der EXOR-Gatter 21.xIn inverse mode, shown in Fig. 3c, the outputs of the D flip-flops 20.x are connected to the first inputs of the EXOR gates 21.x.

(mit χ = 1 ...4} und die Eingänge der D-Flipflops 20.x (mit χ = 1 ...3) jeweils mit den Ausgängen der EXOR-Gatter 21.x + 1verbunden. EXOR-Gatter 21.0 ist mit seinen Eingängen an den Ausgängen der EXOR-Gatter 21.1 und 21.2 angeschlossen; sein(with χ = 1 ... 4) and the inputs of the D-flip-flops 20.x (with χ = 1 ... 3) connected to the outputs of the EXOR-gates 21.x + 1 EXOR-gate 21.0 is with its inputs connected to the outputs of EXOR gates 21.1 and 21.2

Ausgang ist auf den Eingang des D-Flipflops 20.4 gelegt. Die zweiten Eingänge der EXOR-Gatter 21.χ stellen die DateneingängeOutput is applied to the input of the D flip-flop 20.4. The second inputs of the EXOR gates 21.χ provide the data inputs Xx dos Signaturanalysators dar. Die Ausgänge der D-Flipflops 20.x sind auf die Ausgänge ASx (mit X = 1 ...4) desXx dos signature analyzer. The outputs of the D flip-flops 20.x are on the outputs ASx (with X = 1 ... 4) of the Signaturanalysators geführt.Signature analyzer led. Das Umschalten des Signaturanalysators in den Inversbetrieb erfolgt zweckmäßig über Multiplexer (nicht dargestellt).The switching of the signature analyzer in the inverse operation is expediently via multiplexer (not shown). Fig. 3d illustriert das mit dem Auslegen von Daten aus dem Kellerspeicher verbundene Zurückschalten des Signaturanalysators.Fig. 3d illustrates the switching back of the signature analyzer associated with the laying out of data from the cellar memory. Der in den Inversmodus geschaltete Signaturanalysator wird mit dem Anfangswert [S]4 gestartet und nacheinander mit denThe signature analyzer switched to the inverse mode is started with the initial value [S] 4 and successively with the Eingangsvektoren [X] 4; [X] 3; [X] 2; [X] 1 und [X] ο stimuliert. Dabei geht er nacheinander in die Zustände [S)3; [S] 2; [S] 1; [S] οInput vectors [X] 4; [X] 3; [X] 2; [X] 1 and [X] ο are stimulated. He goes one after the other into the states [S) 3; [S] 2; [S] 1; [S] o

und [S]x über.and [S] x over.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen zur Patentanmeldung „Schaltungsanordnung zur Überwachung der AbarbeitungList of used reference signs for patent application "Circuit arrangement for monitoring the processing

von Unterprogrammen in Rechnerarchitekturen*subprograms in computer architectures *

CPU VerarbeitungseinheitCPU processing unit RAM SpeicherRAM MON ÜberwachungsschaltungMON monitoring circuit AB AdreßbusAB address bus ADB Adreß-und Datenbus (multiplex)ADB address and data bus (multiplex) DB DatenbusDB data bus SB SteuerbusSB tax bus Ar Ausgang der Schaltungsanordnung, das Fehlersignal F führendA r output of the circuit, the error signal F leading ASx Ausgänge des Signaturanalysators, die Signatur ISI führendASx outputs of the signature analyzer leading the signature ISI ASx' Ausgänge des Signaturanalysators, den Folgezustand der Signatur [A] © [S] führendASx 'outputs of the signature analyzer, leading the signature state of the signature [A] © [S] Xx Dateneingänge des SignaturanalysatorsXx data inputs of the signature analyzer

