SU1136172A1 - Устройство дл контрол программ - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОГРАММ, содержащее регистр выборки, блок пам ти, блок микропрограммного управлени  и генератор импульсов, причем информационный вход устройства соединен с информационным входом регистра выборки, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом блока микропрограммного управлени , вход конца операции устройства соединен с управл ющим входом регистра выборки и входом запуска блока микропрограммного управлени , первый выход которого соединен с входом записи блока пам ти, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  полноты контрол , в него введены счетчик слов, счетчик разр дов, регистр сдвига- , дешифратор, коммутатор, группа элементов И, элемент ИЛИ, первый и второй элементы И, причем первый информационный вход коммутатора  вл етс  адресным входом устройства, выход регистра выборки соединен с вторым информационным входом коммутатора, выходы старших и младших разр дов коммутатора соединены с информационными . входами соответственно счетчика слов и счетчика разр дов, выход переполнени  которого соединен со счет , ным входом счетчика слов, информа ционные выходы счетчика слов и счетчика разр дов  вл ютс  информационным выходом устройства , информационный выход счетчика разр дов соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с первыми входами элементов И группы и информационным входом блока пам ти, информационный выход счетчика слов соединен с адресным входом блока пам ти, информационный выход которого соединен с вторыми входами элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с информационным входом регистра сдвига, инверсный выход первого разр да, пр мой 9 выход второго разр да, пр мой выход пер вого разр да и инверсный выход второго разр да регистра сдвига соединены соответственно с первым , вторым входами первого элемента И, с первым и вторым входами второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами модификации адреса блока микропрограммного уп00 О) равлени , выход переполнени  счетчика слов соединен с входом останова блока микропрограммного управлени , вход режима устройства соединен с входом установки блока микропрограммного управлени , Ю второй, третий, четвертый и п тый выходы блока микропрограммного управлени  соединены соответственно с управл ющим входом коммутатора, входами записи счетчиков слов и разр дов, счетным входом счетчика разр дов, входом сдвига регистра сдвига.

Description

Изобретение относитс  к области вычислительной техники, в частности к организации контрол  функционировани  СУ спецназначени .

Известно устройство, содержащее главную пам ть, блок команд, блок контрол  пам ти , блок канала, блок исполнени  и пульт управлени , устройство, состо щее из коммутатора , регистра верхней границы адресов регистра нижней границы адресов, регистра нижнего адреса программы, регистра количества адресов, используемых в системе, блоков сравнени , логической схемы, вырабатывающей сигнал записи программных событий и распределител  импульсов 1.

Недостаток данного устройства заключаетс  в его недостаточных функциональных возможност х, так как устройство не обеспечивает контроль полноты использовани  программного издели , т.е. не обеспечивает проверку полноты использовани  команд программы во врем  выполнени  ее ЭВМ.

Известно устройство дл  контрол  программ , содержащее блок выделени  граничных команд, блок сравнени , блок управлени , счетчик, коммутатор, первый и второй блоки пам ти, четыре регистра и три группы элементов И 2.

Однако с помощью этого устройства можно зафиксировать лишь факт использовани  каждой команды программного издели , при этом устройство не позвол ет получать адреса неиспользованных команд, что особенно важно в том случае, если программное изделие расположено не единым массивом, а в нескольких разрозненных област х пам ти .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл efc  устройство дл  контрол  выполнени  программы, состо щее из блока считывани , расположенного в ЭВМ, регистра выборки, вход щего в состав блока выборки, блока пам ти, блока управлени , генератора импульсов и имеющее входы информационный и управл ющий, на которые поступают сигналы с контролируемой ЭВМ, причем информационные входы блока считывани   вл ютс  информационными входами устройства, выход блока считывани  св зан с информационным входом регистра выборки, выход генератора импульсов св зан с первым входом блока управлени , второй вход которого св зан с управл ющим входом устройства, который св зан также с управл ющими входами блока считывани  и регистра выборки, первый выход блока управлени  св зан с управл ющим входом блока пам ти 3.

Известное устройство не обеспечивает контрол  полноты использовани  программного издели . Оно фиксирует текущее состо ние выполн емой программы дл  последующего отображени  хода программы в индикаторном блоке, однако не позвол ет получить адреса команд, ни ра,зу не использовавщихс  за весь прогон программного издели .

