SU983712A1 - Устройство дл контрол хода программ - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к вычислительной технике, в частности к организации контрол  программ.

Известно устройство дл  контрол  Прохождени  программ, содержащее зонную пам ть, состо щую из трех основных частей: быстродействующего запоминающего блока дл  хранени  адресов, схем селекции и хранени  адресов, схем считывани  или визуального вывода зафиксированных адресов (1.

Однако в устройстве по типу обращени  к пам ти вьщел ютс  определенные контрольные точки, которые фиксируютс  в запоминающем блоке устройстB i . По факту прохождени  программы через контрольные точки .делаетс  вывод о том, что весь участок программы между крнтрольными точками вьшолнен, что не всегда верно. Поэтому устройство не гарантирует контрол  программ в части полноты использовани  команд в программе.

На1{более близким к изобретению по технической сущности-  вл етс ,устройство , содержащее главную пам ть, блок команд, блок контрол  пам ти; блок канала, блок исполнени  и пульт управлени , устройство, состо щее из . регистра верхней гранииы адресов, регистра границы адресов, pierHCTpa нижнего адреса программы, регистра количества адресов используемых в системе , от нижнего ашреса программы до верхнего адреса программы, первый, .второй, третий и четвертый блоки сравнени  нижней и верхней границ адресов , нижнего адреса программы и верх- ней границы адресов, верхнего адреса

10 программы и нижней границы адресов, нижнего и верхнего адресов программы, логическую схему, вырабатывающую сигнал записи программных событий, распределитель импульсов, причем выход

is регистра нижней границы адресов соединен с первым входом блока сравнени  и с вторым входом третьего блока сравнени , выход регистра верхней границы.адресов соединен с вторым

20 входом первого блока сравнени  и с вторым входом второго блока сравнени , выход рег.истра нижнего адреса программы соединен с первыми входами второго, третьего и четвёртого бло25 ков сравнени , выход регистра колич ,ества адресов соединен с третьим входом третьего блока сравнени  и с вторым входом четвертого блока сравнени , выходы блока сравнени  соединены с входом логической схемы 2