[A] IS] IX) [A] ©I?][A] IS] IX) [A] © I?] Systemmatrix des Signaturanalysators Signatur des Signaturanalysators an einen Kellerspeicher übergebene Daten die um einen Takt verschobene Signatur (FoSystem matrix of the signature analyzer Signature of the signature analyzer Data transmitted to a cellar memory the signature shifted by one measure (Fo 1 2 3 41 2 3 4 Steuerdekoder Signaturanalysator Dekoder TorschaltungControl decoder Signature analyzer decoder gate circuit 10 11 12; 13; 14 1510 11 12; 13; 14 15 Dekoder D-Flipflop AND-Gatter NOR-GatterDecoder D flip-flop AND gate NOR gate 20.x 21.0; 21.x20.x 21.0; 21.x D-Flipflops EXOR-GatterD flip flops EXOR gate /AS /DS /MREQ READ-/WRITE STO...ST3/ AS / DS / MREQ READ / WRITE STO ... ST3 Steuersignale vom Steuerbus SB (Betriebszustandsanzeige des StandardmikiControl signals from the control bus SB (operating state display of the standard miki /NORMAL-INV. OE TS TEST/ NORMAL INV. OE TS TEST Modussteuersignale für Signaturanalysator Testsignal für die ÜberwachungsschaltungMode control signals for signature analyzer Test signal for the monitoring circuit FF Fehlersignalerror signal YYYY Speicheradressememory address

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung zur Überwachung der Abarbeitung von Unterprogrammen in Rechnerarchitekturen, deren Komponenten über ein Bussystem aus Steuer-, Adreß- und Datenbus verbunden sind und die mindestens eine Verarbeitungseinheit und einen Speicher enthalten, wobei an einem Ausgang der Schaltungsanordnung ein Signal zur Einleitung einer Fehlerbehandlung generiert ist, dadurch gekonnzeichnet, daß der Adreß- (AB) und Steuerbus (SB) auf zugehörige Eingänge öines Steuerdekcders (1) gelegt sind, dessen Ausgänge mit Modussteuereingängen eines invers schaltbaren und eine Signatur [S] führenden Signaturanalysators (2) verbunden sind, daß Dateneingänge (Xx) des Signaturanalysators (2) am Datenbus (DB) angeschlossen sind und i Ausgänge (ASx') des Signaturanalysators (2), welche die um einen Takt verschobene Signatur [A] (*) [S] führen, wieder auf den Datenbus (DB) sowie j Ausgänge (ASx) des Signaturanalysators (2), die dio Signatur [S] führen, auf ihnen zugeordnete Eingänge eines Dekoders (3) gelegt sind, und daß ein Ausgang des Dekoders (3) mit einem Eingang einerTorschaltung (4) verbunden ist, deren Ausgang den das Signal (F) zur Einleitung einer Fehlerbehandlung führenden Ausgang (AF) der Schaltungsanordnung darstellt.1. Circuit arrangement for monitoring the execution of subroutines in computer architectures, whose components are connected via a bus system of control, address and data bus and which contain at least one processing unit and a memory, wherein at an output of the circuit generates a signal to initiate an error handling is characterized in that the address (AB) and control bus (SB) are connected to associated inputs of the Steuerdekcders (1), whose outputs are connected to mode control inputs of a inverse switchable and a signature [S] leading signature analyzer (2) Data inputs (Xx) of the signature analyzer (2) are connected to the data bus (DB) and i outputs (ASx ') of the signature analyzer (2) which carry the shifted by one clock signature [A] (*) [S] back to the Data bus (DB) and j outputs (ASx) of the signature analyzer (2) that lead to the signature [S], inputs assigned to them decoder (3), and that an output of the decoder (3) is connected to an input of a gate circuit (4) whose output represents the output (AF) of the circuit leading to the error-handling initiation signal (F). 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerdekoder (1) mit einem zusätzlichen, ein Testsignal (TEST) führenden Ausgang versehen ist, welcher mit einem weiteren Eingang der Torschaltung (4) verbunden ist.2. A circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the control decoder (1) is provided with an additional, a test signal (TEST) leading output, which is connected to a further input of the gate circuit (4). 3. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (AF) der Schaltungsanordnung mit einem Interrupteingang (INT) der Verarbeitungseinheit (CPU) verbunden ist.3. Circuit arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the output (AF) of the circuit arrangement with an interrupt input (INT) of the processing unit (CPU) is connected.
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