Целью изобретени   вл етс  расщирение функциональных возможностей путем обеспечени  полноты контрол  использовани  команд программного издели .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  программ, содержащее блок считывани , регистр выборки,

0 блок пам ти, блок микропрограммного управлени  и генератор импульсов, информационный вход устройства соединен с информационным входом регистра выборки, выход генератора импульсов св зан с тактовым входом блока микропрограммного управле5 ни , вход конца операции устройства соединен с управл ющим входом регистра выборки и входом запуска блока микропрограммного управлени , первый выход которого соединен с входом записи блока пам ти вве0 дены счетчик слов, счетчик разр дов, регистр сдвига, дещифратор, коммутатор, группа элементов И, элемент ИЛИ, первый и второй элементы И, причем первый информационный вход коммутатора  вл етс  адресным входом устройства, второй инфор5 мационный вход коммутатора соединен с выходом регистра выборки, выходы старщих и младщих разр дов коммутатора соединены с информационными входами соответственно счетчика слов и счетчика разр 0 дов, выход переполнени  которого соединен со счетным входом счетчика слов, информационные выходы счетчика слов и счетчика разр дов  вл ютс  информационным выходом устройства, информационный выход счетчика разр дов соединен также с входом дещифратора, выход которого соединен с первыми входами элементов И группы и входом информации блока пам ти, адресный вход которого соединен с информационным выходом счетчика слов, информационный выход блока пам ти соединен с вторыми входами элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с информационным входом регистра сдвига, инверсный выход первого раз5 р да, пр мой выход второго разр да, пр мой выход первого разр да и инверсный выход второго разр да регистра сдвига соединены соответственно с первым, вторым входами первого элемента И, с первым и вторым входами второго элемента И, выходы

0 первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами модификации адреса блока микропрограммного управлени , выход переполнени  счетчика слов соединен с входом останова бло5 ка микропрограммного управлени , вход режима устройства соединен с входом установки блока микропрограммного управлени , второй, третий, четвертый и п тый выходы блока микропрограммного управлени  соединены соответственно с управл ющим входом коммутатора, входами записи счетчиков слов и разр дов, счетным входом счетчика разр дов, входом, сдвига регистра сдвига .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства, на фиг. 2 - функциональна  схема блока пам ти; на фиг. 3 - функциональна  схема блока управлени ; на фиг. 4 - алгоритм работы блока управлени .

Устройство состоит из блока 1 считывани , регистра 2 выборки, двухразр дного регистра 3 сдвига,счетчика , счетчика 4 разр дов, блока 5 пам ти, блока 6 микропрограммного управлени , генератора 7 тактовых импульсов, коммутатора 8, дешифратора 9, группы 10 элементов И, элемента ИЛИ И, элементов И 12 и 12g, имеет входы 13i информации, 13г управлени , на Которые поступают сигналы с контролируемой ЭВМ, входы 14, адреса, 14j установки, выход Mj информации.

Блок 5 пам ти включает в себ  накопитель 15 емкостью M Nxn бит, где М - количество  чеек в области пам ти контролируемой ЭВМ, N.- число слов накопител , п - число разр дов в каждом слове, регистр 16 числа, группы 17i и 17 элементов И. Каждому адресу области пам ти контролируемой ЭВМ соответствует 1 бит блока 5 лам ти устройства.

Блок 6 управлени  состоит из блока 18 посто нной пам ти, дешифратора 19 адреса микрокоманд, регистра 20 адреса микрокоманд , модификатора 21 адреса микрокоманд . Блок 6 работает в соответствии с микропрограммой (алгоритм показан на фиг. 4), записанной 8 блоке 18 посто нной пам ти по тактовым сигналам генератора 7 импульсов . Обработка внешних-сигналов и сигналов от блоков устройства производитс  модификатором 21.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии (цепи установки блоков устройства в исходное состо ние на фиг. 1-3 не показаны) регистры 2 и 3 счетчики 4{ и 4г,все  чейки блока 5 пам ти содержат код 00...О (блок 22 алгоритма), коммутатор 8 находитс  в положении, при котором к входам счетчиков 4j и 4j. подключаетс  вход 14i адреса, причем 1 старших разр дов адреса с выхода коммутатора 8 подаетс  на счетчик 4 адреса, а младшие L-1 - в разр ды подаютс  на счетчик 4j разр дов, где L- разр дность адресов контролируемой ЭВМ, L logiM, l logjN.

Устройство работает в трех режимах: установки зон контрол , контрол  выпол , нени  программы ЭВМ и вывода.

Режим установки зон контрол  вводитс  потенциальным сигналом «Установка. В этом режиме в блок 5 пам ти занос тс 

«единицы в разр ды, соответствующие каждому адресу устанавливаемых зон контрол , синхроимпульс с входа 14 записывает устанавливаемый адрес с входа 14j в счетчи5 ки 4i и 4j..

