Устройство для контроля времени выполнения программы Советский патент 1985 года по МПК G06F11/28 

триггера, нулевой выход которого соединен с входами и k .о триггера и с вторым входом четверто го элемента И, выход которого соеди иен с третьим входом первого элемен та -ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с установочным входом счет чика времени, выходы отсутствия переполнения и переполнения счетчика времени соединены соответственно с вторым входом первого и второго эле

140124

ментов И, нулевой выход конца цикла контроля регистра контролируемых сигналов соединен с информационным входом второго триггера, выход которого является выходом контроля по времени устройства, выходы первого и второго элементов И соединены с первым и вторым входом третьего элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с информационным входом распределителя импульсов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ, содержащее счетчик времени, счетчик сбоев, распределитель импульсов, первый триггер, первый и второй элементы И, причем тактовый вход устройства соединен со счетньЫ входом счетчика времени, единичный и нулевой выходы первого триггера соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вход начальной установки устройства соединен с установочным входом счетчика сбоев и распределителя импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в устройство введены третий и четвертый элементы И, элемент И-НЕ, первый, второй и третий элементы ИЛИ, регистр контролируемых сигналов, второй и третий триггеры, причем тактовый вход устройства соединен с входом синхронизации распределителя импульсов, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого .соединены соответственно с первым входом первого элемента ИЛИ, установочным входом первого триггера, счетным входом счетчика сбоев, тактовым входом второго триггера и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса регистра контролируемых сигналов, входы меток контролируемой nporpaWiH и вход сигналов сбоя устройства соединены с информационными входами рёги.стра контролируемых сигналов,единичные вь1ходы регистра контролируемых сигналов, соответствующие входам меток контролируемой программы, и нулевой выход регистра контролируемых сигналов, соответствующий входу сигналов сбоя устройства, соединены с со ответствующими входами элемента И-НЕ, выход которого соединен с информационным входом третьего триггера, единичный выход которого является выходом сбоя устройства и соединен с входом управления счетом счетчика сбоев, второй вьгход распр.едели-. теля импульсов соединен с тактовым входом третьего триггера, нулевой вьгход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом блокировки вычитания счетчика сбоев, выходы P f переполнения к отсутствия переполнения счетчика сбоев соединены соответственно с вторым входом третьего элемента И и с выходом отказа устройства, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента ИЛИ, вход меток контролируемой программы, соответствующий началу цикла контроля, соединен с первым входом четвертого элемента И и тактовым входом первого

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано в цифровых вычислительных и управляющих системах для контроля времени выполнения программ. Известно устройство для контроля времени выполнения программ, содерж щее счетчик времени, блок приоритетов, блок управления и счетчик номе ров команд, причем первый выход блока управления соединен с первыми входами счетчика времени и счетчика номеров команд, а второй выход - с вторым входом счетчика времени, вых которого подключен к первым входам блока управления и блока приоритето третий выход счетчика времени является входом устройства 1J . Недостатком известного устройств является низкая достоверность контроля. Наиболее близким к предлагаемому является устройство.для контроля времени выполнения программ, содержащее счетчик времени, блок приоритетов, блок управления и счетчик номеров команд, содержащее также блок автоматического сброса, шифратор и счетчик сбоев, причем выход блока приоритетов соединен с первым входом шифратора,выход которого соединен с вторым входом счетчика Номеров команд, выход блока автоматического сброса соединен с вторым входом шифратора, первым входом счетчика сбоев и вторым входом блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с вторым входом счетчика сбоев и первым входом блока автоматического сброса, выход счетчика сбоев соединен с третьим входом блока управления, второй вход блока автоматического сброса соединен с вторым входом блока приоритетов и с вторым входом устройства zj . Недостатком известного устройства является низкая достоверность контроля, так как оно осуществляет только контроль времени прохождения программы. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Поставленная п.ель достигается тем, что в устройство для контроля времени выполнения программы, содержащее счетчик времени, счетчик сбоев, распределитель импульсов, первый триггер, первый и второй элементы И, причем тактовый вход устройства соединен со счетным входом счетчика времени, единичный и нулевой вьпсоды первого трипера соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вход начальной установки устройства соединен с установочным входом счетчика сбоев и распределителя импульсов, введены третий и четвертый элементы И, элемент И-ЙЕ, первый,второй и третий элементы ИЛИ, регистр контролируемых сигналов, второй и третий триггеры, причем тактовый вход устройства соединен с входом синхронизации распределителя импульсов, первыйJ второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с первым входом первого элемента

