Устройство для сбора данных о работе операционной системы Советский патент 1983 года по МПК G06F11/28 

группы соединены с входом j-ro регистра имен программ, выход каждого j-ro блока сравнения подключен к нулевому входу J-ro триггера, j-му входу второго элемента ИЛИ, выходы элементов задержки второй группы соединены с входами элементов задержки первой группы, информационным входом регистра текущих значений с номером j 1 и вторыми входами элементов запрета j-й второй группы, выходы элементов задержки j-й первой группы подключены к первым входам элементов И j-й первой группы, вторые входы которых соединены с единичным выходом

j-ro триггера, выходы элементов И j-й первой группы (,2,...,N-1) подключены к входам элементов задержки 1-й первой группы (,3,...,N), информационному входу j-ro (,3,...,N) регистра текущих значений и вторым входам элементов запрета j-й второй группы (,3,...,N), выходы элементов И последней первой группы соединены с входом четвертого элемента ИЛИ выход которого подключен к входу счетчика имен и входу второго элемента ИЛИ, выход счетчика имен является выходом обращения устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах сбора статистических данных о работе программ операционной системы. Известно устройство для сбора и выдачи данных о работе ЭВМ, содержаще блок согласования и коммутации, блок управления, блок выделения типа собы тия, регистр характеристики события, регистр типа события, шифратор типа события, шифратор характеристики события, запоминающий блок, блок сопряжения и отметчик времени..Устройство осуществляет сбор и накопление на магнитной ленте данных о рабо те ЭВМ на двух уровнях детализации: уровне устройств и уровне регистров как для всех устройств ЭВМ, так и дл отдельно взятых устройств либо различных их сочетаний П. Недостатками этого устройства являются большие затраты времени центрального процессора и емкости оперативной памяти на работу обслуживающей программы, а также необходимость последующей обработки собранной информации. Наиболее близким к изобретению те ническим решением является устройств для сбора статистических данных о ра боте программ ЭВМ, которое содержит блок регистрации, блок формирования времени, коммутатор, блок анализа ад ресов и кодов операций. В состав бло ка регистрации входят входные элементы И, .счетчики и выходные элементы И. Блок формирования времени содержит схему включения времени и генераторы точного и грубого времени. Блок анализа адресов и кодов операций включает входные элементы И, регистры текущих значений, схемы ср внения и регистры заданных значений . Недостатком известного устройства является невозможность осуществления автоматического сбора данных об использовании программ операционной системы, обращение к которым носит вероятностный характер и определяется входным потоком заданий, проходящих через вычислительную систему. Цель изобретения - увеличение быстродействия устройства за счет обеспечения сбора данных о работе программ оперативной системы, вызов которых определяется входным потоком заданий пользователей. Цель достигается тем, что в устройство сбора данных о работе операционной системы, содержащее входную группу элементов И, N счетчиков, выходную группу элементов И, узел включения времени, генераторы грубого и точного времени, коммутатор, N регистров текущих значений, N блоков сравнения, N регистров имен программ, выход каждого j-ro (,2,...,N) регистра текущих значений соединен с первым входом j-ro блока сравнения, к второму входу которого подключен выход j-ro регистра имен программ. выхЬд каждого j-ro блока сравнения соединен с соответствующим входом коммутатора, установочный вход устройства подключен к входу каждого j-rp элемента И входной группы, выходы которых соединены с соответствующими установочными входами j-ro счетчика, к управляющему входу j-ro счетчика подключен j-й выход первой группы выходов коммутатора, выход j-ro счетчика соединен с первым входом j-ro элемента И выходной группы к второму входу которого подключен считывающий вход устройства, вторая группа выходов коммутатора соединена с первыми входами узла включения времени, j-й выход группы выходов которого подключен к синхровходу j-r счетчика, выход генератора грубого времени соединен с первым входом узла включения времени, к второму входу которого подключен выход генератора точного времени, а к третьему входу - вход разрешения устройства выходы