DE2939194A1

DE2939194A1 - Monitoring system for complex program functioning - checks for presence of marked sub-program branch points

Info

Publication number: DE2939194A1
Application number: DE19792939194
Authority: DE
Inventors: Klaus 8011 Putzbrunn Igler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-09-27
Filing date: 1979-09-27
Publication date: 1981-05-14

Abstract

The monitoring system records the branch points from one subprogram to another subprogram within the chair of subprograms forming the overall program being monitored. Parameters are recorded relating to the level of the subprogram concerned in relation to all other subprograms about to be executed. Information about the frequency with which the subprogram concerned is used during the program run is also recorded. The records of branch point, subprogram parameters and usuage-frequency are incorporated into a test command word. Test commands detected during the program run are taken as actual commands for comparing with a given reference command sequence.

Description

Verfahren und Schaltungsanordnung zum überwachen des ord-Method and circuit arrangement for monitoring the proper

nun#sgemäßen Ablaufs eines Programms.now # s correct sequence of a program.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Uberwachen des ordnungsgemäßen Ablaufs eines Programms, welches aus einer Reihe von gegebenenfalls mehrfach auszuführenden Unterprogrammen besteht, und zur Abgabe eines Fehlermeldesignals bei Feststellen eines fehlerhaften Programmablaufs, in einer im Echtzeitbetrieb arbeitenden Datenverarbeitungsanlage, unter Verwendung von in die Folge auszuführender Programmbefehle eingefügten Prüfbefehlen, deren Auftreten überwacht wird.The invention relates to a method and a circuit arrangement to monitor the orderly execution of a program, which one from a series of subroutines that may need to be executed several times, and for delivery an error message when a faulty program sequence is detected, in a data processing system operating in real time, using of test commands inserted in the sequence of program commands to be executed, their Occurrence is monitored.

Es sind bereits ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Uberwachen des ordnungsgemäßen Ablaufs eines Programms vorgeschlagen worden (DE-Anm. P 28 46 040.4), welches aus einer Reihe von Programmschritten besteht, die durch Adressen eines Programmschrittzählers festgelegt werden, wobei ein Fehlermeldesignal dann abgegeben wird, wenn ein fehlerhafter Programmablauf festgestellt wird. Zu diesem Zweck wird wenigstens eine festlegbare Zählerstellung des Programmschrittzählers für eine Inbetriebsetzung eines insbesondere durch einen Zähler gegebenen tJberwachungszeitgliedes und nach dessen Inbetriebsetzung für ein Zurücksetzen dieses Uberwachungszeitgliedes in eine Ausgangsstellung herangezogen. Ein bei Erreichen einer anderen Einstellung, insbesondere der Endstellung, des Uberwachungszeitgliedes abgegebenes Ausgangssignal wird dann für eine Fehleranzeige und gegebenenfalls für eine Stillsetzung des weiteren Programmablaufs herangezogen. Obwohl auf diese Art und Weise auf relativ einfache Weise der ordnungsgemäße Ablauf eines Programms überwacht werden kann, ohne daß gesonderte Zustände überwacht werden müssen, die im Zuge des normalen Programmablaufs zu erwarten sind, eignet sich die betreffende Programmüberwachung Jedoch nicht ohne weiteres in den Fällen, in denen umfangreiche Programme abzuwickeln sind.There is already a method and a circuit arrangement for monitoring the proper running of a program has been proposed (DE note P 28 46 040.4), which consists of a series of program steps that are identified by addresses a program step counter can be set, with an error message signal then is issued when a faulty program sequence is detected will. For this purpose, at least one definable counter position of the program step counter is used for starting up a monitoring timer, in particular given by a counter and after it has been put into operation for resetting this monitoring timer pulled into a starting position. On when another setting is reached, in particular the end position of the monitoring timing element output signal is then used for an error display and, if necessary, for a further shutdown The program sequence. Although in this way in a relatively simple way Way, the proper running of a program can be monitored without separate states must be monitored that occur in the course of the normal program sequence are to be expected, the program monitoring in question is, however, not suitable without it further in those cases in which extensive programs have to be carried out.

