SU1488839A1

SU1488839A1 - Устройство для определения времени выполнения алгоритмических оле- . раторов программ эвм

Info

Publication number: SU1488839A1
Application number: SU864085578A
Authority: SU
Inventors: Evgenij A Bashkov; Irina Yu Ivanova; Aleksandr Yu Ivanov; Elena P Ratushnaya; Leonid G Shcherbak
Original assignee: Do Politekh Inst
Priority date: 1986-07-09
Filing date: 1986-07-09
Publication date: 1989-06-23

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при· эксплуатации и создании цифровых вычислительных систем реального времени. Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет измерения времени выполнения алгоритмических операторов вне зависимости от алгоритмического языка. Для достижения поставленной

цели в устройство, содержащее сумми< рующий счетчик 1, выход которого со-,

единен с блоком 2 индикации, генератор тактовых импульсов 3, триггер 4, выход которого соединен с. первым входом элемента И 6, компаратор 10, формирователь импульсов 1I, введены дешифратор адреса 12, шифраторы 13 и 14, цифроаналоговый преобразователь 15, аналого-цифровой преобразователь 16, инвертор 17, первый выход дешифратора, вход которого является вторым входом устройства, соединен с вторым входом элемента И, первый вход которого являемся первым входом устройства, второй выход дешифратора со- с единен с первым входом элемента И, второй вход которого является третьим входом устройства, выход элемента И соединен с управляющим входом цифроаналогового преобразователя и

управляющим входом первого шифратора, “ информационный вход которого является четвертым входом устройства. 1 ип.

югогт

□о

00

3

1488839

4

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при эксплуатации и соз дании цифровых вычислительных систем $ реального времени,,

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет измерения времени выполнения алгоритмических операторов вне зависимое- }0 ти от- алгоритмического языка„

На чертеже приведена схема устройства»

Устройство содержит счетчик 1, блок 2 индикации, генератор 3 тактовых импульсов, первый триггер 4 с установочными входами, второй триггер 5 со счетным входом, элементы И 9, компаратор 10,. формирователь 11 игагульсов, дешифратор 12 адреса, шин- 2θ ные формирователи 13 и 14, цифроаналоговый преобразователь 15, аналогоцифровой преобразователь 16, инвертор 1 7 „

Кроме того, на схеме показана ис- 25 следуемая ЭВМ 18 с шиной 19 адреса, шиной 20 данных, шиной 21 "Запись", с шиной 22 "Чтение"»

Входами устройства являются первый вход элемента И 7, вход дешифрато- зд ра 12, информационный вход шинного, формирователя 13; второй вход элемента И 8, информационный выход шинного формирователя 14.

Устройство работает следующим образом»

На стадии подготовки разрабатываются машинно-ориентированные подпрограммы управления работой цифроаналогового преобразователя и управления работой аналого-цифрового преобразователя с формальным параметром X» В параметр X, предназначенный для передачи в вызываемую подпрограмму 1, заносится число, которое выдается на цифроаналоговом преобразователе. При этом по команде ' "Выдать информацию" на шину 19 адреса ЭВМ 18 выставляется физический адрес цифроаналогового пре образователя, на шину 20 данных выдается в двоичном представлении число X, сопровождаемое единичным сигналом •на шине 21 "Запись". В этом случае информация с шины 20 данных, поступающая· на информационный вход форми- $$ рователя 13, подается на информационный вход цифроаналогового преобразователя 15, так как на управляющий вход формирователя Ί3 поступит единичный сигнал с выхода элемента И 7. Этот же сигнал, поступая на управляющий вход цифроаналогового преобразователя 15, запускает его на преобразование числа X в напряжение и_х, которое поступает на второй вход компаратора 10 и вход инвертора 17. В параметр X, предназначенный для передачи в вызываемую программу, из подпрограммы 2 заносится напряжение, преобразованное в число аналого-цифрового преобразователя 16» При этом по команде ЭВМ 18' "Ввести информацию" на шину 19 адреса выставляется физический адрес аналого-цифрового преобразователя 16, сопровождаемый единичным сигналом на шине 22 "Чтение"»

В этом случае единичный сигнал с второго выхода дешифратора 12 вызовет появление единичного сигнала на выходе элемента И 8. По этому сигналу, поступающему на управляющий вход аналого-цифрового преобразователя 16, напряжение и*, преобразованное в код, поступит на информационный вход шифратора 14 и далее на шину 20 данных, так как на управляющий вход шинного формирователя также поступит единичный сигнал с выхода элемента И 8. Информация с шины 20 данных будет занесена подпрограммой 2 в память ЭВМ и передана через формальный параметр X в вызвавшую программу»

Используя эти две программы, на исследуемом алгоритмическом языке разрабатывается программа (программа 3), выполняющая в цикле ввод в переменную X программы 3 ЭВМ 18 информации, преобразованной преобразователем 16, и вывод переменной X программы 3 на преобразователь 15» Алгоритм программы 3 может бьггь записан следующим образом: 1» X * I, 2» Обращение с’ языка к подпрограмме Г с параметром X» 3» Обращение с языка к подпрограмме 2 с параметром X. 4» Без условный переход к выполнению п„ 2,

Например, при исследовании длительности выполнения алгоритмических операторов Фортран-программы и именах подпрограмм цифроаналогового преобразования РВКЕ и аналого-цифрового преобразования КЕС\Г программа 3 записывается следующим образом:'

РКОСКАМ № 3 X = 1

ЬиСАЬЬ РВКЕ (X)

САЬЬ РЕ СУ (X)

1488839

5

СОТО I

ΕΝϋ

Программа 3 запускается на выполнение в ЭВМ 18. Величина X из ЭВМ 18 выдается через преобразователь 15 в устройство подпрограммой 1. Напряжение и_х, соответствующее X, инвертируется блоком 17 и поступает на вход преобразователя 16. При выполнении подпрограммы 2 в ЭВМ 18 введется число, соответствующее отрицательному значению X.

