Устройство для контроля хода программы Советский патент 1987 года по МПК G06F11/26 

программы. Целью изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит счетчик 1, генератор 2 импульсов, группу 3 элементов И, депшф- ратор 4, блок 5 памяти, триггер 6 записи, формирователь 7 импульсов, элемент 8 задержки, элемент И 9, элемент ИЛИ 10, триггер 11 маски, блок

1

Изобретение относится к вычисли- тельной технике, может использоваться в цифровых вычислительных машинах (ДАМ) для контроля за ходом выполнения программ и является усрвершенст- вованием устройства по авт.св. № 1211735.

Цель изобретения - повышение быстродействия центрального процессора ЦВМ за счет уменьшения непроизводи- тельных затрат машинного времени при аппаратной блокировке выдачи сигнала Сбой во время записи по определенным адресам.

Сущность изобретения состоит в том, что предлагаемое устройство выявляет все несанкционированные повторные обращения к ячейкам памяти в режиме Запись во всем адресном йространстве ЦВМ, кроме областей па- мяти.ЦАМ, обращения к которым необходимы только в режиме Запись.

На чертеже изображена структурная схема устройства для контроля хода программы.

Устройство содержит счетчик 1, генератор 2 импульсов, группу элементов ИЗ, дешифратор 4, блок 5 памяти триггер 6 записи, формирователь 7 импульсов, элемент 8 задержки, элемент И 9, элемент ИЛИ 10, триггер 11 маски, блок 12 постоянной памяти и мультиплексор 13, шины данных 14, адреса 15, управляюшле линии Строб адреса 16 и Запись / Чте ние 17.

Группы адресных входов блока 5 памяти, дешифратора 4, блок 12 и группа управляющих входов мультиплек- сора 13 соединены с адресной шиной 15

Группа информационных входов счетчика 1, информационный вход триггера

12 постоянной памяти, мультиплексор 13. Устройство выявляет все несанкционированные повторные обращения к ячейкам памяти в режиме Запись во всем адресном пространстве ЦВМ, кроме областей памяти ЦВМ, обращения к которым необходимы только в режиме Запись. 1 ил.

11 маски и выходы группы элементов И 3 соединены с шиной 14 данных.

Управляющие входы дешифратора 4 соединены соответственно с линией Строб адреса 16 и с линией Запись Чтение 17, выходы дешифратора соединены соответственно с управляющими входами группы элементов И 3, с управляющим входом счетчика 1, счетны вход которого подключен к выходу генератора 2 импульсов и с синхронизирующим входом триггера 11 маски. I

Группа информационных выходов

счетчика 1 соединена с первыми входами группы элементов И 3.

Первый вход элемента И 9 и информационный вход блока 5 памяти соединены с линией Запись / Чтение 17, управляющий вход Запись / Чтение блока

5памяти подключён к инверсному выходу триггера 6 записи, С-вход которого

,соединен с линией Строб адреса 16, на D-вход которого подано постоянное напряжение, прямой выход триггера

6записи подключен через элемент 8 задержки к его R-входу и через формирователь 7 импульсов к управляющему входу Выборка кристалла блока 5 памяти, выход которого соединен с вторым входом элемента И 9, третий вход которого подключен к выходу триггера 11 маски, выход элемента И 9 и выход переполнения счетчика 1 подключены

к входам элемента МИ 10, выход которого является выходом устройства, управляющий вход Выбор кристалла блока 12 подключен к линии Строб ад- рес а 16, группа информационных выходов блока 12 соединена с группой информационных входов мультиплексора 13, выход которого подключен к четвертому входу элемента И 9.

3,132

Устройство работает следующим образом.

В начале работы ЦВМ в программе установки устройства контроля в исходное состояние обнуляется содержимое блока памяти 5 простым перебиранием всех адресов ЦВМ в режиме Чтение.

В блоке 12 прошита следующая ин- формадия: по всем адресам ЦВМ, позволяющим производить обращения как по записи, так и по чтению, находится логическая 1, по тем адресам ЦВМ, обращения к которым необходимы про- . грамме только по записи,находится логический О.

Во время работы программ пользователя возможны случайные повторные записи информации в ячейки памяти, приводящие к затиранию информации, записанной в предыдущих актах записи

Устройство контроля проверяет при обращении к ячейке в режиме записи, считывалась ли информация, хранимая в данный момент в этой ячейке, за весь период ее хранения. Если считы- вание не производилось .и в блоке 12 по адресу этой ячейки находится логическая 1, то устройством выдается сигнал ошибки. Если по адресу ячейки в блоке 12 записан логический О, то вьщача сигнала ошибки заблокирована, так как по этому адресу требуются обращения только в режиме Запись и чтение по этому адресу может не проводиться.

Повторная запись в ячейку без считывания может возникнуть при зацикливании, когда на участке программ, на котором происходит зацикливание, есть хотя бы одна команда записи в какую- либо ячейку памяти и отсутствует команда чтения из этой же ячейки, тогда при каждом прохождении цикла в эту ячейку проводится запись ез считывания, при сбоях, нарушающих ход выполнения программ, в результате чего могут не выполняться некоторые команды считывания в каких-либо ячейках памяти, тогда при обращении к этим ячейкам в режиме записи выдается сигнал ошибки. При отладке программы повторная запись возникает при неправильно адресации к ячейкам памяти, вызванно ошибками в программе.

