Устройство для контроля времени выполнения программ Советский патент 1983 года по МПК G06F11/34 

Ино01.етенпе относится к вычислитель нон технике и может быть исполь зовано, например, в управляющих сис темах и перестраиваемой структурой, работающих в реальном масштабе времени. Известно устройство.для контроля времени вьшолнения программ, содержащее блок управления, блок приорит тов, счетчики времени, номеров команд и сбоев, шифратрр и блок автоматического сброса, причем выход счетчика времени соединен с входами блока управления и блока приоритетов , выход которого соединен с первым входом шифратора, выход которог соединен, с первым входом счетчика номеров команд, второй вход которог соединен с первым входом счетчика времени и первым выходом блока управления, второй, третий и четверты выходы которого соединены соответственно со вторым входом счетчика времени, первым входом счетчика сбо ев и первым входом блока автоматического сброса, выход которого соединен с вторыми входами шифратора, счетчика сбоев и блока управления, третий вход которого соединен с выходом счетчика сбоев, вторые входы блока приоритетов и блока автоматического сброса соединены с входом меток времени устройства tl3. Недостатком указанного устройства является невозможность формирования временных интервалов и потеря информации о текущем времени выполнения программы при сбоях. Наиболее близким к предлагаемому является таймер приоритетного уровня устройства для контроля времени выполнения программ, содержащий два элемента И, триггер и три счетчика, причем информационные входы счетчиков соединены с информационной шиной ЦВМ, информационные выходы счет чиков соединены с соответствующими входами регистра контрольного слова ЦВМ, управляющие входы счетчиков соединены с шиной управления ЦВМ, первый вход первого элемента И соединен со входом меток времени тайме ра, выход первого элемента И соединен со счетными входами первого и второго счетчиков и первым входом второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, второй вход второго элеиента И соединен с единичным выходо триггера, входы которого соединены с шиной приоритета ЦВМ, выходы сигн лов переполнения счетчиков соедине ны с соответствующими входами регис ра контроля ЦВМ 2 . Недостатками известйого устройст ва являются непроизводительные затр ты времени на программную перепись содержимого счетчикоп Р память вычислительной маспины и потеря и формаиии о времени обработки программы при отказах устройства. Цель изобретения - повышение достоверности и быстродействия устройства. Цоставленная цель достигается /тем, что в устройство для контроля времени в:ьшолнения программ, содержащее два элемента Н, триггер управления, рабочий и контрольный счетчики, причем первый вход первого элемента И соединен с входом меток времени устройства,, выход первого элемента И соединен со счетным входом рабочего счетчика, первый вход второго элемента И соединен с единичным выходом триггера управления, информационные входы рабочего и контрольного счетчиков и нулевой вход триггера управления соединены с установочньм входом устройства, информационные выходы рабочего .и контрольного счетчиков образуют первую информационную группу, выходов устройства, выходы сигналов переполнения рабочего и контрольного счетчиков образ;лот группу выходов прерывания устройства, введены третий и четвертый элементы И, триггер обращений, три группы информационных элементов И, группа адресных элементов И, синхронизатор и элемент ИЛИ, причем выход сигнала переполнения рабочего счетчика соединен с первым входом- третьего элемента И, вход меток времени устройства соединен с единичнЕлм входом триггера обращений и вторыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом контрольного счетчика, установочный вход которого соединен с выходом четвертого элемента И и единичным входом триггера управления, нулевой выход которого соединен с вторьтм входом первого элемента И и первым входом четвертого элемента И, нулевой выход триггера обращений соединен с разрешающим входом синхронизатора, вход запуска и тактовый вход которого соединены соответственно с входом синхронизации и входом тактовых импульсов устройства, единичный выход триггера обращ,ений является выходом готовности устройства, нулевой вход триггера обращений и управляющие входы трех групп информационных элементов И и группы адресных элементов И соединены с входом опроса устройства, выходы информационных элементов И групп и адресных элементов И группы образ т соответствунно вторую информационную и адресную Il..viiiibi ВЫХОДОН устрой-, тца, информационние входы информационных элемен тов И первой группы соединены с информационным выходом рабочего сче чика, информационные входы информационных элементов И второй .и третье групп соединены с информационным выходом контрольного счетчика, информационные входы адресных элементов И соединены соответственно с ну левым и единичным выходами триггера управления и входом номера устройства, выход синхронизатора соединен с вторым входом четвертого элемента И. На чертеже -приведена структурная схема устройства для контроля времени выполнения программ. Устройство содержит рабочий 1 и контрольный 2 счетчики, первый 3, второй 4, третий 5 и четвертый 6 элементы И, синхронизатор 7, триггер 8.