элементов И выходной группы соединены с информационным выходом устройства, введены первая группа элементов запрета и Nвторых групп элементов запрета, группа из N первЫх элементов ИЛИ, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ, N первых групп элементов задержки, N первых групп элементов И, N триггеров, вход ной регистр, вторая группа элементов задержки, счетчик имен, причем инфор мационный вход устройства соединен с первым входом элементов запрета пе вой группы, к второму входу элементо запрета первой группы подключен вход запрета устройства, выходы элементо запрета первой группы соединены с информационным входом входного регистра, выход входного регистра подключен к входу эле ментов задержки ВТОрой группы и входу третьего элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с управляющим входом вход ного регистра, выхбд третьего элемен та ИЛИ подключен к единичному вхрд каждого j-ro (,2,,..,N) триггера и управляющему входу каждого j-ro регистра текущих значений, выход jрегистра имен программ соединен с входом j-ro первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элементов запрета j-й второй группы, выходы элементов запрета jвторой группы соединены с входом jрегистра имен программ, выход каждо . го j-ro блока сравнения подключен к нулевому входу j-ro триггера, j-му входу второго элемента ИЛИ, выходы элементов задержки второй группы соединены с входами элементов задержки первой группы, информационным входом регистра текущих значений с номером j 1 и бторыми входами элементов запрета j-й второй группы, выходы элементов задержки j-й группы подключены к первым входам элементов И j-и первой группы, вторые входы которых соединены с единичным выходом j-ro триггера, выходы элементов И j-й первой группы (,2,...,N-1) подключены к входам элементов задержки первой группы (,3,. .. ,N) информационному входу j-ro (,3, ... ,N) регистра текущих значений и вторым входам элементов запрета j-й второй группы (,3N), выходы элементов И последней первой группы соединены с входом четвертого, элемента ИЛИ, выход которого подключенк входу счетчика имен и входу второго элемента ИЛИ, выход счетчика имен является выходом обращения устройства. На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемогь устройства; на фиг. 2 - функциональная схема коммутатора; на фиг. 3 схема узла включения времени. Устройство содержит (фиг. 1) входной регистр 1, первую группу элементов 2 запрета, второй 3 и третий Ц элементы ИЛИ, выходные группы элементов И 5 вторую группу элементов 6 задержки, вторую группу элементов 7 запрета, первые элементы ИЛИ 8, входные группы элементов И 9, счетчики 10| первые группы элементов 11 задержки, регистры 12 текущих значений, блоки 13 сравнения, регистры k имен программ, первые группы элементов И 15, триггеры 16, коммутатор 17, узел 18. включения времени, четвертый элемент ИЛИ 19, счетчик 20 имен, генератор 21 грубого времени, генератор 22 точного времени, информационный вход 23 устройства, вход 2k запроса, установочный вход 25, считывающий вход 26, вход 27 разрешения, информационные выходы 28 и выход 29 обращений устройства. Коммутатор 17 (фиг. 2) представляет собой двухпозиционный многополюсный переключатель и содержит переключающие контакты 30, контакты 31 первой позиции и контакты 32 второй позиции. Узел 18 включения времени (фиг.З) содержит триггеры 33 включения времени, элементы И З переключающий контакт 35, контакты 36 первой позиции и контакты 37 второй позиции. Элементы устройства соединены сле дующим образом. К первому входу регистра 1 подключен выход первой груп пы элементов 2. С первым входом груп пы элементов 2 соединен информационный вход 23 устройства, с вторым вхо дом - вход 2. Выход регистра 1 подключен к входу группы элементов 6 и входу элемента . К второму входу ре гистра 1 подключен выход элемента 3Выход элемента 4 подключен к единичному входу каждого j-ro (,2,...,N где N - количество имен программ, фиксируемых одновременно в устройстве) триггера 1б и первому входу каждого j-ro регистра 12. Выход каждого j-ro регистра 12 подключен к первому .