30 Недостаток устройства заключаетс  в том, что оно не обеспечивает про .верку полноты использовани  команд программами. При контроле выполн емой программы в устройстве провер ет с , вход т ли адреса выполн емых команд в разрешенный диапазон адресов, дл  чего производитс  сравнение и верхнего адресов команд каждой программы с нижней и верхней границами допустимых адресов, но адреса использованных программами йоманд не фиксируютс , таким образом, команды, которые ни разу не были использованы программами, мо адреса которых лежат в диапазоне разрешенных адресов, не обнаруживаютс . Целью изобретени   вл етс  увеличение , контролирующей возможности. Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  контрол  хода программ, содержащее первый и второй блоки сравнени , первый и второй регистры нижней границы участка програм мы, первый и второй регистры верхней границы участка программы и блок пам ти , введены входной регистр адреса команд, регистр адреса текущих команд первый и второй блоки коммутации, пер ва ,, втора , треть , четверта , п та  шеста , седьма  группы элементов И, первый и второй элементы ИЛИ и блок управлени , причем информационный и первый управл ющий входы первого блока коммутации  вл ютс  соответственно адресным и управл ющим входами устройства , первый выход первого блока коммутации соединен с информационным входом регистра адреса текущих команд , управл ющий вход которого соединен с первым выходом блока управлени , второй вьйод блока управлени  соединен с первыми входами элементов И первой и второй группы, выходы которых соединены с входами первой схемы сравнени , выход регистра адреса текущих команд соединен с входом первото элемента ИЛИ, с вторыми входами элементов И первой группы, с первыми входами элементов И третьей группы, выходы которых соединены с первыми информационными входами входного регистра адреса команд и счетчика адреса , текущих команд, второй выход первЬго блока коммутации соединен с вто:рыми информационными входами счетчика адреса текущих команд и входного регистра адреса команд, выход которого соединен с первыми входами элементов И четвертой группы .и через второй элемент ИЛИ - с вторым управл ющим входом первого блока коммутации,информационный выход счетчика соединен с вторыми входами элементов И второй группы и первыми входами элементов И п той группы, выходы элементов И четвертой и п той групп соединены с информационными входами первых регистров соответственно нижней и верхней границ участка программы, информационные выходы которых соединены соответственно с первым и вторьм информационными входами второго блока коммутации , первый,, второй, третий и четвертый информационные выходы второго блока кснувдутации соединены соответственно с первым и вторьм входом второго блока сравнени , с входами вторых регистров нижней и верхней гранад участка программы, выходы вторых ре гистров нижней и верхней границ участка программы соединены с первыми входами элементов И шестой и седьмой групп соответственно, кроме того, каждый выход регистра нижней и верхней границ участка программы соединен соответственно с третьим и четвертьм информационньми входами второго блока коммутации, выходы элементов И шестой и седьмой групп соединены с первой И второй группами входов блока . пам ти, первый выход блока сравнени  соединен с управл ющим входом вычитани  счетчика адреса текущих команд и первым входом блока управлени , выход первого элемента ИЛИ - с вторым входом блока управлени  и с управл ющим входом сложени  счетчика адреса текущих команд, второй выход первой схемы сравнени  и выход второй схемы сравнени  - соответственно с третьим и четвертьм входами блока управлени , третий и четвертый выходы блока управлени  соединены соответственно с вторыми входами элементов И третьей группы и с управл ющим входом второго блока коммутации, п тый выход блока управлени  соединен с вторили входами элементов И четвертой и п тойгрупп , а шестой выход - с вторыми входами элементов И шестой и седьмой групп. Кроме того, блок управлени  содержит блок посто нной пам ти, дешифратор адреса, регистр адреса микрокоманд , модификатор адреса микрокоманд, причем первый, второй, третий, четвертый , п тый и шестой вьЬсоды блока посто нной пам ти  вл ютс  соответственно первым, вторьм, третьим, четвертым , п тым и шестьил выходами блока управлени , а седьмой выход блока управлени  соединен с входом модификатора адреса микрокоманд, второй, третий, четвертый и п тый входы модификатора адреба команд  вл ютс  соответственно первым, вторым, третьим, и четвертым входами блока управлени , выход модификатора адреса соединен с входом регистра адреса микрокоманд, выход которого соединен с входом дешифратора адреса, выход дешифратора адреса соединен с входом блока посто нной пам ти. Нова  совокупность существенных признаков обеспечивает достижение поставленной цели в силу того, что в пам ти устройства фиксируютс  нижний и верхний адреса каждого непрерывного набора команд с последовательными адресами (границы каждого набора), то есть адреса команд, использованных в программах будут зафиксированы. Таким образом, устройство обеспечивает проверку полноты использовани  ко маид программы. На фиг. 1 приведена функциональна схема устройствадл  контрол  хода программ; на фиг. 2 - функциональна  схема первого блока коммутации; на фиг. 3 - функциональна  схема второго блока коммутации; на фиг. 4 - ,струк урна  схема блока управлени . ; Устройство состоит из первого бло ка 1. коммутации, счетчика 2 адреса текущих команд, регистра 3 адреса те кущих кс чанд, входного регистра 4 адреса команд, первого регистра 5.1 нижней границы участка программы, пе вого регистра 5.2 верхней границы участка прогргиу|мы, второго регистра 6. 1 нижней границы участка програм мы , второ.го регистра 6.2 верхней гра иицы участка программы, первого и iaTOporo блоков 7 и 8 сравнени , блока 9 коммутации, блока 10 управлени  блока 11 пам ти, первого и второго элементов ИЛИ 12 и 13, первой, второй , третьей, четвертой, п той, шестой и седьмой групп 14.1, 14.2, 15, 16.1, 16.2, 17.1 элементов И, входов 18 дл  адресов команд. Блок 1 состоит из входа 19 дл  си гнала установки в исходное состо ние триггера 2О,, групп 21 и 22, элементо И. Блок 9 состоит из групп 23-f, 23, 24,, 242, 25, 25 j элементов И (цеп установки узлов устройства в исходное состо ние не показаны). Блок 10 состоит из блока 26 посто  нной пам ти, дешифратора 27 адреса микрокоманд, регистра 28 адреса микрокоманд , модификатора 29 адреса мик рокоманд, входа 30 начальной установ ки. Блок 10 работает в соответствии с микропрограммой, записанной в блоке 26, а анализ внешних сигналов и ветвление микропрограмм производитс  мо дификатором 29. Выработка сигналов микрооперации производитс  в соответствии с микропрограммой работы блока 10, с учетом сигнала с других узлов устройства, передаваемых на входы блока 10, т.е. с учетом сигналов внешних дл  блока 10 условий. Обработка внешних сигналов условий,как известно,производитс  модификатором микрюпрограммного устройства управлени . Принцип работы устройства заключаетс  в следующем. На вход устройства со счетчика ко маНд подаютс  адреса.выполн емых ко манд и сигнал сопровождени , который вырабатываетс  при изменении содержимого счетчика команд. При анализе последовательности адресов выполнент ных команд выдел ютс  на начальный (нижний) и конечный (верхний) адреса набора выполн емых команд с последовательными адресами, эта пара адресов фиксируетс , затем определ ютс  границы следующего набора команд с последовательными адресами. После этого границы каждого последующего набора сравниваютс  с границами предыдущего набора. Сравнение границ производитс  дл  экономии пам ти. Когда, например,« границы последующего набора команд полностью включают в себ  границы предыдущего набора, то нет необходимости записывать в пам ть границы обоих наборов команд, а достаточно записать границы только после-, дующего набора. При сравнении границ Двух наборов могут иметь место еледующие случаи: границы последующего набора шире границ пред ыдушего набора и полностью его перекрывают, в этом случае стираютс  границы последующего набора; границы последующегонабора шире границ предьщущего набора и полностью его перекрывают, в 1ЭТОМ случае стираютс  границы п редыдущегр набора; наборы предыдущий и последующий пер екрьтаютс  лишь частично , т.е. часть команд из одного набора входит в другой, в этом случае производитс  расширение нижней или верхней границы; границы последующего набора не перекрываютс  с границами предьщущего, в этом случае грани1да предыдущего) набора фиксируютс  в пам ти, а границы последующего набора в дальнейшем сравниваютс  с границами следующего за ним набора. Рассмотрим подробно работу устрййства . В исходном состо нии все регистры, счетчик и блок пам ти не содержат никакой информации, а блок управлени  находитс  в состо нии ожидани  сигнала с выхода элемента ИЛИ 12. Триггер 20 блока 1 находитс  в состо нии О, в которое он устанавливаетс  по входу 19 сигналом установки в исходное состо ние. Адрес начальной команды (нижн   граница набора) и с игнал изменени  адреса команды поступают на входы группы 21 и с ее выхода адрес команды через группу 22 записываетс  в счетчик 2 и в регистр 4. После того, как в регистр 4 записан адрес, на входе элемента ИЛИ 13 вырабатываетс  сигнал,который сигнализирует о не нулевом состо нии регистра и который устанавливает триггер 20 блока 1 в в результате чего состо ние группа 22 блокируетс , а группа 222 разблокируетс .