Es sind ferner bereits ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum überwachen des ordnungsgemäßen Ablaufs eines Programms vorgeschlagen worden (DE-Anm. P 28 46 053.9), wobei zwischen wenigstens zwei aufeinanderfolgend auszuführenden Programmschritten ein gesonderter t;berwachungs Programmschritt ausgeführt wird, durch dessen erstmaliges Ausführen ein Zeitglied derart in Betrieb gesetzt wird, daß es lediglich bei erneutem Auftreten des betreffenden Uberwachungs-Programmschritts in seinem Betriebszustand gehalten wird und erst bei Ausbleiben des betreffenden Uberwachungs-Programmschritts innerhalb einer wählbaren Ablaufzeit zur Abgabe eines Fehlermeldesignals führt. Obwohl hierdurch eine einfache Uberwachung des ordnungsgemäßen Ablaufs eines Programms möglich ist, eignet sich diese bekannte Überwachungsmethode Jedoch ebenfalls nicht ohne weiteres für Fälle, in denen relativ umfangreiche Programme auf ihren ordnungsgemäßen Ablauf zu überwachen sind.There is also already a method and a circuit arrangement has been proposed to monitor the proper running of a program (DE-Anm. P 28 46 053.9), whereby between at least two successively executed Program steps a separate t; monitoring program step is carried out, when this is executed for the first time, a timer is put into operation in such a way that that it only occurs when the relevant monitoring program step occurs again is kept in its operating state and only if the relevant one fails to appear Monitoring program step within a selectable sequence time for the delivery of a Error message leads. Although this allows a simple monitoring of the proper If a program can run, this known monitoring method is suitable However, this also applies to cases in which relatively extensive programs are involved are to be monitored to ensure that they are running properly.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie besonders umfangreiche Programme auf ihren ordnungsgemäßen Ablauf überwacht werden können, ohne daß dabei ein allzu hoher Überwachungsaufwand erforderlich ist.The invention is accordingly based on the object of showing a way how particularly extensive programs are monitored to ensure that they are running properly can be without an excessive monitoring effort is required.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß lediglich die Ubergangsstellen von einem Unterprogramm zu einem anderen Unterprogramm der im Zuge der Jeweiligen Programmabwicklung auszuführenden Unterprogrammen Jeweils durch ein eine Parameterangabe über die Ebene des zugehörigen Unterprogramms in Bezug auf sämtliche gegebenenfalls abzuwickelnden Unterprogramme und eine Angabe über die Häufigkeit, in der das Jeweilige Unterprogramm im Zuge des Programmablaufs benutzt wird, aufweisendes Prüfbefehlswort gekennzeichnet werden und daß die im Zuge der Jeweiligen Programmabwicklung tatsächlich ermittelten Prüfbefehle als Ist-Befehle für einen Vergleich mit einer vorgegebenen Soll-Befehlsfolge bereitgestellt werden.The object indicated above is achieved in a method of the type mentioned according to the invention in that only the transition points from one subroutine to another subroutine in the course of the respective Program execution subroutines to be executed each by a parameter specification via the level of the associated subroutine with respect to all, if applicable subroutines to be processed and an indication of the frequency with which the respective Subprogram is used in the course of the program sequence, having test command word are identified and that in the course of the respective program execution actually determined test commands as actual commands for a comparison with a given one Required command sequence to be provided.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Weise der ordnungsgemäße Ablauf auch relativ umfangreicher Programme überwacht werden kann, die aus einer Reihe von gegebenenfalls mehrfach auszuführenden Unterprogrammen bestehen. Durch die Überwachung gemäß der Erfindung erhält man gewissermaßen eine sogenannte Grobspur des Programmablaufs, die in vielen Fällen für die Beurteilung ausreicht, ob der Jeweiligen Programmablauf ordnungsgemäß erfolgt ist oder nicht. Mit anderen Worten ausgedruckt heißt dies, daß in vorteilhafter Weise besondere Stellen des Jeweiligen Programmablaufs gesondert markiert sind und daß das Auftreten dieser Markierungsstellen im Zuge der Jeweiligen Programmabwicklung überwacht wird.The invention has the advantage that on relatively simple Way that even relatively extensive programs can be monitored properly can be selected from a number of subroutines that may have to be executed several times exist. By monitoring according to the invention, one obtains, as it were, a so-called rough trace of the program sequence, which in many cases is used for assessment It is sufficient whether the respective program sequence has been carried out properly or not. In other words, this means that in an advantageous manner special Places of the respective program sequence are marked separately and that the occurrence these marking points is monitored in the course of the respective program execution.

Zweckmäßigerweise wird das Auftreten der Prüfbefehle zum Auslösen einer Unterbrechung in der Datenverarbeitungsanlage und zum Auswerten eines in dem Jeweiligen Prüfbefehl neben einer Parameterangabe enthaltenen Operationscodeteiles herangezogen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer relativ einfachen Ermittelung der Prüfbefehle in der Folge sämtlicher auftretender Befehle.Appropriately, the occurrence of the test commands is used to trigger an interruption in the data processing system and to evaluate one in the Respective test command in addition to a parameter specification containing the operation code part used. This has the advantage of a relatively simple determination the test commands in the sequence of all commands that occur.

Vorzugsweise werden durch den Jeweiligen Prüfbefehl Speicherstellen eines Speichers bezeichnet, in welchem die in dem Jeweiligen Prüfbefehl enthaltenen genannten Angaben abgespeichert werden. Diese Maßnahme bringt den Vorteil mit sich, daß die für einen Vergleich bereitzustellenden Parameterangaben auf einfache und sichere Weise festgehalten werden können.Storage locations are preferably created by the respective test command of a memory in which the test instructions contained in the specified information can be saved. This measure has the advantage of that the parameter information to be provided for a comparison is simple and can be held securely.

Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig, eine Schaltungsanordnung zu verwenden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß mit einem die im Zuge einer Programmabwicklung insgesamt benutzbaren Unterprogramme enthaltenden Programmspeicher eine Befehlsbewertungsschaltung verbunden ist, die lediglich bei Auftreten von die Ubergangsstellen von einem Unterprogramm zu einem anderen Unterprogramm markierenden, Jeweils eine Parameterangabe über die Ebene des zugehörigen Unterprogramms in Bezug auf sämtliche gegebenenfalls abzuwickelnden Unterprogramme und eine Angabe über die Häufigkeit, in der das Jeweilige Unterprogramm im Zuge des Programmablaufs benutzt wird, aufweisenden Prüfbefehlen Jeweils einen Lesebefehl zum Einlesen der in dem Jeweiligen Prüfbefehl enthaltenen besonderen Angaben in einen gesonderten Speicher abgibt, Und daß die in dem Speicher eingespeicherte Folge von besonderen Angaben aus diesem Speicher als Ist-Angaben auslesbar und mittels eines Vergleichers mit einer Jeweils vorgegebenen Folge von Soll-Angaben vergleichbar ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines relativ geringen schaltungstechnischen Aufwands beim Überwachen des ordnungsgemäßen Ablaufs eines auch umfangreichen Programms.To carry out the method according to the invention, it is expedient to use a circuit arrangement which is characterized in that with a containing the subroutines that can be used as a whole in the course of a program execution Program memory an instruction evaluation circuit is connected, which only at Occurrence of the transition points from one subroutine to another subroutine Marking, one parameter specification each about the level of the associated subroutine with regard to any subroutines to be processed and an indication about the frequency with which the respective subroutine in the course of the program sequence is used, having test commands each have a read command for reading in the Special information contained in the respective test command in a separate Memory releases, and that the sequence stored in the memory of special Information from this memory can be read out as actual information and by means of a comparator is comparable with a respectively predetermined sequence of target information. Through this gives the advantage of a relative low circuitry The effort involved in monitoring the orderly flow of an even extensive program.

Vorzugsweise gehört die zuvor erwähnte Befehlsbewertungsschaltung zu einer auf die Zuführung eines entsprechenden Befehls hin selektiv wirksam steuerbaren Uberwachungsschaltung, die den mit dem genannten Speicher verbundenen Vergleicher und eine durch diesen Vergleicher steuerbare Fehlerregistriereinrichtung enthält. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen Aufwands bei der Realisierung der Schaltungsanordnung gemäß der Erz in dung.Preferably includes the aforementioned command evaluation circuit to a selectively effective controllable on the supply of a corresponding command Monitoring circuit that controls the comparator connected to said memory and an error registration device controllable by this comparator. This results in the advantage of a particularly low outlay in terms of implementation the circuit arrangement according to the ore in manure.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is illustrated below using an exemplary embodiment with the aid of drawings explained in more detail.

Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild eine Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung.Fig. 1 shows in a block diagram a circuit arrangement according to the invention.

Fig. 2 zeigt ein Diagramm, auf welches im Zusammenhang mit der Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung eingegangen werden wird.Fig. 2 shows a diagram on which in connection with the explanation the mode of operation of the circuit arrangement shown in FIG. 1 will be discussed will.

In Fig.1 ist eine im Echt2eitbebjeb artei#nde Datenverarbeitunesanlage angedeutet, die aus einem zum eigentlichen Betriebssystem BSy gehörenden Zentralprozessor CPU und aus einem zum eigentlichen Anwender-Programmteil gehörenden Programm-Speicher PSp besteht. Von dem Betriebssystem BSy sind periphere Einrichtungen PE steuerbar, die ihrerseits Signale an das Betriebssystem BSy abzugeben vermögen. Die zu dem Betriebssystem BSy gehörende Zentraleinheit CPU ist mit entsprechenden Anschlüssen an einer Adreßbusleitung AB, an einer Steuerbusleitung CB bzw. an einer Datenbusleitung DB angeschlossen.In Fig.1 is a real-time database artei # nde data processing system indicated, from a central processor belonging to the actual operating system BSy CPU and from a program memory belonging to the actual user program part PSp exists. Peripheral devices PE can be controlled by the operating system BSy, which in turn are able to send signals to the operating system BSy. The to that The central processing unit CPU belonging to the operating system BSy has the appropriate connections on an address bus line AB, on a control bus line CB or on a data bus line DB connected.