После выполнения оператора безус- 15 ловного перехода вновь выполнится подпрограмма 1, но уже с отрицательным входным параметром X, Процесс будет продолжаться до тех пор, пока исполняется программа 3. Таким образом, 20 изменение напряжения на выходе преобразователя 15 будет подчиняться периодическому закону с периодом Т, (б время работы подпрограммы аналогоцифрового преобразования; б_цлп- время 25 работы подпрограммы цифроаналогового преобразования). Измерение времени производится путем выдачи формирователем 11 импульса сброса единичного сигнала., При этом суммирующий счет- βθ чик 1 обнуляется, первый триггер устанавливается в единичное состояние, разрешая прохождение положительных импульсов с выхода компаратора 10 через элемент И 6 на первый вход триг- „

С с

гера 5 со ‘счетным входом, триггер 5 при этом устанавливается в нулевое состояние, ..блокируя прохождение временных импульсов от генератора-3 тактовых импульсов. С приходом положи- до тельного импульса с выхода компаратора 10 первый триггер 4 установится в единичное состояние, разрешая прохождение временных сигналов с выхода генератора 3 на вход счетчика 1. При 45 поступлении с выхода компаратора следующего положительного импульса первый триггер 4 по переднему фронту установится в нулевое состояние, запретит прохождение временных сигналов ₅θ через четвертую схему И 9 на вход с суммирующего счетчика 1 и установит первый триггер 4 в нулевое состояние, что запретит прохождение сигналов с выхода компаратора 10. Для по- $$ вторного измерения периода Т* необходимо выдать единичный сигнал формирователем 11 импульса сброса. Измеренное с помощью устройства значение

6

Т₄ постоянно для исследуемого алгоритмического языка и ЭВМ,

Перед стадией измерения времени

₅ выполнения алгоритмического оператора программа 3 модифицируется. При этом в программе 3 между операторами обращения к подпрограммам 1 и 2 встав ляется алгоритмический оператор, вре10 мя выполнения которого измеряется.

На языке Фортран и измерении выполнения оператора А = В + С программа 3 имеет вид:

РНОСКАМ № 3 X = 1

1и САЬЬ РВКЕ (X)

А* = В + С САЬЬ РЕСТ (X)

СОТО I ΕΝϋ

Измененная программа запускается на выполнение в ЭВМ 18. При этом период изменения напряжения на выходе преобразователя 15 составит Т₂(Т_г>Т|) и будет фиксироваться блоком 2 индикации после выдачи формирователем импульса сброса единичных сигналов» Сопоставляя осциллограммы работы программы 3 видно, что время выполнения исследуемого оператора будет равно 0,5 (Т^-Т, ). Измерение времени выполнения другого алгоритмического оператора, группы операторов или программы осуществляется соответствующей модификацией программы 3, пропуском ее на ЭВМ 18 и измерением б₀ (время выполнения исследуемого алгоритмического оператора в ЭВМ 18) с помощью устройства. Предлагаемое устройство позволяет осуществлять измерение с необходимой практической точностью, не зависит от алгоритмического языка и типа ЭВМ, учитывает накладные расходы системного математического обеспечения. Кроме того, устройство позволяет оценить эффективность транслирующих систем различных ЭВМ.

Claims

Формула изобретения

Устройство для определения времени выполнения алгоритмических операторов программ ЭВМ, содержащее генератор тактовых импульсов,первый триггер, счетчик, компаратор, первый элемент И, формирователь импульсов, выход которого подключен к входу установки в ’Ό" первого триггера, прямой

7

1488839

8

выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выход перво- $ го элемента И соединен со счетным входом счетчика, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет измерения времени выполнения алгоритмических операторов вне зависимости от алгоритмического языка, в него введены дешифратор, первый и второй шинные формирователи, аналого-цифро- 15 вой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь, инвертор, второй триггер, три элемента И, выход формирователя импульсов подключен к входу установки в "О” второго триггера и 20 к входу сброса счетчика,прямой выход первого триггера соединен с входом установки в "1" второго триггера, прямой выход которого подключен к первому входу второго элемента И, вы- 25 ход которого соединен с входом установки в "I" первого триггера, второй вход второго элемента И подключен к выходу компаратора, первый вход которого является входом задания порога 30 компаратора, второй вход компаратора

объединен с входом инвертора и соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, выход инвертора подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя, тактовый вход которого объединен с тактовым входом первого шинного формирователя и соединен с выходом третьего элемента И, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к информационному входу первого шинного формирователя, выход которого соединен с шиной данных ЭВМ, соединенной с информационным входом второго шинного формирователя, выход которого подключен к информационному входу цифроаналогового преобразователя, тактовый вход которого объединен с тактовым входом второго шинного формирователя и соединен с выходом четвертого элемента И, шина записи ЭВМ подключена к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого объединен с первым входом третьего элемента И и соединен с выходом дешифратора, вход которого подключен к шине адреса ЭВМ, шина чтения ЭВМ подключена к второму входу третьего элемента И»