SU928360A1 - Устройство дл контрол времени выполнени программ - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ Изобретение относитс  к вычислитепь- ной технике, а именно к устройствам дл  контрол  времени выполнени  программ в цифровых вычислительных и управл ющих системах реального времени и может быть использована в устройствах уп равлени  ходом выполнениГ  программ в ЭВМ. . Известно устройство, содержащее сче чик времени, датчик синхроимпульсов, элементы И, блок управлени , блок прерывани  и схемы анализа состо ни , осуществл ющие счет времени выполнени  программы и выдачу сигнала окончани  заданного промежутка времени. Контроль работы времени выполнени  программ осуществл етс  счетчиком времени. На счетчик времени заноситс  код времени, значение которого несколько превыщает допустимое врем  выполнени  программы При отсутствии неисправности в вычислительной машине и программе счетчик времени не должен никогда переполн тьс . Если же при выполнении какой-то

ПРОГРАММ программы по вл етс  сбой, в результате которого происходит эаникпивание программы и врем  выполнени  ее прювыщает допустимый интервал, то сигнал переполнени  счетчика времени поступает в блок -прерывани  111. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство дл  контрол  времени выполнени  программ содержащее счётчик, вход и первый выход которого через вентили записи и вентили считывани  соединены соответственно с первым входом и первым выходом устройства, блок управлени , элементы ИЛИ, ИЛИ-НЕ,ИСКЛЮЧАКаЦЕЕ ИЛИ, НЕ, триггер и соответствующие св зи между ними 2 3. Недостатком этих устройств  вл етс  низка  достоверность контрол  времени выполнени  программы, котора  об сн - етс  тем, что контроль ведетс  только на одном уровне управлени  - пибо на первом уровне (уровне центрального диспетчера 11Д), mi6o на более низком уровне (уровне местных диспетчеров). При контроле на уровне ЦП. (самый высокий уровень) на счетчик времени до жен быть занесен отрезок времени, допу тимый дп  работы всех программ от первого до последнего уровн . При этом, ес ли - врем  работы указанных программ превышает заданную величину, нельз  указать, из-За чего и где произошло нарушение временных соотношений работы программ, приведших к неисправности. При 1 онтроле на низшем уровне на счетчик заноситс  допустимое врем  работы отдепьной программы. Если при ее работе произошло нарушение временных Соотношений, то нельз  установить весь, ход вычислительного процесса, как и в какой последовательности была вызвана данна  программа, так как возможен вызов одной и той же программы различны ми программами вышесто шего уровн . Последнее очень важно, так как нарушение временных соотношений при работе отдельных программ может происходить не из-за неисправностей этих программ а из-за неисправности программ более высокого уровн , которые наверно форми руют входные параметры дл  вызываемой программы более низкого уровн . Наличие одного счетчика времени при контроле на разных уровн х программы требует дополнительных существенных ус ложнений системы контрол , св занных С необходимостью запоминани  кодов вре мени при вызове вложенных программ и восстановлени  этих кодов при возвраше- НИИ из вызванных программ. Таким образом, эти устройства обладают низкими диагностическими возможност ми и имеют узкую область применени . Цель изобретени  - расширение диагностических возможностей и области применени  устройства за счет обеспечени  одновременного контрол  времени вы полнени  программы на различных уровн х и получени  маршрута движени  по . общей программе с точностью до элемента математического обеспечени  (МО) на каждом уровне управлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  времени выполнение программ, содержащее первый счетчик и блок управлени ,, причем инфор мапионный вход счетчика  вл етс  первым информационным входом устройс1;ва, управл ющий вход первого счетчика соединен с первым выходом первой группы управл ющих выходов блока управлени , первый тактовый выход которого подключен , к счетному входу первого счетчика, тактовый и управл ющий входы блока управлени   вл ютс  соответственно тактовым и управл ющим входами устройства, информационный вход блока управлени   вл етс  вторым информационным входом устройства введены блок фиксации сбоев. ti -регистров и п -1 счетчиков, при этом установочный выход блока фиксации сбоев  вл етс  установочным выходом устройства и подключен ко второму управл ющему входу блока управлени , выходы счетчиков подключены к группе входов блока фиксации сбоев, информационные входы счетчиков, кроме первого объединены и подключены к первому информационному входу устройства, счетный и управл ющей входы каждого сч8 тчика, кроме первого, подключены к соответствующим информационным и управл ющим выходам первой группы информационных и управл ющих выходов блока управлени , информационные выходы регистров объединены и  вл ютс  вторым информационным выходом устройства, информационные входы регистров объединены и  вл ютс  третьим информационным входом устройства, каждый выход первой и второй группы выходов блока управлени  соединен соответственно с первым и втоым установочными входами соответствующего регистра. Кроме того, бпокуправлени  содержит дешифраторы, -элементов И, -триггеров , причем информационные входы дешифраторов объединены и подключены ко второму информационному входу блока, а управл ющие входы - к управл ющему входу блока, первые входы элемента И объединены и подключены к тактовому входу блока, второй вход каждого элемента И подключен к первому выходу соответветствующего триггера, выходы элементов И образуют первую группу выходов блока ,. выходы первого дешифратора подключены к нулевым входам соответствующих триггеров и  вл ютс  первой группой выходов блока, выходы первого дешифратора соединены с единичными входами соответствующих триггеров, единичные выходы которых подключены ко второму управл ющему входу блока, выходы второго дешифратора подключены ко второй и третьей группам выходов блока. Блок фиксации сбоев содержМт п триггеров и элемент ИЛИ, выход которого  вл етс  установочным выходом блока.

