Устройство для отладки программ Советский патент 1987 года по МПК G06F11/28 

113

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для исследования структуры, отладки и оценки полноты тестирова - НИН программ. Устройство может быть подключено к ЦВМ, допускающим внешнее подключение к внутренней магистрали, по которой производится выборка команд или управляющей ниформа-

ЦИК.

Целью изобретения является повьппе ние быстродействия отладки,

На чертеже приведена структурная схема устройства для отладки про-. грамм.

Устройство содержит блок 1 памяти меток, регистр 2 адреса, регистр 3 слова, дешифратор 4 меток, третью группу 5 элементов И, второй триггер 6, третий 7 и первый 8 элементы задержки, буферный регистр 9 адреса, второй элемент И 10, второй элемент ИЛИ 11, первый элемент И 12, второй элемент 13 задержки, первый триггер 14, вторую 15 и первую 16 группы элементов И, группу 17 элементов ЩШ первый элемент ИЛИ 8, счетчик 19 адреса, адресный 20 и информационный 21 входы, информационный выход 22, выход 23 обращения, выход 24 адреса, выход 25 запроса прерывания устройства,

Работа устройства основана на том что каждому адресуемому объекту про- граммы (инструкции5 операнду, переменной) ставится в соответетвие идентификатор (метка), Для этого в устройство введен блок памяти меток, адресное поле которого соответствует адресному полю ЦВМ, на которой вьшол няется исследуемая программа. Выборка из блока 1 памяти меток производится одновременно с выборкой соот- вествующих объектов исполняемой программы. Метки анализируются, и выполняются соответствую{цие действия по запоминанию адресов объектов, последовательность которых образует трассу. Предлагаются метки четырех типов, которые имеют следующие функции: МО - пустая метка, не выполняюся никакие действия над адресами объектов; Ml - запоминание адреса; помеченного объекта и информации из буферного регистра, если в него была записана информация по метке МЗ; М2 - запоминание адреса помеченного объекта, если предыдущей меткой была

- „

5 о

5

5

0

5

22

М, в противном случае никаких действий не. производится; МЗ - запись в буферный регистр адреса помеченного объекта с последующим запоминанием его по первой метка М,

Запоминание адресов помеченных об7эектов (выходная информация устройства) осуществляется методом прямого доступа в О.ЗУ инструментальной ЦВМ. Область памяти, используемой для этой цели в инструментальной ЦВМ, разбита на две последовательные зоны. Запись в память производится циклически. При заполнении очередной зоны вырабатывается прерывание и выдается информация о номере заполненной зоны. По прерыванию в инструментальной ЦВМ производится передача полученной информации из заполненной зоны памяти на внешние запоминающие устройства на магнитных дисках или лентах,Таким образом, создается режим трассировки по меткам, объем запоминаемой трассы ограничен только объемом имеющейся внешней памяти инструментальной ЦВМ, что достаточно для любых практических нужд.

Различные режимы работы устройства реализуются путем соответствующей разметки исследуемой программы, ТоВ. соответствующего заполнения блока, памяти меток. Этот процесс может быть автоматизирован, T-je, осуществляться программным способом по тексту исследуемой программы.

Примеры наиболее важных режимов трассировки и отладки программ,

1„Разметка .всех команд меткой Ml позволяет получить полную трассировку,

2,Разметка всех команд переходов меткой Ml, а всех остальных команд М2 позволяет получить трассировку по переходам,

3,Разметка команд меткой МЗ, а какого-либо операнда, переменной или инструкции м :ткой Ml позволяет получить дополнительный отладочный режим - фиксац1-по всех обращений к данному операндуJ переменной или всех выходов в данную точку исследуемой программы (обращения к - подпрограммам) ,

4,Разметка всех инструкций меткой МЗ, а начала программы обработки прерываний меткой М 1 позволяет получить трассировку по прерываниям.

31

5.Разметка всех инструкций меткой МЗ, а начала программы обработки сбоев - Ml (если в исследуемой ЦВМ есть аппаратно-программные средства защиты от сбоев) позволяет получить трассировку по сбоям,

Во зможен ряд других вариантов трассировки.

Большой объем запоминаемых трасс и исключение старт-стопных режимов работы исследуемых ЦВМ- позволяют использовать предлагаемое устройство для проверки качества тестирования программного обеспечения ЦВМ, работающих в реальном масштабе времени, по критерию полноты покрытия переходов ,

Наличие пустой метки МО позволяет проводить исследования какой-либо частной программы при работе всего комплекса путем разметки указанными выше способами необходимой частной программы, а меткой МО - всего остального комплекса программ,

Устройство работает следующим образом,

В блок 1 памяти меток через вход устройства 21 из инструментальной . ЦВМ загружается заранее подготовлен- нЬй массив меток, В процессе вьшолне ния исследуемой программы по входу 20 устройства из рабочей ЦВМ поступают адреса объектов этой программы (операндов, инструкций и т.д,) и записываются в регистр 2 адреса, кото- рый используется для хранения адреса объекта в течение цикла работы устройства и для выборки слова в ре- .- гистр 3 слова. Слово, содержащее метку очередного объекта, поступает на дешифратор 4 меток, который формирует сигнал на одном из трех выходов М, М2, МЗ, Сигнал о метке Ml через элемент ИЛИ 11 поступает на первую группу 16 элементов И, что разрешает прохождение информации с регистра адреса 2 через первую группу 17 элементов ШШ на информационны выход 22, Одновременно через первый элемент ИЛИ 18 сигнал о метке Ml по- ступает на вход счетчика 19 адреса, и на второй выход 23 устройства для обеспечения запроса прямого доступа в инструментальную ЦВМ, Адрес прямого доступа, определяемый счетчиком 19, подается в инструментальную ЦВМ через выход 24 устройства, а данные для прямого доступа (адрес объекта