Слово с адресом, хранимое в счетчике 4t, заноситс  в регистр 16 числа. С выхода дешифратора 9 через группу 17j элементов И , на установочный S-вход разр да регистра 16 числа, соответствующего коду счетчика

0 42, поступает сигнал, данный разр д устанавливаетс  в «1, после чего содержимое регистра 16 числа заноситс  в  чейку блока 5 пам ти с адресом, содержащимс - в счетчике 4i. Таким образом устанавливаютс  в 5 «1 биты блока 5, которым соответствуют все интересующие программиста адреса (блоки 23-27 алгоритма). Сигнал «Установка снимаетс -и устройство переходит в режим контрол  выполнени  программы ЭВМ.

В режиме контрол  коммутатор 8 устанавливаетс  в положение, при котором к счетчикам 4i и 4 подключен выход регистра 2 выборки, в который по окончании выполнени  в ЭВМ каждой команды с блока 1 съема информации поступает в соответствии с 5 режимом выборки, использованным ЭВМ.

Режим выборки устанавливаетс  программистом в соответствии с тем, принадлежат ли установленные зоны контрол  пам ти команд или же пам ти данных. Ввод режима выборки осуществл етс  с входа

14г, во врем  установки зон контрол  один раз на прогон программы. В соответствии с введенным режимом выборки блок 1 съема информации, представл ющий собой коммутатор с цеп ми усилени  сигналов, выдает

, на регистр 2 выборки либо адрес выполненной команды, либо адрес использованного нею операнда.

Сигнал конца операции с ЭВМ-производит запись использованного адреса в регистр 2 выборки и запускает 1икл работы

блока 6 управлени  (блок 22 алгоритма). Следующим тактом блок 6 управлени  записывает содержимое регистра 2 выборки S счетчики 4j и 4j. Затем содержимое  чейки блока 5 пам ти с адресом, хран щимс 

r в счетчике 4j, заноситс  в регистр 16 числа, с выхода дешифратора 9 через группу 17г элементов И на установочный R-вход разр да регистра 16 числа, соответствующего коду счетчика 4j, поступает сигнал и данный разр д устанавливаетс  в «О. Если

0 он был установлен в «О при предыдущем обращении, содержимое данного разр да подтверждаетс  сигналом, пришедшим на R-вход. После установки содержимое регистра 16 числа заноситс  в  чейку блока 5 пам ти с адресом, хран щимс  в счетчике 4} (блоки 22-24 алгоритма).

Последовательность действи  повтор етс  по выполнении каждой операции. По окончании выполнени  программы на ЭВМ

единицами в блоке 5 пам ти будут помечены лишь ни разу не использованные адреса.

Потенциальным сигналом «Вывод устройство переводитс  в режим вывода информации , при этом счетчики 4 и 4г устанавливаютс  в исходное положение. Выход переполнени  счетчика 4 соединен со счетным входом счетчика 4j, следовательно, они в совокупности работают как единый счетчик (блоки 28-36 алгоритма). Содержимое счетчика 4 представл ет собой 1 старших разр дов адреса ЭВМ. Содержимое счетчика 42-L-1 остальных разр дов адреса ЭВМ. В совокупности они составл ют полный адрес ЭВМ (в алгоритме интерпретируетс  как содержимое счетчка 4), на выход устройства будет выдаватьс  совокупность содержимых счетчиков 4 и 4 единым словом {L разр дов), которое представл ет собой граничный адрес массива неиспользованных адресов (начальный или на единицу увеличенный конечный).

Блок 6 управлени  начинает цикл работы в режиме вывода информации со считывани  на регистр 16 числа содержимого  чейки накопител  15 с адресом, хран шимс  в счетчике 4j. Код со счетчика 4 подаетс  на вход дешифратора 9, потенциал на соответствуюш,ем выходе которого возбуждает управл ющий вход того элемента И группы 10, который определ етс  кодом счетчика 42. Значение указанного разр да слова регистра 16 числа с выхода выбранного элемента И группы 10 подаетс  на вход регистра 2 сдвига. Следующим тактом производитс  сдвиг содержимого регистра 3, второй разр д которого принимает значение первого, а первый устанавливаетс - равным значению информационного входа (блок 26 алгоритма). ;

В том случае, если бит пам ти, соответствуюший содержимому счетчиков 4 и 4j, равен нулю (т.е. данный адрес использовалс  ЭВМ или не входит в одну из установленных зон контрол ), то содержимое регистра 3 не изменитс  при сдвиге. Сигналом блока 6 управлени  в счетчик 4j добавл етс  единица и последовательность действий повтор етс  (блоки 28-36, 26 алгоритма).