выходы триггеров  вл ютс  группой информационных выходов бпока,единичные входы всех триггеров подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ и подключены к информационным входам блока, нулевые входы триггеров объединены и подключены к установочному входу блока.

Единичный вход каждого триггера соединен соответствующим входом группы входов блока И со входом элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  управл ющим выходом блока.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства J. на фиг. 2 - точки установки команд ЗКД.И и БКДИ с указанием номера уровн  управлени  (t-iv).

Устройство содержит п счетчиков 11-1 п и блок 2 управлени , первый информационный вход третьего устройства соединен с информационными входами . счетчиков 1.1-1 г управл ющие и счетные входы которых соединены соответственно с первой группой управл ющих и тактовых выходов  блока 2 управлени , информационный вход 3. Тактовый 4, установочный 5 и управл ющий 6 входы устройства соединены соответственно с тактовым входом бпока 2 управлени  с установочным-входом блока 7 фиксации сбоев и с Вторым управл ющим входом блока 2 управлени .

Группа информационных входов бпока 2 управлени  соединена с информационными входами 8 устрвйства. -Устройство также содержит п -регистров 9.1-9. п первый и второй управл ющие входы каждого регистра подключены к соответствующим выходам первой и второй управл ющих групп выходов блока 2 управлени .

Информационные входы 10 и выходь П регистров 9.1-9.П  вл ютс  соответственно вторым информационным входом и выходом устройства. Выходы блока фиксации сбоев подключены к первому выходу устройства. Управл ющий выход блока фиксации сбоев соединен с первым управл ющим входом управлени  и с управл ющим выходом 12 устройства.

В состав блока 2 управлени  вход т первый 13 и второй- 14 дешифраторы, П элементов И 15.1-15.П и п триггеров 16.1 -16. п Информашюнные входы первого 13 и второго 14 дешифраторов соединены с группой 8 информационных входов блока. Первый управл ющий вхэд блока управлени  соединен с единичным входом всех триггеров 16.1-16. п.