31

1И, установочным входом первого триггера, счетным входом счетчика сбоев, тактовым входом второго триггера и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса регистра контролируемых сигналов, входы меток контролируемой программы и вход сигналов сбоя устройства соединены с информационными входами регистра контролируемых сигналов, единичные выходы регистра контролируемых сигналов, соответствующие входам меток контролируемой программы, и нулевой выход егистра контролируемых сигналов, соответствующий входу сигнгшов сбоя устройства, соединены с соответствующими входами элемента И-НЕ, выход которого соединен с информационньм входом третьего триггера, единичный выход которого является выходом сбоя устройства и соединен с входом управления счетом счетчика сбоев, второй выход распределителя импульсов соединен с тактовым входом третьего триггера, нулевой выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом блокировки вычитания счетчика сбоев, выходы переполнения и отсутствия переполнения счетчика сбоев соединены соответственно с вторым входом третьего элемента И и с выходом отказа устройства, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, и с вторым входом второго элемента ЛИ, вход меток контролируемой программы, соответствующий началу цика контроля, соединен с первым вхоом четвертого элемента- И и тактовым входом первого триггера, нулевой выод которого соединен со входами j k первого триггера и с вторым входом четвёртого элемента И, выход которого соединен с.третьим входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с установочным входом счетчика времени, выходы отсутствия переполнения и переполнения счетчика времени соединены соответственно с вторым входом первого и второго элементов И, нулевой вьтход конца цикла контроля регистра контролируемых сигналов соединен с информационным входом второго триггера, выход которого является выходом контроля по времени устройства, вы401244

ходы первого и второго элементов И соединены с первым и вторым входом третьего элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с информационным входом распределителя импульсов.

На чертеже представлена блоксхема устройства.

Устройство содержит регистр 1

0 контролируемых сигналов, распределитель 2 импульсов, элемент И-НЕ 3, элементы ИЛИ 4, 5 и 6, элементы И 7-10, счетчик 11 времени, счетчик 12 сбоев, триггеры 13, 14 и 15,

5 входы 16 меток контролируемой программы, вход 17 сигналов сбоя, выход 18 контроля по времени, выход 19 сбоя, выход 20 отказа, тактовый вход 21 устройства и вход 22 начальной установки. Входы 16 меток контролируемой программы и вход 17 сигналов сбоя устройства соединены с информационными входами регистра 1 контролируемых сигналов, прямые и

5 первый инверсный выход которого соединены соответственно с входами элемента И-НЕ 3, выход которого соединен с информационным входом триггера 15, тактовый вход 21 устройства

Q соединен с счетным входом счетчика 11 времени и с входом синхронизации распределителя 2 импульсов, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с первым входом элемента iИЛИ 4, установочным входом триггера 13, счетным входом счетчика 12, тактовым входом триггера 14 и с первым входом элемента РШИ 6, выход которого соединен с входом сброса регистра 1 контролируемых сигналов, второй I инверсный выход которого соединен с информационным входом триггера 14, выход которого является вьтходом 18 контроля по времени устройства, один из входов 16 меток контролируемой программы, соответствующий входу начала цикла контроля, соединен с тактовым входом триггера 13 и с перньш входом элемента И 7, выход которого соединен с третьим входом элемента ШШ 4, вход 22 начальной установки устройства с установочным входом распределителя 2 импульсов, с вторым входом элемента ИЛИ бис вторьм