При обращении к любой ячейке памяти ЦВМ в блок 5 памяти записывается в каком режиме (записи или чтения), происходит обмен информацией. Блок

94

5 памяти хранит N бит информации, где N - количество ячеек памяти в ЦВМ. Каждой ячейке памяти соответствует один бит информации блока 5 памяти.

Бит 0, если последнее обращение / к данной ячейке было в режи- I ме чтения, v1, если проводят запись.

При обращении к какой-либо ячейке памяти ЦВМ устанавливает адрес на магистрали, сигнал на линии 16 Выдача адреса подтверждает вьщачу адреса на магистрали и устанавливает триггер 6 в единичное состояние. На входе Чтение / 3апись блока 5 памяти устанавливается уровень логический О (режим Чтение).

Из положительного фронта на выходе триггера 6 формирователь импульсов вырабатывает сигнал Выбор кристалла ля блока 5 памяти. Происходит считывание бита, соответствующего ячейке, к которой обращается ЦВМ. При этом возможны следующие случаи. ЦВМ обраается по данному адресу в режиме Чтение, тоГда логический О на лиии 17 Запись / Чтение блокирует сигнал на выходе элемента И 9 независимо от считанного содержимого бита блока 5 памяти.

В другом случае при обращении к данной ячейке в режиме Запись сигнал ошибки с выхода элемента И формируется в зависимости от того, в каком режиме (Запись или Чтение) было предыдущее обращение по данному адресу и какая информация записана в блок 12 по данному адресу. Наличие на выходе мультиплексора 13 логического О заблокирует вьщачу сигнала Сбой независимо от уровня сигнала, сформированного на выходе блока 5 памяти.

Блок 12 постоянной памяти хранит N бит информации, где N - количество ячеек в адресном пространстве ЦВМ. Каждой ячейке соответствует один бит информации блока 12.

1, если по данному адресу Бит необходимы обращения по записи и по чтению, О, если необходимы обраще- ния только по записи. Наличие мультиплексора 13 на выходе блока 12 позволяет сократить объем блока постоянной памяти в I раз, где I - количество информационных выходов блока 12. Так как промьшшенностью выпускаются блоки постоянной памяти

5132

jc , то без мультиплексора на выхо- ;де пришлось бы использовать блок памяти объемом Nxl бит, при этом x(I-l) бит блока постоянной памяти были бы не задействованы,

На управляющие входы мультиплексора 13 заводится М младших разрядов адреса, где М . Остальные адресные разряды (без М младших) за- ведены на адресные входы блока 12.

Через время t , определенное элементом 8 задержки, триггер 6 перекидывается обратно в нулевое состояние. На входе Запись / Чтение блока 15 памяти устанавливается логическая 1 (режим Запись),

Из отрицательного фронта на выходе Триггера 6 формирователь 7 формирует следующий импульс Выборка кристалла и в соответствующий бит блока 5 памя- ти записывается О, если обращение по данному адресу было в режиме Чтение, или 1, если в режиме Запись

Сигнал Сбой, выдаваемый устройством. Может быть программно замаскирован триггером 11 маски. Для зтого триггер 11 маски имеет свой фиксированный адрес на магистрали ЦВМ, обнаружив этот адрес на магистрали, дешифратор 4 стробирует триггер 11 мае- ки, записывая в него О или 1 с .шины 14 данных, с которой один разряд заведен на вход триггера 11 .

Если при зацикливании не происходит повторная запись без считывания, тогда зацикливание выявляют следующим образом.

Перед началом выполнения программы в счетчик 1 с шины 14 данных по сигналу с дешифратора 4 заносится допол-

Редактор Н. Гунько

Составитель Сигалов Техред И,Попович

Заказ 3489/51 Тираж 672

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

6

нительный код максимально допустимого времени выполнения программ. Импульсы с генератора 2 временных меток поступают на счетный вход счетчика 1, увеличивают его содержимое, При переполнении счетчика сигнал с выхода переполнения поступает на выход устройства, сигнализируя об ошибке,

В мультипрограммном режиме в случае прерывания вьтолняемой программы текущее значение времени ее выполнения считывается со счетчика 1 через группу элементов И 3 и сохраняется в стеке ЦВМ, После повторной постановки прерванной программы на счет, в счетчике 1 восстанавливается текущее состояние времени выполнения программы из стека ЦВМ, тем самым обеспечивается правильное функционирование счетчика 1 в мультипрограммном режиме работы ЦВМ.

Формула изобретения

Устройство для контроля хода программы по авт.св,, № 1211735, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введены блок постоянной памяти и мультиплексор, причем адресный вход устройства соединен с адресным входом блока постоянной памяти и управляющими входами мультиплексора, вход строба адреса устройства соединен с входом обращения блока постоянной памяти, выход которого соединен с информационным входом мультиплексора, выход мультиплексора соединен с четвертым входом элемента И,

Корректор Л.Пилипенко Подписное

Изобретение относится к вычисли тельной технике, является усовершенствованием изобретения по а.с,- № 1211735, и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах для контроля за ходом выполнения CnrpoS адреса J6 N)