0

0

71

25

0

40

45

55

124

исследуемой программы, помеченный меткой Ml) выдаются через выход 22 устройства. Содержимое счетчика 19 адреса после записи увеличивается на единицу. Единица переноса в старший разряд счетчика 19 адреса, определяющая заполнение половины вьщелен- ной памяти прямого доступа (т,е, одной зоны), поступает на выход 25 устройства для формирования прерывания инструментальной ЦВМ, Информация о номере заполненной зоны поступает со счетчика 19 адреса в инструментальную ЦВМ через выход 24 устройства. Сигнал о метке Ml устанавливает также в состояние 1 первый триггер

14и разрешает тем самым прохождение сигнала о метке М2 через первый элемент И 12, Сигнал о метке М2 проходит через первый элемент И 12 и производит те же действия, что и сигнал о метке М, по обеспечению записи содержимого регистра 2 адреса. Кроме того, через первый элемент 13 задержки сигнал о метке М2 обнуляет первый триггер 14, запрещая дальнейшую обработку меток М2, Сигнал о метке МЗ поступает на выходы третьей группы

15элементов И и обеспечивает запись информации из регистра 2 адреса в буферный регистр 9, а также устанавливает в 1 второй триггер 6, что разрешает прохождение сигнала о метке

Ml через элемент 8 задержки и второй элемент И 10 на вход первого элемента ИЛИ 18 и на выходы второй группы 15 элементов И, тем самым разрешая запись в зону прямого доступа инструментальной ЦВМ информации о содержимом буферного регистра 9, Величина задержки сигнала первым элементом 8 задержки выбирается такой, чтобы запись содержимого буферного регистра 9 осуществлялась после окончания записи содержимого регистра 2 адреса. Сигнал о метке Ml через первый эле-- мент 8 задержки и третий элемент 7 задержки устанавливает второй триггер 6 в нулевое состояние, что запрещает дальнейшую запись из буферного регистра 9, Таким образом, осуществляется однократная запись информации из буферного регистра 9 (информация, помеченная меткой МЗ) при поступлении метки Ml после метки МЗ,

Перед началом работы -устройства первый триггер I4, второй триггер 6 и счетчик 19 адреса устанавливаются

в нулевое состояние цепи не показаны).

соответствующие

Формула изобретения

Устройство для отладки программ, содержащее блок памяти меток регистр адреса, регистр слова, счетчик адреса, группу элементов ИЛИ, первую и вторую группы элементов И, причем адресный вход устройства соединен с входом регистра адреса, выход которо го соединен с адресным входом блоха памяти меток и с первыми входами эле ментов И первой группы, выход блока памяти меток соединен с входом регистра слова, выходы элементов Ипервой и второй групп соединены соответственно с первьми и вторыми входами элементов ИЛИ группы, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия отладки программ, в устройство введены первый и второй и третий элементы задержки, первый и второй триггеры, первый и второй элементы ИЛИ, третья группа элементов И, первый и второй элементы И, дешифратор меток и буферный регистр адреса, причем выход регистра адреса соединен с первыми входами элементов И третьей группы, информационный вход устройства соединен с информационным входом блока памяти меток, выход регистра слова соединен с входом дешифратора меток, первый выход дешифратора меток соединен с входом первого элемента задержки, с входом установки в 1 первого триггера и с первыми входами первого и второго

Редактор Л.Веселовская Заказ 3391/46

Составитель И.Сигалов Техред И.Попович Корректор И.Муска

Тираж 672 Лодписное ВНИИЛИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д, А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, Гс Ужгород, ул. Проектная, Д

27)126

элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами элементов И первой группы и со счетным входом счетчика адреса, втоJ рой выход дешифратора меток соединен с первым входом первого элемента И и через второй элемент задержки - с нулевым входом первого триггера, единичный выход которого соединен с втоW рым входом первого элемента И, третий выход дешифратора соединен с вторыми входами элементов И третьей группы и с единичным входом второго триггера, выход первого элемента

15 задержки соединен с первым входом второго элемента И н через третий элемент задержки соединен с нулевым входом второго триггера, единичный выход которого соединен с вторым

20 входом второго элемента И, выход второго элемента И соединен с первыми входами элементов И второй группы и вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого является выходом

25 обращения устройства, выход первого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с третьим входом первого элемента ИЛИ, выходы элементов И третьей группы соединены

30 с информационными входами буферного регистра, выход которого соединен с первыми входами элементов И второй группы, выходы элементов ИЛИ группы являются информационным выходом устj ройства, информационные выходы и выход переполнения счетчика адреса являются соответственно адресным выходом и выходом запроса прерывания устройства.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для отладки и тестирования программ ЦВМ. Цель изобретения - повьппение быстродейстЯ7 ВИЯ отладки. Устройство состоит из блока 1 памяти меток, регистра 2 адреса меток, регистра 3 слова, дешифратора 4 меток, групп элементов И 5, 15 и 16, триггеров 6 и 14, элементов задержки 7, 8 и 13, буферного регистра 9, элементов И 10, 12, элементов ИЛИ И, 18 и счетчика адреса 19. Устройство для отладки программ использует распознавание кодов операций, Устройство обеспечивает построение трасс с учетом нарушения естественного порядка следования команд (сбои, прерывания), построение новых типов трасс, а также дает возможность объективно оценивать полноту тестирования программ реального времени, I ил. (Л 00 IND vl to