5 входом элемента ИЛИ 4, выход которого соединен с установочным входом счетчика 11, выходы которого соответственно соединены с вторыми входами элементов И 8 и 9, выходы элементов И 8 и 9 соединены с входами элемента liJU-I 5, выход которого соединен с информационным входом распределителя 2 импульсов, единичный выход триггера 13 соединен с первым входом элемента И 8, нулевой выход триггера 13 соединен с первым входом элемента И 9, с входами j и k триггера 13 и с вторым входом элемента И 7, единичный выход триггера 15 является выходом 19 сбоя устройства и соединен с входом управления счетом счетчика 12,- выход переполнения которого соединен с вторым входом элемента И 10, нулевой выход триггера 15 соединен с первым входом элемента И 10, выход которого соединен с входом блокировки вычитания счетчика 12 выход отсутствия переполнения которого является выходом 20 отказа устройства. Устройство работает следующим образом. На входы 16 устройства в процессе нормального функционирования контролируемого объекта (например, цифровой вычислительной машины - . ЦВМ) поступают последовательно во времени в циклическом режиме следующие метки: Начало цикла Контроля, Тест норма, Конец цикла контроля На вход 17 поступают сигналы сбоев, от встроенной в цифровую вычислительную машину аппаратуры контроля. С помощью счетчика 11 времени вырабатьтаются контрольные метки времени. При этом у счетчика задействованы два выхода, один из которых выбран в соответствии с контрольньм временем выполнения тестовой програм мы, а второй - с контрольным временем окончания цикла контроля плюс время, учитывающее разброс времени прохождения рабочих программ. Счетчик 12 сбоев предназначен для подсчета сбойных циклов, т.е. циклов в которых либо отсутствует любая из меток Начало цикла контроля, Тес норма, Конец цикла контроля, либ присутствует хотя бы один из сигналов сбоя от встроенной в ЦВМ аппара туры контроля. Счетчик 12 сбоев реверсивньй, он накапливает сбойные циклы и вьшитает бессбойные до ми нус единицы. Триггер 14 предназначен для формирования сигнала контроля по време НИ, с помощью которого может быть осуществлен повторный аппаратный запуск программы ЦВМ. Триггер 15, соединенный с выходом 19 сбоя, предназначен для формирования сигнала блокировки вьщачи из ЦВМ информации. С выхода 20 отказа вьщается сигнал для переключения ЦВМ на резервную при построении высоконадежньсс резервированных систем. Сигналы на выходах 18, 19 и 20 образуют выходной код устройства. При включении питания ЦВМ и данного устройства сигнал с входа 22 -устанавливает в исходное (нулевое) состояние регистр 1 контролируемых сигналов, распределитель 2 импульсов, счетчик 11 времени и счетчик 12 сбоев. Рассмотрим вариант исправной работы контролируемого объекта. В этом случае на входах 16 циклически появляются сигналы меток Начало цикла контроля, Тест норма, Конец цикла контроля, а сигналы о сбоях отсутствуют. Сигнал Начало цикла контроля поступает на вход элемента И 7 и тактовый вход триггера 13, сбрасывает в ноль счетчик 11 времени, так как триггер 13 в предыдущем цикле установлен в ноль сигналом с выхода распределителя 2 импульсов и на втором входе элемента И 7 присутствует единица. По заднему фронту сигнала Начало цикла контроля устанавливается в единицу триггер 13, счетчик 11 времени начинает отсчет. По прошествии времени, соответствующего контрольному времени выполнения тестовой программы, на выходе отсутствия переполнения счетчика 11 времени, а затем и на втором входе элемента И 8 появляется единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 5 поступает на информационный вход распределителя 2 импульсов и по тактовому сигналу с входа 21 в распределитель 2 импульсов записывается единица. При этом на вьгходах распределителя 2 импульсов последовательно во времени формируются управляющие сигналы У1 - У5. Сигнал У1 через элемент ИЛИ 4 сбрасывает в ноль счетчик 11 времени, У2 устанавливает в ноль триггер 13 и записывает ноль в триггер 15, так как на выходе элемента И-НЕ 3 к этому времени при исправной