Der eigentliche Programmspeicher PSp der Datenverarbeitungsanlage mag in einer Mehrzahl von Moduln Mod1, Mod2 bis ModN aufgegliedert sein. Jeder Modul kann in eine Anzahl von Modul-Abschnitten untergliedert sein, und Jeder derartige Modul-Abschnitt kann eine Anzahl von Unterprogrammen umfassen, die auch als Prozeduren bezeichnet werden. In Fig. 1 ist Jedoch angedeutet, daß der Modul Mod2 bereits derartige Unterprogramme bzw. Prozeduren umfaßt.The actual program memory PSp of the data processing system like be subdivided into a plurality of modules Mod1, Mod2 to ModN. Every module can be broken down into a number of module sections, and each such Module section can comprise a number of subroutines, also called procedures are designated. In Fig. 1, however, it is indicated that the module Mod2 already such Includes subroutines or procedures.

Dies sind gemäß Fig. 1 drei Unterprogramme bzw. Prozeduren, die mit Pr#, Pr1 bzw. Pr2 bezeichnet sind. Diese Unterprogramme bzw. Prozeduren sollen nach Maßgabe festgelegter Programmierungsanweisungen aufeinanderfolgen ablaufen. Dies ist in Fig. 1 dadurch angedeutet, daß eine Verzweigung von dem Unterprogramm Pr~ zum Unterprogramm Pr1, ferner eine weitere Verzweigung von diesem Unterprogramm Pr1 zu dem Unterprogramm Pr2, sodann wieder der Übergang zu dem Unterprogramm Pr1 und schließlich der Ubergang zu dem Unterprogramm Pr~ angedeutet ist. Dies bedeutet, daß in drei verschiedenen Ebenen liegende Unterprogramme im Zuge der angedeuteten Programmabwicklung abgewickelt werden. Man spricht in diesem Fall auch davon, daß das betreffende Programm eine sogenannte Schachteltiefe von drei Ebenen besitzt.According to FIG. 1, these are three subroutines or procedures that start with Pr #, Pr1 and Pr2, respectively. These subroutines or procedures are to be used according to Run sequentially according to defined programming instructions. this is indicated in Fig. 1 by the fact that a branch from the subroutine Pr ~ to subroutine Pr1, and another branch from this subroutine Pr1 to the subroutine Pr2, then again the transition to the subroutine Pr1 and finally the transition to the subroutine Pr ~ is indicated. This means, that in three different levels lying sub-programs in the course of the indicated Program execution. In this case it is also said that the program in question has a so-called nesting depth of three levels.

Bevor auf den zuvor bereits angedeuteten Programmablauf weiteeingegangen wird, seien zunächst die schaltungstechnischen Einzelheiten der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung weiter erläutert. Bezüglich der in dem Programmspeicher PSp angedeuteten Unterprogramme bzw.Before going into the previously indicated program sequence the circuit details of those shown in FIG. 1 are first of all Circuit arrangement explained further. With regard to the in the program memory PSp indicated subroutines or

Prozeduren ist noch anzumerken, daß die beispielsweise als Register aufzufassenden Unterprogrammbereiche Pr~, Pr1 und Pr2 eingangsseitig Jeweils mit einem Adressierungseingang Ae~ bzw. Ae1 bzw. Ae2 gemeinsam an einem Adressierungseingang Ae des Programmspeichers PSp angeschlossen sein mögen. Dieser Adressierungseingang Ae ist an einer Adressierungsleitung AL angeschlossen, über die das Betriebssystem BSy entsprechende Adressen an den Pro- grammspeicher PSp abgibt. Ausgangsseitig sind die betreffenden Unterprogrammregister Pr#, Pr1, Pr2 gemeinsam an einer Datenleitung DL angeschlossen, die über einen Ausgang Dal mit dem Betriebssystem BSy und über einen weiteren Ausgang Da2 mit der Eingangsseite einer Uberwachungsschaltung Uw verbunden ist. An dieser Stelle sei noch angemerkt, daß die in den übrigen Moduln des Programmspeichers PSp enthaltenen Unterprogranimregister mit der Adreßleitung AL und der Datenleitung DL in entsprechender Weise verbunden sein mögen wie die in Fig. 1 näher dargestellten und zuvor betrachteten Unterprogrammregister.Procedures should also be noted that, for example, as a register Subroutine areas to be understood Pr ~, Pr1 and Pr2 on the input side each with an addressing input Ae ~ or Ae1 or Ae2 together at one addressing input Ae of the program memory PSp may be connected. This addressing input Ae is connected to an addressing line AL via which the operating system BSy corresponding addresses to the pro- gram memory PSp outputs. On the output side, the relevant subroutine registers Pr #, Pr1, Pr2 are common connected to a data line DL, which has an output Dal with the operating system BSy and via a further output Da2 to the input side of a monitoring circuit Uw is connected. At this point it should also be noted that in the other modules of the program memory PSp contained subprogram register with the address line AL and the data line DL may be connected in a corresponding manner as that subroutine registers shown in more detail in FIG. 1 and previously considered.