Второй управл ющий вход блока соединен с управл ющим входом первого и

второго дешифратора. Каждый выход первого дешифратора 13 соединен с нулевым входом соответствующего триггера 16.116 .П ,и с соответствующим выходом первой управл ющей группы выходов блок

Каждый выход второго дешифратора 14 соединен с соответствующим выходом второй группы управл ющих выходов бпрка и с единичным входом соответствук щего триггера 16.1-16.П. Тактовый вход блока соединен с первыкл входами элементов И 15.1-15. п. Выход каждого триггера 16.1-16,п соединен со вторым входом соответствующего эпемеи та И 15.1-15.П. Выходы элементов И 15.1-15.П образуют группу тактовых выходов блока Блок 7 фиксации сбоев содержит п триггеров 17.1-17. п и элемент ИЛИ 18.,

Установочный вход блока соединен с нулевыми входами всех триггеров 17.117 .П выходы которых образуют группу выходов блока. Единичный вход каждого триггера 17.1-17.П соединение соотве-гствующим входом группы входов группы И со входом элемента ИЛИ 18, выход которого  вл етс  управл ющим кыЛоаам блока..,

Устройство работает следующим образом .

Устройство дл  контрол  времени выполнени  программ реализует работу двух специальных кома«д, вводимых в систе- му команд ЭВМ, - Запуск контрол  длительности использовани  (ЗКйИ) и Блокировка контрол  длительности исполнени  (БКДИ).

В состав операторов команд вход т: номер уровн  управлени  (контрол ); иомер (им ) программы, выполн емой в данный момент на данном уровне; допустимый интервал, времени работы контролируемой программы на данном уровне (последнее только дл  команды запуска контрол  длительности исполнени ).

При контроле времени работы программы соответствующего уровн  команда Запуск контрол  длительности исполнени  ставитс  в вызывающей програ мме . непосредственно перед обращением к вызываемой программе.

Команда Блокировка контрол  длительности исполнени  ставитс  в точке возврата к вызывающей программе. Она исполн етс , когда по окончанию работы вызываемой программы совершен ее возврат к вызывающей программе.