входу j-ro блока 13, к второму входу которого подключен выход j-ro регистра 14. Выход j-ro регистра 1 подключен одновременно к входу j-ro элемента 8, выход которого подключен к первому входу j-й группы элементов 7, выход которой подключен к входу j-ro регистра 1. Выход каждого j-ro блока 13 подключен к нулевому входу j-ro триггера 1б, входу элемента 3 и входу коммутатора 17. Выход группы элементов 6 подключен к j-й (j 1) группе эле ментов 11, j-ro (j 1) регистра 12 второму входу j-й (j 1) группы эле ментов 7. Выход каждой j-й группы элементов 11 подключен к первому вхо ду j-й группы элементов 15, второму входу которой подключен единичный вы ход j-ro триггера 16. Выход каждой j-й (j 1,2,. .. ,N-1.) группы элементов 15 подключен к входу j -и (,3,.. ., N.) группы элементов 11, второму входу j-ro (,3,...,N) регистра 12 и второму входу j-й (,3,...,N) грулпы элементов 7- Выход последней группы элементов 15 подключен к входу элемента 19, выход которого подключен к входу счетчика 20 и входу элемента 3. Установочный вход 25 подклюцён к входу каждой j-й группы элементов 9, выход которой подключен к первому входу j-ro счетчика 10, к второму входу которого подключен j-й выход группы выходов коммутатора 17 Выход j-ro счетчика 10 подключен к первому входу j-й группы элементов 5, к второму входу которой подключен вход 26. Группа выходов коммутатора 17 подключена V первым входам узла 18, j-й выход группы выходов которого подключен к третьему входу j-ro счетчика 10. Выход генератора 21 подключей к первому входу узла 18, к второму входу которого подключен выход генератора 22, а к третьему входу вход 27 устройства. Выходы групп элементов 9 являются информационными выходами устройства, а выход счетчика 20 - выходом 29 обращений. Элементы коммутатора 17 соединены следующим образом. Входы коммутатора подключены к контактам 30. Контакты 31 подключены к второй группе выходов коммутатора, а каждый j-й (j 1,2,..,.,N) контакт 32 подключен к j-му выходу первой группы выходов коммутатора. Элементы узла включения времени соединены следующим образом. Каждый j-й вход первых входов узла подключен к единичному входу j-ro триггера 33. К нулевому входу каждого j-ro триггера 33 подключен вход 27 разрешения. Единичный выход j-ro триггера 33 подключен к первому входу j-ro элемента З, к второму входу каждого элемента З подключен контакт 35. Первый вход узла 18 подключен к контакту 36, а второй - к контакту 37. Уctpoйcтвo работает следующим образом. В исходном состоянии регистры 14, счетчики 6 и счетчик 20 обнулены. Входы обнуления не показаны. Признаки анализа всех программ ОС равны нулю. По входу 23 на первые входы групп элементов 2 поступают из ЭВМ многоразрядные коды имен программ ОС. Если одноразрядный признак анализа программ ОС, поступающий из ЭВМ на второй вход первой группы элементов 2, имеет единичное (данные об обращении к этой программе собирать не нужно), код имени программы ОС теряется. Если же признак анализа программы ОС имеет нулевое значение (данные о программе собирать нужно), код имени программы с выхода первой группы элементов 2 поступает в регистр 1. Код имени программы с выхода регистра 1 поступает на вход элемента 4, в результате чего на вы/ходе этого элемента появляется единичный сигнал. Этим сигналом производится установка в единичное состоя ние триггера 16, подготавливающих к работе группы элементов 15, и обнуление регистров 12. Задержанный на группе элементов 6 код имени программы (время задержки выбирается так, что перед приемом кода имени программы обеспечивается обнуление регистров 12) поступает на j-й регистр 12 и второй вход j-и группы элементов 7 На первый вход j-й группы элементов 7 поступает нулевой сигкал с выхода j-ro элемента 8 (поскольку регистр 1 находится в нулевом состоянии), разрешающий прием кода имени программы через j-ю группу элементов 7 в регистр 1, Пос ле приема кода имени программы в j-e регистры 12 и 1Л j-й блок 13 вы дает .единичный сигнал на j-й вход коммутатора 17, нулевой вход j-ro триггера 16 и вход элемента 3 для об нуления регистра 1. Триггер 16, уста навливаясь в нулевое состояние, запрещает продвижение кода имени программы через j-ю группу элементов 15 Через коммутатор 17, установленный в вторую позицию (частотный режим) единичные сигналы с выходов блоков 1 и соответствующие контакты 30 и 32 поступают на первую группу выходов , коммутатора.