Die zuvor erwähnte Uberwachungssschaltung Uw umfaßt unter anderem eine Befehlsbewertungsschaltung Bs, die im vorliegenden Fall im wesentlichen aus einem Decoder Dec besteht.The aforementioned monitoring circuit Uw includes, among other things a command evaluation circuit Bs, which in the present case essentially consists of a decoder Dec.

Diesem Decoder Dec wird eingangsseitig Jeweils ein Teil der auf der Datenleitung DL auftretenden Information zugeführt.On the input side of this decoder, a part of the Data line DL supplied information occurring.

Handelt es sich bei dieser Information um einen Befehl, so besteht dieser zumindest aus einem Operationscodeteil und aus einem nachfolgenden Operandenteil. Der Operationscodeteil des über die Datenleitung DL Jeweils übertragenen Befehls wird in dem Decoder Dec der Befehlsbewertungsschaltung Bs decodiert. Handelt es sich bei diesem Operationscodeteil um einen ganz bestimmten Operationscodeteil, auf den der Decoder Dec anzusprechen hat, so gibt dieser Decoder Dec ausgangsseitig beispielsweise ein Binärsignal "1 n ab, welches zusammen mit einem von dem Betriebssystem BSy über die Steuerleitung CL abgegebenen entsprechenden binären Steuersignal "1" dazu führt, daß ein in der Uberwachungsschaltung Uw vorgesehenes UND-Glied GA ausgangsseitig ein einen Schalter Sw schließendes Steuersignal (~1") abgibt. Damit wird dann der dem betreffenden Operationscodeteil nachfolgende Operandenteil in einen Speicher M1 eingeschrieben, der ebenfalls zu der Uberwachungsschaltung Uw gehört.If this information is a command, it exists this at least from an operation code part and a subsequent operand part. The operation code part of the command transmitted in each case via the data line DL is decoded in the decoder Dec of the command evaluation circuit Bs. Does it this part of the opcode is a very specific part of the opcode, to which the decoder Dec has to respond, this decoder gives Dec on the output side for example a binary signal "1 n, which together with one of the operating system BSy via the control line CL corresponding binary control signal "1" leads to an AND element GA provided in the monitoring circuit Uw on the output side emits a control signal (~ 1 ") that closes a switch Sw the operand part following the relevant operation code part into a memory M1 written, which also belongs to the monitoring circuit Uw.

Der Speicher Ml ist ausgangsseitig mit der einen Eingangsseite eines Vergleichers Com verbunden. Der Vergleicher Com ist eingangsseitig ferner mit dem Ausgang eines weiteren Speichers M2 verbunden. Ausgangsseitig ist der Vergleicher Com mit einer beispielsweise durch ein Register Reg gebildeten Registriereinrichtung verbunden.The memory Ml is on the output side with one input side Comparator Com connected. The comparator Com is also on the input side with the Output of another memory M2 connected. The comparator is on the output side Com with a registration device formed, for example, by a register Reg tied together.

Nachdem zuvor der Aufbau der in Fig. 1 dargestellten Schaltungsanordnung erläutert worden ist, sei nunmehr die Arbeitsweise dieser Schaltungsanordnung näher betrachtet. Dazu sei angenommen, daß von dem Betriebssystem BSy her gerade der Modul Mod2 des Programmspeichers PSp angesteuert bzw. adressiert wird. Dieser Vorgang beginnt damit, daß der erste Befehl des Unterprogramms Pr~ aufgerufen wird. Dieser Befehl ist in Fig. 1 mit P## bezeichnet. Er stellt gewissermaßen den Anfangsbefehl der nunmehr ablaufenden Befehlsfolge dar. Dieser Befehl P~~ ist durch eine Linksschraffur als gesonderter Prüfbefehl gekennzeichnet. Damit soll lediglich zum Ausdruck gebracht sein, daß dieser Befehl für das Überwachen des ordnungsgemäßen Ablaufs des Programms ausgenutzt wird. Dieser Befehl besteht ebenso wie alle übrigen, in entsprechender Weise zu berücksichtigenden Prüfbefehle aus einer Parameterangabe über die sogenannte Schachteltiefe und aus einer Zahlenangabe, die eine Information darüber liefert, in welcher Häufigkeit die Jeweilige Unterprogrammebene im Zuge des Programmablaufs angesteuert bzw. benutzt wird.After the structure of the circuit arrangement shown in FIG has been explained, the mode of operation of this circuit arrangement is now closer considered. For this purpose, it is assumed that, from the operating system BSy, the module Mod2 of the program memory PSp is controlled or addressed. This process begins with calling the first command of the Pr ~ subroutine. This Command is denoted by P ## in FIG. 1. In a sense, he gives the initial order of the command sequence now running. This command P ~~ is shown by hatching to the left marked as a separate test command. This is only meant to express be that this command is used to monitor the correct execution of the program is exploited. This command, like all others, consists of a corresponding one Way to be taken into account test commands from a parameter specification via the so-called Box depth and a number that provides information about in what frequency the respective sub-program level in the course of the program sequence is controlled or used.