Это состо ние триггера 20 сохран етс  до тех пор, пока устройство не будет, установлено в исходное состо ние . После этого устройство находитс  в режиме ожидани  изменени  адреса выполн емой в ЭВМ команды. Адрес последующей команды, к выполнению котброй приступила ЭВМ по сигналу изменени  команды через группы 21 и 222 записываетс  в регистр 3; В результате этой записи сигнал с выхода элемента 12 увеличивает на единицу содержимое счетчика 2 и поступает на вход блока 10, который в ответ на него подает управл ющий сигнал на входы групп 14.1 и 14.2 элементов И, подключа  тем самым к входам блока 7 регистр 3-й счетчик 2. Блок 7 производит сравнение их содержимого, т.е. сравнение адреса новой команды с увеличением на единицу с адресом предыдущей команды. В зависимости от результата сравнени  реализуютс  два режима работы этого устройства. Если содержимое регистра 3 равно содержимому счетчика 2 (адреса предыдущей и последующих команд отличаютс  на единицу, т.е. в ЭВМ выполн ютс  ко-, манды с послед;овательными адресами) , блок 10 (по сигналу с соответствующего выхода блока 7) производит изменение регистра 3, и устройство переходит в режим ожидани , изменени  выполн емой в ЭВМ команды, блок 10 ожидает сигнал с элемента 12. При поступлении на регистр 3 адреса новой команды производитс , как описано выше, добавление единицы в счетчик 2 и сравнение содержимых регистра 3 и счетчика 2. Если они равны, вновь производитс  гашение регистра 3 и -переход , к ожиданию изменени  команды в ЭВМ. Работа устройства в этом случае соответствует выполнению в ЭВМ непрерывной цепочки команд с последователь нкми адресами. При этом содержимое регистра 4 определ ет первую команду (нижний адрес) набора выполненных команд , а на счетчике 2 происходит расширение верхней границы адресов вы;полненных команд. .