Сигнал cj-ro выходапер-г вой группы коммутатора 17 заносит в j-й счетчик 10 единицу. При дальнейшем поступлении кодов новых имен программ ОС, не зафиксиро ванных в регистрах Tt, они последова тельно занимают свободные регистры 1, что обеспечивается установкой триггеров 16 в единичное состояние. Если все регистры заняты, а во входной регистр 1 поступает код имени программы, не равный кодам имен программ, хранящихся в регистрах It, этот код, пройдя последовательно через N групп элементов 11 и групп эле ментов 15, поступает на вход элемента 19. На выходе этого элемента появ ляется единичный сигнал, который ув личивает содержимое счетчика 20 и об нуляет через элемент 3 регистр 1. Таким образом, в счетчике 20 оказывается зафиксированным количество об ращений к программам, для хранения имен которых не хватило регистров Если на вход регистра 1 поступает код имени программы, уже имеющийся на одном из регистров 1, например с номером В ( iCxN), этот код не запись1вается в другой свободный регистр 1, а только проходит сравнение с кодом на 2-м блоке 13 и единичный сигнал с выхода 6-го блока 13 поступает на 6-и вход коммутатора 17. Сигнал с В -го выхода первой группы выходов коммутатора увеличивает значение 6-го счетчика 10 на единицу. В .случае необходимости измерения времени прохождения какой-либо части программы коммутатор 17 переключается в первую позицию (временной режим). В этом случае единичные сигналы с выходов блоков 13 через контакты 30 и 31 поступают на выход второй группы коммутатора. При возникновении единичного сигнала на j-м выходе второй группы коммутатора 17 j-й триггер 33 узла 18 устанавливается в единичное состояние. В результате этого подготавливается к работе j-й элемент 3. В зависимости от положения переключателя (первая позиция - грубо или вторая позиция - точно) через контакты 35 и 36 или 35 и 37 и j-й элемент 3 на вход j-ro счетчика 10 проходят сигналы грубого или точного времени. Время выполнения программ определяется путем подсчета в счетчиках 1 О .меток времени , вырабатываемых генератором грубого времени либо генератором точного времени (например, секундные метки вырабатывает генератор грубого времени, а микросекундные - генератор точного времени). Поскольку времена выполнения программ отличаются, а разрядность счетчиков 10 фиксирована, наличие в составе устройства генераторов как грубого, так и точного времени позволяет определять времена выполнения программ, различающихся по временам реализации. После окончания выполнения, программ по сигналу, поступающему по входу 27, производится установка триггеров 3.3 в нулевое состояние. В результате, в счетчиках 10 фиксируется значение времени выполнения программ. Через группы элементов 9 производится занесение с входа 25 кодов счетчиков. Зти коды поступают из ЭВМ и представляют собой количество обращений к конкретным программам ОС при выполнении на ЭВМ предшествующего потока заданий. Необходимость такого занесения кодов возникает при сборе обобщенных данных в работе программ ОС при прохождении через ЭВМ различных потоков заданий за фиксированное время. Выдача данных из устройства осуществляется через группы элементов 5 по сигналу, поступающему на вход 26. После сбора данных об обращений к N программам ОС целесообразно запретить дальнейший сбор данных о программах сделав с помощью специальной вспомогательной программы признаки анализа этих программ ОС равными единице. Тем самым будет обеспечен сбор данных уже о других программах ОС, к которым будет иметь место обращение из потока заданий пользователей и признаки анализа которых равны нулю. Если же необходимо получить данные относительно конкретных программ ОС, после начального обнуления регистров 1 в них необходимо занести соответствующие имена программ ОС. Устройство для сбора данных о рабо те ОС позволяет сократить время, необходимое для получения данных об использовании программ ОС, Действительно, пусть ОС включает в свой состав М программ, а совокупность заданий поль зоеателей, выполняемых на ЭВМ за время Т, использует п() программ. Предположим, что в известном и предлагаемом устройствах содержится N(N«M) регистров для одновременного запоминания имен программ, которые вызываются из заданий пользователей. Тогда для исследования всех программ ОС с применением известного устройства необходимо время Т| , равное Т M/N . Т Применение предлагаемого устройства обеспечивает исследование ОС за время Т Т - Д Ч - N где Tg - время работы вспомогательной программы изменения значений признаков анализа. Так как в современных ЭВМ п ее N, при значении М Й87 Тд составляет порядка 155-175 с, пренебрежимо мало по сравнению с временем Т, составляющим 12-24 ч, выигрыш во времени равен Тл М , 7- ( п Ч + Тз При указанных соотношениях М и п выигрыш во времени составляет 2,83-3,1 раза.

Фыг2