Mit PP ist die erste Unterprogrammebene - die nullte Ebene - bezeichnet, und mit ~ im Anschluß an P~ ist angegeben, daß im Zuge des betreffenden Programmablaufs die betreffende Unterprogrammebene das erstemal benutzt wird.The first sub-program level - the zero level - is designated with PP, and ~ following P ~ indicates that in the course of the relevant program sequence the relevant subroutine level is used for the first time.

Innerhalb des Unterprogramms Pr# werden die Programmbefehle zunächst soweit ausgeführt, bis der in Fig. 1 ebenfalls durch eine Linksschraffur besonders markierte Programmbefehl P1~ erreicht ist. Bei diesem Programmbefehl handelt es sich ebenfalls um einen Prüfbefehl - also um einen Befehl, der für Prüfzwecke herangezogen wird. Mit Auftreten dieses Programmbefehls P1~ gelangt man zu dem Unterprogramm Pr1 hin. Die betreffende Befehisangabe bedeutet, daß die Unterprogrammebene Pr1 das erste Mal erreicht wird.Within the Pr # subroutine, the program commands are initially executed until that in Fig. 1 is also particularly indicated by left hatching marked program command P1 ~ is reached. With this program command acts it is also a test command - that is, a command that is used for test purposes is used. When this program command P1 ~ occurs, you get to the subroutine Pr1 out. The relevant instruction specification means that the subroutine level Pr1 the first time is reached.

Im Zuge des Unterprogramms Pr1 werden einige Befehle ausgeführt, bis dort der Befehl P2# erreicht wird, der ebenfalls als Prüfbefehl verwendet wird und der entsprechend durch eine Linksschraffur hervorgehoben ist. Mit Auftreten dieses Befehls gelangt man schließlich zu dem Unterprogramm Pr2 hin, welches gemäß Fig. 1 vollständig abgewickelt wird. Am Ende des Unterprogramms Pr2 tritt ein Programmbefehl P2# auf, der durch eine Rechtsschraffur hervorgehoben ist und der ebenfalls als Prüfbefehl ausgewertet wird.Nach Auftreten dieses Befehls P2# gelangt der Programmablauf wieder zu dem Unterprogramm Prl hin. Dieses Unterprogramm Pr1 wird dann vollständig abgewickelt, wobei der letzte Programmbefehl dieses Unterprogramms Pr1 mit P1# besonders markiert ist (Rechtsschraffur). Mit Auftreten dieses letzten Befehles gelangt die Programmabwicklung wieder zu dem Unterprogramm Prgd hin. Dieses Unterprogramm Pr# wird dann bis zu seinem Ende abgewickelt. Am Ende dieses Unterprogramms Pr# tritt der Befehl P~~ auf, der ebenfalls durch eine Rechtsschraffur hervorgehoben ist. Dieser Programmbefehl P~~ bedeutet wie die entsprechend markierten Programmbefehle P1~ bzw. P2#, daß das Unterprogramm der zugehörigen Unterprogrammebene beendet ist.In the course of the subroutine Pr1, some commands are executed until there the command P2 # is reached, which is also used as a test command and which is highlighted accordingly by hatching to the left. With occurrence of this Command one finally arrives at the subroutine Pr2, which according to Fig. 1 is fully settled. A program command occurs at the end of the subroutine Pr2 P2 #, which is highlighted by hatching to the right and which is also shown as Test command is evaluated. After this command P2 # has occurred, the program flow begins back to the subroutine Prl. This subroutine Pr1 then becomes complete processed, with the last program command of this subroutine Pr1 with P1 # in particular is marked (right hatching). When this last command occurs, the Program execution back to the subroutine Prgd. This subroutine Pr # will then be settled to its end. At the end of this subroutine Pr # occurs the command P ~~, which is also highlighted by hatching to the right. This program command P ~~ means like the correspondingly marked program commands P1 ~ or P2 # that the subroutine of the associated subroutine level has ended.

Sämtliche vorstehend erwähnten besonders markierten Pro grammbefehle werden nun als Prüfbefehle durch die Überwachungsschaltung Uw überwacht. Da die betreffenden Prüfbefehle Jeweils einen Operationscodeteil umfassen, auf den der Decoder Dec der Überwachungsschaltung Uw anspricht, gelangen die neben diesem Operationscodeteil Jeweils vorhandenen Operanden über den dann Jeweils geschlossenen Schalter Sw in den Speicher M1 hinein. Die betreffenden Operanden umfassen dabei die erwähnten Parameterangaben - das sind die Angaben über die Unterprogrammschachteltiefe - und die Angaben über die Häufigkeit, in der das Jeweilige Unterprogramm im Zuge des Programmablaufs benutzt ist. Diese Angaben werden in dem Speicher M1 in der Reihenfolge ihres Eintreffens als Ist-Angaben gespeichert.All of the specially marked program commands mentioned above are now monitored as test commands by the monitoring circuit Uw. Since the relevant test commands each comprise an operation code part to which the Decoder Dec of the monitoring circuit Uw responds, get the In addition to this part of the operation code, each existing operand via the then each closed switch Sw into the memory M1. The relevant operands include the mentioned parameter information - that is the information about the sub-program box depth - and the information about the frequency with which the respective subroutine in the course of the program sequence is used. This information is in the memory M1 in the Order of arrival saved as actual information.