В том случае, когда содержимое счетчика. 2 и регистра 3 не равны (т..е. адрес последующей команды отличаетс  от адреса предыдущей команды на число, отличное от единицы, например , при условном или безусловном переходе в программе), работа устройства соответствует переходу в программе от одного набора команд с последовательными адресами к другому, т.е. передача управлени  в программе. В этом случае-сигналом с соответствующего выхода блока 7 содержимое счетчика 2 уменьшаетс  на единицу (происходит возврат к адресу команды, от которой производитс  передача управ-лени ) и, кроме того, по этому сигналу с выхода блока 10 на группы 16.1 и 16.2 элементов И подаетс  управл ющий сигна ;записи содержимого регистра 4 и счетчика 2 в регистры 5.1 и 5;2, а затем управл ют.ий снгнйл - на. группу 15 элементов И.

В результате этого в регистрах

5.1и 5.2 записываютс  границы первого набора команд с последовательньми адресами, а в регистр 4 и счетчик 2 - содержимое регистра 3 - нижн   граница участка программы (нового набора команд).

С целью ЭКОНСЯ4ИИ пам ти произво дитс  дальнейша  обработка полученных данных. С блока 10 в блок 9 подаетс  управл ющий сигнал, -по которому к блоку 8 подключаютс  пары регистров из числа регистров 5.1, 5.2, 6.1 и 6.2. Это проверка совместимости границ предыдущего набора (записанных в регистрах 6.1 и 6.2) с границами последующего (регистры 5.1 и 5.2).

Сначала к блоку 8 через группы х. 2 подключаютс  рег стр л 5.1 и .6.2 (нижн   граница нового 1набора и верхн   границапредыдущего набора). Если содержимое регистра 5.1 больше содержимого регистра 6.2, Т.е. наборы команд не пересекаютс  (ни одна команда одного набора кс ланд не вxoдитf в другой набор команд), то сигналом . с блока 10 на группы 17.1 и 17.2 элементов И производитс  запись содержимого регистров 6.1 и 6.2 в блок 11, а затем содержимое регистров 5.1 и

5.2через группы 23-, и 232 блока 9 переписываетс  в регистры 6.1 и 6.2. В результате в блоке 11 записаны границы (нижний и верхний) адреса преды дущего набора команд/ в регистрах 6.1 и 6.2 - границы последующего набора .

Если содержимое регистра не (превышает содержимого регистра 6.2, по сигналам с блока 10 к блоку 8 через группы 242 и 25 подключаютс  регистры 5.2 и 6.1 (верхн   граница нового набора команд и нижн   - предыдущего набора).

Если содержимое регистра 5.2 меньше содержимого регистра 6.1 (т.е. непересекакщиес  наборы команд) устройство работает аналогично описанному.

Если содержимое регистра 5.2 не меньше содержимого регистра 6.1, по сигналам с блока 10 к блоку 8 через группы 24 и 2 5.f подключаютс  регистры 5.1 и 6.1 .(нижн   граница посдедукидего и предыдущего наборов) .

Если, содержимое регистра 5.1 меньше содержимого регистра 6.1, т.е. последующий набор включает в себ  часть адресов команд предьшущего набора, по сигналу с блока 10 через группу 23-J производитс  перезапись содержимого регистра 5.1 в регистр 6.1 (расширение нижней гранищ2 набора адресов использованных команд).