работе 7 контролируемого объекта присутствуют сигналы Начало цикла контроля, Тест норма, Конец цикла контроля и единичный сигнал с инверсного выхода регистра 1 контролируемых сигналов, свидетельствующие об отсутствии сбоев. Сигнал УЗ вычитает из содержимого счетчика 12 сбоев единицу, так как цикл бессбойный. Сигнал У4 устанавливает в ноль триг гер 14, так как на выходе 24 конца цикла контроля нулевой сигнал. По сигналу У5 сбрасывается в ноль регистр 1 контролируемых сигналов. Выходной код устройства принимает значение 000. Контроль последующих циклов рабо ты контролируемого объекта осуществляется аналогично. Теперь рассмотрим работу устройства при наличии сбоев в работе ЦВМ Отсутствие сигнала Начало цикла контроля. Если на устройство не поступил сигнал начала цикла контроля, триггер 13 останется в нулевом состояни и на первом входе элемента И 9 присутствует единичный сигнал. Счетчик 11 времени в этом случае отсчитывае время, соответствующее окончанию цикла контроля, и появление единицы на его вьпсоде переполнения вызывает появление единичного сигнала на выходе элемента И 9 с последующей записью его в распределитель 2 импульсов и формированию сигналов У1 - У5. Одновременно нулевой сигна с выхода регистра 1 контролируемых сигналов, соответствующий сигналу Начала цикла контроля, вызывает появление единичного сигнала на выходе элемента И-НЕ 3, в результате чего в триггер 15 по сигналу У2 записывается единица, которая посту пает на выход 19 сигналов сбоя и на вход разрещения сложения счетчика 1 сбоев. По сигналу УЗ реверсивный счетчик 12 сбоев изменяет свое состояние, сосчитав плюс единицу. Выходной код устройства принимает зна чение 010. Отсутствие снгнала Конец цикла контроля. По сигналу Начало цикла контроля триггер 13 устанавливаетс в единицу и после просчитывания сче чиком 11 времени, соответствующего контрольному времени вьтолнения тес товой программы, на выходе элемента И 8 появится единичный сигнал, что приводит к записи единицы в распределитель 2 импульсов к формированию на его выходах управляющих сигналов У1 - У5. Если к этому времени сигнал Конец цикла контроля не приходит, что может быть либо по причине зацикливания тестовой программы или останова ЦВМ, то в триггеры 14 и 15 записывается единица (сигналы на выходах 18, 19 - контроля по времени, сбоя) по сигналам У2 и У4 соответственно и прибавление единицы к содержимому реверсивного счетчика 12 сбоев по сигналу УЗ . Выходной код устройства при этом имеет значение 110. Отсутствие сигнала Тест норма.. Если к моменту формирования управляющих сигналов У1 - У5 не поступил сигнал Тест норма, т.е. тестовая программа ЦВМ обнаружила неисправность, единичный сигнал с выхода элемента И-НЕ 3 записывается в триггер 15 сбоев, а затем к содержимому счетчика 12 сбоев прибавляется единица. Аналогично работает устройство, если на его вход 17 поступит хотя бы один сигнал сбоя от встроенной в ЦВМ аппаратуры контроля. Выходной код устройства в двух последних случаях принимает значение 010. Счетчик 12 сбоев подсчитывает сбойные циклы, когда их количество достигнет числа N, появится сигнал переполнения счетчика 1 сбоев, что квалифицируется как отказ ЦВМ, и по сигналу, выдаваемому устройством с выхода 20 отказа, ЦВМ может быть пе- реключена на резервную Устройство позволяет без дополнительного оборудования произодить проверку правильности его работы с помощью контролируемой вычислительной мащины. Для этого в ЦВМ необходимо предусмотреть программу, имитируювщо различные сбои ЦВМ из перечисленных вьппе. Если данное устройство работает нормально, то его выходные коды будут выработаны правильно и ЦВМ может их проконтролировать. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет.осуществлять контроль программных и аппаратных проверок ЦВМ, отличить сбойный цикл от отказа ЦВМ, обнаружить зацикливание

9114012А10

прдграммы и останов ЦВМ, осуществлять нительного оборудования проводить контроль времени прохождения програм- проверку своей работы с помощью контмы, кроме того, позволяет без допол- ролируемой ЦВМ.