Gegebenenfalls können die für die Speicherung dieser Angaben dienenden Speicherbereiche durch die einzelnen Prüfbefehle selbst bezeichnet werden.If necessary, the data used to store this information can be used Memory areas are designated by the individual test commands themselves.

Die in dem Speicher M1 enthaltenen Ist-Parameterangaben werden mittels des Vergleichers Com mit einer vorgegebenen Folge von Soll-Parameterangaben verglichen, die in dem Speicher M2 abgespeichert sein mögen. In dem dem Vergleicher Com ausgangsseitig nachgeordneten Register Reg können Fehlermeldungen in dem Fall registriert werden, daß Abweichungen zwischen den Ist-Angaben und den Soll-Angaben festgestellt werden. Die so registrierten Fehlermeldungen können zur Korrektur der Befehls-Ablauffolge herangezogen werden.The actual parameter information contained in the memory M1 is determined by means of the comparator Com is compared with a predetermined sequence of target parameter information, which may be stored in the memory M2. In the comparator Com on the output side downstream registers Reg, error messages can be registered in the event that that deviations between the actual information and the target information are determined. The error messages registered in this way can be used to correct the command sequence can be used.

Bezüglich der vorstehend erwähnten Prüfbefehle, die in der Uberwachungsschaltung Uw ausgewertet werden, ist noch anzumerken, daß dadurch die Zentraleinheit CPU des Betriebssystems BSy zur Ausführung einer Unterbrechung angesteuert werden kann, und zwar über die Datenleitung DL.With regard to the above-mentioned test commands that are in the monitoring circuit Uw are evaluated, it should also be noted that this causes the central processing unit CPU of the Operating system BSy can be controlled to carry out an interruption, namely via the data line DL.

In Fig. 2 ist ein möglicher Programmablauf unter Einbeziehung von vier Unterprogrammen bzw. Prozeduren näher veranschaulicht. Dabei erfolgt in der im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten Art und Weise zunächst der Einstieg in ein erstes Unterprogramm, was durch die Para- meterangabe P~~ markiert ist. Sodann erfolgt der Ubergang in ein zweites Unterprogramm, was mit P1~ markiert ist.In Fig. 2 is a possible program sequence with the inclusion of four subroutines or procedures illustrated in more detail. This takes place in the in connection with FIG. 1, initially the entry into a first subprogram, which is indicated by the meter indication P ~~ marked is. Then there is a transition to a second subroutine, which is marked with P1 ~ is.

Anschließend erfolgt der Ubergang in ein weiteres Unterprogramm, was durch P2# markiert ist. Schließlich erfolgt der Übergang in das vierte Unterprogramm, was durch die Parameterangabe P5~ markiert ist. Mit der Jeweils letzten Angabe ~#~ in der Jeweiligen Parameterangabe ist zum Ausdruck gebracht, daß die betreffende Unterprogramm-Ebene bzw. Prozedur-Schachteltiefe das erste Mal erreicht ist.Then there is a transition to another subroutine, what marked by P2 #. Finally, the transition to the fourth subprogram takes place, which is marked by the parameter specification P5 ~. With the last entry ~ # ~ in the respective parameter specification it is expressed that the relevant Subroutine level or procedure nesting depth is reached for the first time.

Nachdem gemäß Fig. 2 Programmbefehle des Unterprogramms der Ebene 3 abgewickelt sind, tritt der Prüfbefehl P3~ erneut auf. Dieser Prüfbefehl bedeutet nunmehr, daß wieder in die nächstniedere Unterprogrammebene 2 übergegangen wird. Nach Ausführen von Programmbefehlen in dieser Programmebene tritt der Prüfbefehl P2# auf. Dieser Programmbefehl bedeutet, daß in die nächstniedere Unterprogrammebene 1 übergegangen wird. Nach Ausführen von weiteren Programmschritten bzw. Programmbefehlen in dieser Unterprogrammebene 1 tritt dann der Prüfbefehl P31 auf.After, according to FIG. 2, program commands of the subroutine of the level 3 are processed, the test command P3 ~ occurs again. This test command means now that it goes back to the next lower subroutine level 2. After executing program commands in this program level, the test command occurs P2 # on. This program command means that in the next lower subroutine level 1 is passed over. After executing further program steps or program commands The test command P31 then occurs in this sub-program level 1.