Назначение команды ,ЗКДИ - запустить контроль длительности работы граммы на задаваемом уровне управпе1ШЯ в соответствии с задаваемой допустимой длительностью работы. Назначение команды БКДИ -т заблокироватъ (прекратить) контроль программы на задаваемом уровне управлени . Содержание контрол  сводитс  к определению длительности работы контролируемой программы и сравнению ее с заданной допустимой длительностью ее работы, Если интервал времени между исполнением соответствующих команд и БКДИ не превышает величины допустимого интервала времени работы Данной программ1 1 ,то это свидетельствует об удовлетворении требовани  по длительноети работы. Если по истечении времени не осуществлен выход на команду БКДИ, то это свидетельствует о нарушении указанного требовани . В этом случае система контрол  вырабатывает соответствующий сигнал с указанием номера (имени) программы и номера уровн  управлени , на котором произошло нарушение требовани . На выходы 8 блока 2 управлени  поступает группа разр дов операндов команд Запуск (Блокировка) контрол ) длительности исполнени , а на управл ющий вход 6 - управл ющий сигнал Запуск или Блокировка, который опрашивает либо дешифратор 13 (если установи лена команда Запуск контрол  дтштельности исполнени ), либо дешифратор 14, Сигнал. с выхода Дешифратора 13 произ водит занесение допустимого интервала времени работы контролируемой программы со входа 3 устройства на соответствующий счетчик 1.1-1.П, а с информационного входа 1О устройства на соответствующей регистр 9.1-9. п происходит занесение номера (имени программы, котора  будет выполн тьс  на соответствующем уровне). Кроме того, этот же сигнал с выхода дешифратора 13 производит установку соответствующего триггера 16.1-16.1 в положение, когда на втором входе соотве ствуюшего элемента И 15.1-15. п установлен потенциал, разрешающий прохождение сигнала с тактового входа 4 устройства меток времени, на счетный вход соответствуюшего счетчика 1.1-l.n. Сигнал Метки времени с тактовогр входа 4 устройства поступает на счетные входы счетчиков трех уровней, контроль ко торых разрешен (соответствующие геры 16.1-1в.п установлены в состо ,.ние контроль). Метки времени поступают 08 , на входы счетшков до тех пор, пока не по витс  команда Блокировка контрол  длительности с тем же кодом номера уровн , либо пока не произойдет переполнение одного из запущенных счетчиков 1,1-1.1. П- По команде Блокировка контрол  длительности исполнени  соответствующий вызсод дешифратора 14 заблокирует поступление меток времени на соответствующий счетчик и общий регистр времени (имени) программы данного уровн . Если же до прихода команды Блокировка контрол  длительности происхо переполнение счетчика, что свидетельствует об окончании допустимого временного интервала сигнал Переполнение счетчика будет запомнен на соответствующем триггере 17.1-17. п блока 7 фиксации сбоев. Все„триггера 17.1-17.п блока- 7 по начальному пуску устанавливаютс  в нулевое состо ние по установочному входу 5 устройства. Сигнал Переполнение счетчика кроме установки в единицу соответствующего триггера 17.1-17.Я поступает на соответствующий вход элемента ИЛИ 18. С выхода элемента ИЛИ 18 он поступает на выход 12 устройства и на первый управл ющий вход блока 2 управлени , который осуществл ет установку в единицу всех триггеров 16.1-16.П и тем самым вызывает блокировку счетчиков 1.1l .n, всех уровней. Выход 12 устройства св зан со схемой прерывани . По сигналу на выходе 12 устройства прекращаетс  выполнение рабочей программы и вызываетс  программа анализа -сбо , котора  осуществл ет анализ причин, приведших к неверной работе одной из программ, включаемой на определенном уровне управлени . При этом регистры 9.1-9.П по выходу 11 программно доступны, блок 7 фиксации сбоев по информационным выходам также программно доступен. Счетчик 1.1-l.n программно доступны, их выхоаы на фиг. 2 не показаны. Предлагаемое устройство  вл етс  универсальным средством дл  проведени  отдаточных и настроечных работ, св занных с распределением ресурсов производительности ЭВМ между компонентами математического обеспечени . Оно обеспечивает также фиксацию факта зиникливани  программы с локализацией места неисправности . Получаемый лри зацикливании программы сигнал используетс  дл  прин ти  мер по восстановлению вычиспительного процесса. Помимо контрогш длительности работы устройство обеспечивает также контроль управлени  на уровне эле ментов математического обеспечени . Пре лагаемое устройство дает возможность установить маршрут движени  по обшей программе с точностью до эпемента МО на каждом . уровне управлени . Ф о р мула изобретени  U ,. . . 1. Устройство дл  контрол  времени выполнени  программ, содержащее первый счетчик и блок управлени , причем инфор мационный вход счетчика  вл етс  пер-, вым информационным входом устройства, управл ющий вход первого счетчика соединен с первым выходом первой группы управл ющих выходов блока управлени , первый тактовый выход которого подкл}очен к счетному входу первого счетчика, тактовый и управл ющий входы блока управлени   вл ютс  соответственно такто- вым и управл ющим входами устройства, информационный вход блока управлени   вл етс  вторым информационным входом устройства, отличающеес  тем, что, с целью расширени  диагностических возможностей и области применени  за счет обеспечени  одновременного контрол  времени выполнени  программы на различных уровн х управлени , устрой ство содержит блок фиксации сбоев, п регистров и п -1 счетчиков, при этом установочный выхр41 блока фиксации сбоев  вл етс  установочным выходом устройства и подключен ко второму управл ющему входу блока управлени , выходы счетчиков подключены к группе входов блока фиксации сбоев, информационные входы счетчиков, кроме первого, объединены и подключены к первому информационному входу устройства, счетный и управл ющий входь: каждого счетчика, кроме первого, подключены к соответствующим информационным и управл ющим выходам первой группы информационных и управл ющих выходов блока управлени , информационные выходы регистров объеди нены и  вл ютс  вторым информационным выходом устройства, информационные вхо ды регистров объединены и  ышютс  третьим информационным входом устройства, каждый выход первой и второй группы выходов блока управлени  соединен соответственно с первым и установочными входами соответствующего регистра. 2.Устройство поп. 1, отличающее с   тем, что блок управлени  содержит дещифраторы, п элементов И и п триггерюв, причем информаоионные входы дещифраторов объедин ены и подключены ко второму информационному входу блока, а управл ющие входы - к управл ющему входу блока, первые входы эпе-,. мента И объединены и подкшочены к тактовому входу блока, второй вход каждого элемента И подкшочен к первому выходу соответствующего триггера, выходы элементов И образуют пербую группу выходов блока, выходы первого дешифратора подключены к нулевым вхоДам соответствующих триггеров и  вл ютс  первой группой, выходов блока, выходы второго дешифратора соединены с едицрчными входами соответствующих триггеров, единичные выходы которых подключены ко второму управл ющему входу блока выходы второго дешифратора подключены ко второй и третьей группам выходов блока. 3.Устройство поп. 1,отличаю щ е е с   тем, что, блок фиксации сбоев содержит rj триггеров и элемент ИЛИ, выход которого  вл етс  установочным выходом блока, выходы триггеров  вл ютс  группой информационных выходов блока, единичные входы всех триггеров подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ и подключены к информационным входам блока, нулевые входы триггеров объединены и подключены к установочному входу блока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Дроздов Е. А. и П тибратов Основы построени  и функционировани  вычислительных систем, М.,ХЭнерги ,1973. 2.Авторское свипетельство СССР № 439813, кл. Q Об F 11/ОО, 1972 (прототип).