Если содержимое регистра 5.1 не меньше содержимого регистра 6.1, к блоку 8 по сигналу управлени  с блока 10 через группы 24 и 25 подключаютс  регистры 5.2 и 6.2 и производитс  сравнение верхних границ двух наборов адресов команд. При этом; если содержимое регистра 5.2 больше содержимого регистра 6.2 (верхн   граница последуюо его набора выше верхней границы предыдущегонабора), J3 poизвoдитc  расширение верхней границы набора адресов использованных команд, записанной в регистре 6.2, дл  чего по сигналу с блока 10 через группу 232 блока 9 содержимое регистра 5.2 пёрепйсьшаетс  в регистр 6.2. Если же содержимое регистра 5.2 не превышает содержимого, регистра 6.2, по управл ющему сигнаhy с блока 10 производитс  гашение регистра 3 и ус ,тройство переходит к ожиданию адреса следующей выполн емой в ЭВМ команды. Таких образом, в том случае, когда в ЭВМ происходит переход от одного набора команд с последовательными адресами к другсшу набору команд с последовательными адресами при сравнении границ наборов адресов команд, записанных в регистрах 6.1, 6.2-и 5.1, 5.2, возможны следующие случаи. - Если наборы адресов не пересекаютс , границы предыдущего набора (содержимое регистров 6.1 и 6.2) перепис ышаютс  в  чейку блока 11, а содержимое регист|юв 5.1 и 5.2 переписываетс  в регистры 6.1 и 6.2.

Если наборы адресов перекрываютс  частично, происходит расширение нижней (или верхней) границы путем передачи содержимого регистра 5.1 (или 5.2) в регистр 6.Д (или 6.2) .

Если последующий набор адресов входит в предыдущий набор как составна  часть, содержимые регистров 6.1 и 6.2 не измен ютс .

Если последукхций набор включает в себ  как составную часть предыц5тций набор, в регистры 6.1 и 6.2 записываютс  нового набора адресов (содержимое регист юв 5.1 и 5.2). Таким образом, если на вход 18 устройства подавать со счетчика команд с1дреса выполн емых в ЭВМ команд, после окончани  контролируемой программы ЭВМ в блоке 11 зафиксируютс  адреса команд, выполн емых в ЭВМ, причем дл  экономии пам ти в ее  чейках записываютс  адреса не каждой вьшол- . ненной команды, а граничные адреса использованных наборов команд с по . следовательными адресами или отдельные кома1шы.

Контроль программ, выполн емых на ЭВМ, с помощью предлагаемого устройства производитс .следующим образом.

Устройство подключаетс  к счетгчику команд ЭВМ и устанавливаетс  в исходное состо ние. После этого производитс  поочередное включение всех программ, выполн емых на ЭВМ. По окончании работы программ блока 11 пам ти известньм способом выводитс  на печать. Команды, задействованные в программах, известны, поэтому необходимо сравнить список из0 вестных команд со списком, команд, ис- :пользованных в работе ЭВМ. В том слу|чае , когда кака -либо команда, имею .ща с  в списке, задействованных в программах, ни разу lie использовалась при работе ЭВМ, т.е. отсутствует в

s распечатке содержимого блока 11, необходимо или провести проверку этой команды, или в тех случа х, когда это возможно, путем имитации внешних. воздействий на ЭВМ добитьс  того, что0 бы эта команда была выполнена.

Создать.такие внешние услови , например, дл  управл ющей ЭВМ, не удаетс , необходимо произвести про-, верку этой команды.

5

Таким образом, после проверки всех программ, выполненных на ЭВМ, из списка команд должны быть удалены все команды, адреса которых ни разу не встречались в. работе ЭВМ, и реакци 

0 ЭВМ на которые не известна (или нежв-. лательны, или не должны иметь место)

Таким образом, по сравнению с известным устройством, предлагаемое позвол ет более полно контролировать

5 правильность прохождени  прогргиим, выполн емых на ЭВМ, так как позвол -. .ет зафиксировать каждую выполн емую команду и таким образом вы вить все команды, которые, будучи задействова0 ны при составлении программы, ни разу не выполн лись при их прохождении.