Dieser Prüfbefehl bedeutet den Ubergang in die Unterprogrammebene 3, und zwar nunmehr zum zweiten Mal - dies ist durch die 1 am Ende der Parameterangabe P31 angedeutet. Nach Ausführen von Programmbefehlen in der Unterprogrammebene 3 tritt wieder ein Prüfbefehl P31 auf, der zur Rückkehr in die Unterprogrammebene 1 führt. Nachdem Programmbefehle in dieser Unterprogrammebene 1 ausgeführt sind, tritt der Prüfbefehl P1~ auf, durch den angegeben wird, daß in die erste Programmebene ~ zurückgekehrt wird.This test command signifies the transition to the subroutine level 3, now for the second time - this is indicated by the 1 at the end of the parameter specification P31 indicated. After executing program commands in sub-program level 3 If a test command P31 occurs again, which is used to return to the subroutine level 1 leads. After program commands in this sub-program level 1 have been executed, the test command P1 ~ occurs, which specifies that in the first program level ~ is returned.

Nach Ausführen von Programmbefehlen in dieser Unterprogrammebene ~ tritt schließlich der Prüfbefehl P~~ auf.After executing program commands in this sub-program level ~ the test command P ~~ finally occurs.

Damit ist das Ende des Programmablaufs erreicht. Die einzelnen Stellen, an denen die zuvor erwähnten Prüfwörter auftreten, sind in Fig. 2 in Ordinatenrichtung als Zählerstellungen eines Prozedur-Aufrufzählers markiert. In der Abszissenrichtung ist in Fig. 2 die Prozedur-Schachtel- tiefe angegeben. Aus dem dargestellten Verlauf des Ubergangs von einem Unterprogramm zu einem anderen Unterprogramm bzw. von einer Prozedur zu einer anderen Prozedur erkennt man dabei, daß gewis#ermaßen eine Grobspur gezeichnet wird, die sehr wohl eine Aussage über den ordnungsgemäßen Ablauf eines Programms geben kann. Durch Vergleich der betreffenden aufeinanderfolgenden Ist-Angaben mit den bereitgestellten Soll-Angaben läßt sich somit der Jeweiligen Programmablauf auf seine Ordnungsmäßigkeit überwachen.The end of the program sequence has now been reached. The individual places at which the aforementioned check words occur are in the ordinate direction in FIG marked as counters of a procedure call counter. In the direction of the abscissa is in Fig. 2 the procedure box depth specified. From the illustrated course of the transition from one subroutine to another subroutine or from one procedure to another procedure one recognizes that it is certain a coarse trace is drawn, which is a statement about the proper Sequence of a program can give. By comparing the relevant consecutive Actual information with the provided target information can thus be compared to the respective Monitor the program for its correctness.

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Claims

Method for monitoring the orderly process a program which is made up of a series of There are subroutines, and for the output of an error message when they are detected a faulty program sequence in a data processing system operating in real time, using test commands inserted in the sequence of program commands to be executed, the occurrence of which is monitored, that is to say only the transition from one subroutine (Pr ~; Perl, Pr2) to one other subroutines (Pr1; Pr2; Pr #) in the course of the respective program execution subroutines to be executed by a parameter specification (e.g. P ~) via the level (~) of the associated subroutine (Pr #) with respect to all, if any subroutines to be processed and an indication of the frequency (#) in which the respective subroutine is or is used in the course of the program sequence Test command word (e.g. P ##) and that the relevant Program execution actually determined test commands as actual commands for a Comparison with a predetermined target command sequence are provided.

2. The method according to claim 1, d a d u r c h g e -k en n z e i c h n e t that the occurrence of the test commands to trigger an interruption in the Data processing system (BSy) and for evaluating one in the respective test command next to the specified information contained operation code part is used.

3. The method according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that storage locations of a memory due to the respective test command (M1) loading are drawn, in which the in the respective test command contained parameter information and frequency information are stored.

4. Circuit arrangement for performing the method according to a of claims 1 to 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that with a containing the subroutines that can be used as a whole in the course of a program execution Program memory (PSp) an instruction evaluation circuit (Bs) is connected to the only when the transition points from a subroutine to a Marking another subroutine, one parameter specification for each level of the associated subroutine with regard to all to be processed if necessary Subroutines and an indication of the frequency with which the respective subroutine is or is used in the course of the program sequence, containing test commands (e.g. P1 ~) In each case a read command for reading in the information contained in the respective test command Sends parameter information and frequency information to a separate memory (M1), and that the sequence of information from this memory stored in the memory (M1) can be read out as actual information and by means of a comparator (Com) with a respective specified sequence of target information is comparable.

5. Circuit arrangement according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n indicates that the command evaluation circuit (Bs) to one on the feed a corresponding command selectively effective controllable monitoring circuit (Uw) belongs to the comparator (Com) connected to the mentioned memory (M1) and an error registration device (Reg) which can be controlled by this comparator (Com) contains.