Claims (3)

1. Ф о р мула изобретения

   I. . . · ' 1

   1. Устройство для контроля времени выполнения программ, содержащее первый счетчик и блок управления, причем информационный вход счетчика является пер-, вым информационным входом устройства, управляющий вход первого счетчика соединен с первым выходом первой группы управляющих выходов блока управления, первый тактовый выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, тактовый и управляющий входы блока управления являются соответственно такто—, вым и управляющим входами устройства, информационный вход блока управления является вторым информационным входом- устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения диагностических возможностей и области применения за счет обеспечения одновременного контроля времени выполнения программы на различных уровнях управления, устройство содержит блок фиксации сбоев, η регистров и η -1 счетчиков, при этом установочный выход блока фиксации сбоев является установочным выходом устройства и подключен ко второму управляющему входу блока управления, выходы счетчиков подключены к группе входов блока фиксации сбоев, информационные входы счетчиков, кроме первого, объединены и подключены к первому информационному входу устройства, счетный и управляющий входы каждого счетчика, кроме первого, подключены к соответствующим информационным и управляющим выходам первой группы информационных и управляющих выходов блока управления, информационные выходы регистров объединены и являются вторым информационным выходом устройства, информационные вхо ί

   928360 10 ды регистров объединены и являются третьим информационным входом устройства, каждый выход первой и второй группы выходов блока управления соединен соответственно с первым и вторым установочными входами соответствующего регистра.
2. 2. Устройство поп. 1,отиичаю щ е е-с я тем, что блок управления содержит дешифраторы, η элементов И и η триггеров, причем информационные входы дешифраторов объединены и подключены ко второму информационному входу блока, а управляющие входы - к управляющему входу блока, первые входы элемента И объединены и подключены к так- [ товому входу блока, второй вход каждого элемента И подключен к первому выходу соответствующего триггера, выходы элементов И образуют первую группу выходов блока, выходы первого дешифратора подключены к нулевым входам соответствующих триггеров и являются первой группой, выходов блока, выходы второго . дешифратора соединены с единичными входами соответствующих триггеров, единичные выходы которых подключены ко второму управляющему входу бпока^ выходы второго дешифратора подключены ко второй и третьей группам блока.
3. 3. Устройство по п. 1,о ю щ е е с я тем, что, блок сбоев содержит η триггеров ИЛИ, выход которого является установочным выходом блока, выходы триггеров являются группой информационных выходов блока, единичные входы всех триггеров подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ и подключены к информационным входам блока, нулевые входы триггеров объединены и подключены к установочному входу блока.