управления, триггер 9 обращений, группу адресных элементов И 10 три группы информационных элементов И 11-13, вход 14 тактовых импульсов вход 15 сигналов меток времени и элемент ИЛИ 16. Устройство связано с процессором, его блоком 17 програ и блоком 18 приоритета. Информационные входы и. выходы счетчиков 1 и 2 соединены с информационными выходами и входами блока 17 программ процессора. Выходы сигналов переполнения счетчиков 1 и 2 соединены соответственно с входами прерывания По времени и По неисправности блока 17 программ процессора, выход сбоя которого соединен с вторым входом запуска синхронизатора 7, третий вход которого подключен к входу 14 тактовых импул сов, а первый вход - к нулевому выходу триггера 9 обращений. Выход синхронизатора 7 через четвертый эл мент И 6, подключенный -первым входом к нулевому выходу триггера 8 уп равления, соединен с единичньм входом этого же триггера 8 и установоч ным Входом контрольного счетчика 2. Единичный вход триггера 9 обращений, а также первый вход первого и вторые входы второго 4 и третьего 5 элементов И подключены к входу 15 меток времени устройства, второй вход первого элемента И 3 и первый вход второго элемента И 4 соединен соответственно с нyлeвы l и единичным выходами триггера 8 управления. Выхо первого элемента И 3 и выход элемен та ИЛИ 16 соединены соответственно со счетными входами рабочего 1 и контрольного 2 счетчиков. Входы эле мента ИЛИ 16 соединены с выходами вто рого 4 и третьего 5 элементов И. Нулевой вход триггера 8 управления подключен к информационному выходу блока 17 программ процессора, его единичный и нулевой выходы соединены с соответствующими входами группы адресных элементов И 10, первый вход которой подключен к выходу номера устройства блока 17 программ Информационные входы первой группы информационных элементов И 11 и соединенные между собой информационные входы„второй 12 и третьей 13 групп элементов И подключены соответственно к информационным выходам рабочего 1 и контрольного 2 счетчиков. Единичный выход триггера 9 обращений, а также его нулевой вход, соединенный с управляющими входами групп 10-13 элементов И, подключены соответственно к входу готовности и выходу опроса блока 18 приоритета процессора. Выходы групп адресньах 10 и информационных 11-13 элементов И подключены к адресным и информационным входам блока 18 приоритета.. Устройство работает следующим образом. Разрядность счетчиков 1- и 2 выбирается следующей: ч ксщтр сч Р такой разрядности максимально возможное время организации рабочего интервала составляет Т,,,с,. раб где тота следования меток времени 1старший п-ый разряд в состав рабочего счетчика 1 входит условно, он отводится для выработки сигнала прерывания при фиксации переполнения h-l младших разрядов этого счетчика, а максимально возможное время организации контрольного интервала составляет контр При е 250 Гц, с, так контр 1 (Соответственно минимальное время каждого из интервалов равно периоду сигналов MB, т.е. 4 мс ). Такая разрядность счетчиков 1 и 2 соответствует широкому классу возможных задач и режимов, при этом она хорошо согласуется с байтовым представлением информации и удачно реализуется существующей и перспективной элементной базой. После пуска п хэцессора по установочному входу устройства в счетчики 1 и 2 устройства записываются коды констант организуемого рабочего и контрольного интервалов. При этом рабочий счетчик 1 через открытый элемент И 3 заполняется сигналами MB. Каждый из этих сигналов вызывает в устройстве запись TeKyuieго содержимого счетчиков 1 и 2 в общее поле оперативной памяти системы. Данная запись запускается при единичном состоянии триггера 9 обращений, в которое он переключается каждым сигналом MB. Это состояние триггера 9 инициирует выдачу готовности в блок 18 приоритета. Указанная запись производится в фиксированную ячейку ОЗУ, адрес которой жестким монтажом сформирова в группе 10 адресных элементов И 10 Причем для простоты реализации выбирается ячейка ОЗУ с нулевым адресом. Однако для дифференциации указанных ячеек при -многопроцессор ной обработке информации в группе адресных элементов И 10 производится префиксация кода адреса: в соответствии с математическим номером устройства. Код номера поступает на первый вход группы 10 из блока 17 программ. Состояние счетчиков 1 и 2 компонуется в записываемое информационное слово при помощи групп информационных элементов И 11-13. Первая группа элементов И 11 производит передачу содержимого рабочего счетчика 1 в первый и второй байты запи сываемого слова. Аналогично вторая 12 и третья 13 группы элементов И обеспечивают передачу состояния контрольного счетчика 2 в третий и четвертый байты записываемого слова. Собственно запись информации осу ществляется по сигналу опроса, noc пающему на управляющие входы групп элементов И 10-13 с выхода разреше блока 18 приоритета. Одновременно этот же сигнал сбрасывает в О тр гер 9 обращений. Такая работа продолжается до переполнения рабочего счетчика 1, сиг нал переполнения которого, свидетел ствуя об истечении заданного интервала времени, поступает на вход прерывания блока 17 программ. Одновременно этот же сигнал открывает третий элемент И 5, разрешая прохож дение сигналов меток времени (MB) на счетный вход контрольного счетчи ка 2. При этом независимо от фазы работы счетчиков 1 и 2 каждый сигнал МБ вызывает вышерассмотренную запись их содержимого в приданную данному процессору ячейку ОЗУ. Если по прерыванию включение дис петчерской программы (веду1;1ей временной график режима ) происходит нормально, то она обновляет содержи мое счетчиков 1 и 2, записывая в ни рабочую и контрольную константы оче редного организуемого временного интервала. Далее устройство продолжает раб тать, как и при исходном состоянии Если же включение диспетчерской программы задерживается на время более, чем заданное, или она за эт же время не производит обновления . содержимог.