Если же на вход регистра 3 подаетс  «1 (т.е. соответствующий адрес .входит в одну.

из установленных зон контрол , но не использовалс  ЭВМ), то в регистре 3 устанавливаетс  код 01, срабатывает элемент И 12i, по сигналу с выхода которого блок 6 организует выдачу начального адреса массива неиспользованных команд (блоки 28 алгоритма ). После того как придет подтверждение приема, содержимое счетчика 4 увеличиваетс  на «1 (блоки 29-36 алгоритма). Если на вход регистра 3 поступит следуюша  «1 в регистре 3 устанавливаетс  код 11, (т.е. неиспользованные адреса расположены массивом, а программиста интересует только конечный адрес массива), то все действи  блока управлени  свод тс  к увеличению на «1 содержимого счетчика 4. Когда же массив неиспользованнь1х адресов будет просмотрен, на вход регистра 3 во врем  его сдвига будет подан «О, в регистре 3 установитс  код 10. При этом сработает элемент И 122, йлок 6 управлени  организует выдачу адреса, следующего за конечным адресом массива, на выход 14з устройства (блоки 31-32 алгоритма), после чего содержимое счетчика 4 вновь увеличиваетс , последоваельность действий повто5 р етс .

Устройство окончит свою работу в тот момент, когда содержимое счетчика пробежит всю область пам ти ЭВМ (блоки 33 и 34 алгоритма), т.е. по сигналу переполнени  счетчика 4j.

0 Таким образом, предлагаемое устройство выполн ет функции известных устройств, однако в отличие от них имеет возможность заранее устанавливать любую область контрол , причем она может состо ть из неограниченного количества зон любой величины , кажда  зона может быть задана с точностью до команды; результат контрол  выводитс  в виде границ массивов неиспользованных команд,что не  вл етс  избыточным и не требует каких-либо преобразований в

0 дальнейшем.

Использование предлагаемого устройства позволит повысить эффективность и оперативность контрол  выполнени  програмг много издели  в специализированных ЭВМ, содержащихс  в системах управлени , работающих в реальном масштабе времени.

vK8 .,KJl2.

ОтШ Qm4.1

Фиг.З С f Выдача конечного адреса массива неucnoftbwluHш/х канона г nepeiujd к - -J следднипену Конец J)

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОГРАММ, содержащее регистр выборки, блок памяти, блок микропрограммного управления и генератор импульсов, причем информационный вход устройства соединен с информационным входом регистра выборки, выход генератора импульсов соединен с тактовым входом блока микропрограммного управления, вход конца операции устройства соединен с управляющим входом регистра выборки и входом запуска блока микропрограммного управления, первый выход которого соединен с входом записи блока памяти, отличающееся тем, что, с целью увеличения полноты контроля, в него введены счетчик слов, счетчик разрядов, регистр сдвига-, дешифратор, коммутатор, группа элементов И, элемент ИЛИ, первый и второй элементы И, причем первый информационный вход коммутатора является адресным входом устройства, выход регистра выборки соединен с вторым информационным входом коммутатора, выходы старших и младших разрядов коммутатора соединены с информационными . входами соответственно счетчика слов и счетчика разрядов, выход переполнения которого соединен со счетным входом счетчика слов, информационные выходы счетчика слов и счетчика разрядов являются информационным выходом устройства, информационный выход счетчика разрядов соединен с входом дешифратора, выход которого соединен с первыми входами элементов И группы и информационным входом блока памяти, информационный выход счетчика слов соединен с адресным входом блока памяти, информационный выход которого соединен с вторыми входами элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с информационным входом регистра сдвига, инверсный выход первого разряда, прямой выход второго разряда, прямой выход первого разряда и инверсный выход второго разряда регистра сдвига соединены соответственно с первым, вторым входами первого элемента И, с первым и вторым входами второго элемента И, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами модификации адреса блока микропрограммного управления, выход переполнения счетчика слов соединен с входом останова блока микропрограммного управления, вход режима устройства соединен с входом установки блока микропрограммного управления, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока микропрограммного управления соединены соответственно с управляющим входом коммутатора, входами записи счетчиков слов и разрядов, счетным входом счетчика разрядов, входом сдвига регистра сдвига.