Claims (2)

1. Устройство дл  контрол  хода программ, содержащее первый и второй блоки сравнени , первый и второй регистры нижней границы участка программы , первЕай и второй регистры верхней границы участка программы и блок Пам ти , отличающее с   тем, что, с целью повышени  .точности контрол , в него введены входной регистр адрейа команд, регистр адреса текущих команд. Счетчик адреса текущих команд, первый и второй блоки коммутации , перва , втора , треть ,, четверта , п та , шеста  и седьма  группы элементов И, первый и второй з лементы ИЛИ и блок управлени , причем информационный и первый управл ющий входы первого бЛока коммутации  вл ютс  соответственно адресами и управ ющим входами устройства, первый выход первого блока коммутации соединён с информационным входом регистра адреса текущих команд, управл ющий вход которого соединен с первым выходом блока управлени , второй выход блока управлени  - с первыми входами элементов И первой и второй гр5шп, выходы которых соединены с, входами первой схемы сравнени , выход регистра адреса текущих команд соединен с . входс 1 |первого элемента ИЛИ, с вторьми входами элементов И первой группы , с первыми входами элементов И третьей группы, выходы которых соединены с первыми информационными входами входного регистра адреса команд и счетчика текущих команд, второй выход первого блока коммутации соединен с вторыми информационными входгми счетчика адреса текущих команд и входного регистра адреса команд , выхр{ц которого соединен с первьми входами элементов И четвертой группы и через второй элемент ИЛИ - с вторым управл ющим входом первого блока коммутации, информационный выход счетчика соединен с вторыми входами элементов И второй группы и первыми входами элементов И п той группы , выходы элементов И четвертой и п той групп соединены с информацион ными входами первых регистров соответственно нижней и верхней границ участка программы, информационные выходы которых, соединены соответственно с первым и вторым информационнн14и входами блока коммутации, первый, вто

,рой , третий и четвертый информацион ные выходы второго блока коммутации соединены соответственно с первым и вторым входом второго блока сравнени , с входами -вторых регистров нижней и верхней границ участка програм;Йз1 , выходы .вторых регистров нижней и верхней границ участка программы соединены с первыми входгиУ1и элементов li, .шес.той и седьмой групп соответственно кррме того,каждый выход регистра ниж ней и верхней границ участка програМ|мы соединен соответственно с третьим к четвертым инфopv aциoнньilми входами второго блока коммутации, выходы iэлементов И шестой и седьмой групп

соединены соответственно с первой и второй группами входов блока пам ти первый выход .блока сравнени  соединен с управл ющим входом вычитани  счетчика адреса текущих команд и первьм входом блока управлени , выход первого элемента ИЛИ - с вторж входом блока управлени  и с управл ющим вхоДСЯ4 сложени  счетчика адреса текущих команд, BJopvOй выход первой схемы сравнени  и выход второй схемы сравнени  - соответственно с третьим и четвертым входгши блока управлени , третий и четвертый выходы блока управлени  соединены соответственно с вторыми входами элементов -И третьей группы .  с управл ющим входом второго блока коммутации, п тый выход блока управлени  соединен с вторьми входгими элементов И четвертой и п той групп, а шестой выход - с вторыми входами элементов И.шестой и седьмой групп. 2t Устройство по п. 1, отлича19Щеес  тем, что блок управлени  содержит блок посто нной Пс1МЯти , дешифратор адреса, регистр гшреса микрокоманд, модификатор адреса микрокоманд, причем первый, второй, третий, четвертый, п тый и шестой выходы блока посто нной пам ти  вл ютс  соответственно , вторым, третьим, четвертым, п тьм и шестых выходами блока управлени , а седьмой выход блока управлени  соединен с входом модификатора адреса микроко манд, второй, третий, четвертый и п тый входы модификатора адреса команд  вл ютс  соответственно первым, вторым , третьим и четвертьм входами блока управлени , выход модификатора адреса соединен с входом регистра адреса микрокоманд, выход которого соединен с входсм дешифратора гщреса, выход дешифратора адреса ;оединен с входом блока посто нной пгм ти.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3935563,

кл. 340-172.5, опублик. 1976..

2.Патент США 393161 , кл. 340-172. 5, опублик. 1976.

983.712

i ,r.

r I

bl

I J t

ij

1 у к

I r I

t

z

.1

7

1 /7/

K6i

КЗ

кги

0tit.i

OmSt

Kfft

(pvi.S

KfSKJf

K17

Oaf 7

0m n ХЗ

yff