р счетчиков 1 и 2, то контрольный счетчик 2 переполняется, вырабатывая сигнал неисправности. Этот сигн-ал поступает в блок 17 п эограмм процессора, откуда через отдельный ВЫХОД возвращается на вход запуска устройства и запускает синхронизатор 7. Последний при наличии разругчающего сигнала на выходе триггера 9 обращеннь й вырабатывает сигнал, который, пройдя через открытый элемент И б, устанавливает в единичное состояние триггер 8 управления. Триггер 8 фиксирует факт перехода данного процессора на выполнение прог)эаммы анализа и нейтрализации неисправности, т.е. факт расхода времени на работу восстанавливающих программ. Причем сигнал с синхронизатора 7 одновременно с переключением триггера 8 сбрасывает контрольный счетчик 2, принудительно обновляя его содержимое путем схемной записи в него константы, соответствующей максимально допустимому времени выполнения восстанавливающей программы. С этого момента устройство переходит в состояние контроля времени обработки неисправности, в связи с чем поступление сигналов МБ в рабочий счетчик 1 блокируется (элемент И 3 закрывается потенциалом с нулевого выхода триггера 8 ), а в контрольный счетчик 2 разрешается через второй элемент И 4 (он открывается- потенциалом с единичного выхода триггера 8/. При этом необходимо отметить одну принципиальную особенность, связанную с записью информации счетчиков в этой ситуации. Наличие связей выходов триггера 8 управления с информационными входами группы адресных элементов И 10 обеспечивает передачу туда состояния этого триггера, что позволяет управлять заданием номеров байтов операндного слова, которые должны быть выделены для записи в накопитель ОЗУ. При сооответствующем признаке в адресном слове записываются в накопитель только указанные байты информационного слова, при этом в незаданных байтах в данной ячейке сохраняется их старое содержимое. При записи состояния счетчиков 1 и 2 данный режим используется следующим образом. Если триггер 8 управления находится в нулевом состоянии, то при записи зсЩаются байты 1-3, т.е. через группу информационных элементов И 11 в байты 1 и 2 записывается состояние рабочего счетчика 1, а через группу элементов И 12 в байт 3 состояние контрольного счетчика 2,

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММ, содержащее два элемента И, триггер управления, рабочий и контрольный счетчики, причем первый вход первого элемента И соединен с входом меток врем мени устройства, выход первого эле мента И соединен со счетным входом рабочего счетчика, первый вход второго элемента И соединен с единичным выходом триггера управления, информационные входы рабочего и контрольного счетчиков и нулевой вход триггера управления соединены с установочным входом устройства, информационные выходы рабочего и контрольного счетчиков образуют первую информационную группу выходов устройства, выходы сигналов переполнения рабочего и контрольного счетчиков образуют группу выходов прерывания устройства,, отличающ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля быстродействия устройства, в него введены третий и четвертый элементы И, триггер обращений,, три группы информационных элементов И, группа адресных элементов И, синхронизатор и элемент ИЛИ, причем выход сигнала переполнения рабочего счетчика соединен с первым входом третьего элемента И, вход меток времени устройства соединен с единичным входом триггера обращений и вторлми входагли второго и третьего элементов И, выходы которых соединены с соответствующими вхо, дами элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом контрольного счетчика, установочный вход которого соединен с выходом четвертого элемента И и единичным входом триггера управления, нулевой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и первым входсни четвертого элемента И, нулевой выход триггера обращений соединен с разрешающим входом синхронизатора вход запуска и тактовый вход которого соединены соответственно с (О входом синхронизации и входом так товых имульсов устройства, единичcz ный выход триггера обращений является выходом готовности устройства, 2 нулевой вход триггера обращений и 5шравляющие входаа трех групп информационных элементов И и группы гшресных элементов И соединены с входом опроса устройства, выходы информасд ционных элементов И групп и.адресных СО элементов И группы образуют соответственно вторую информационную и адел ресную группы выходов устройства, информационные входы информационныхэлементов И первой группы соединены СП с информационным выходом рабочего счетчика, информационные входы информационных элементов И второй и третьей групп соединены с информационным выходом контрольного счетчика, информационные входы адресных элементов И группы соединены соответственно с нулевым и единичным выходами триггера управления и входом номера устройства, выход синхронизатора соединен с вторым входом четвертого элемента И,