Устройство для проверки программ на сбоеустойчивость Советский патент 1988 года по МПК G06F11/26 

Г,

КоЗЛнт 22,0 92«/t

(Л

с

ел

со

ГЧ

ф(

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике, может быть использовано для проверки устойчивосf-ai, входы установки конечного адреса программы, выход 24 имитации сбоя устройства. Изображены ЦВМ 25 с

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике, может быть использовано для проверки устойчивости к сбоям программ ЦВМ, имеющих средства аппаратурного контроля, и является усовершенствованием изобретения по а.с. № 1205148. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности получения количественной оценки достоверности проверки. В устройство введены формирователь длительности импульсов 5 и три счетчика 9, П и 16 импульсов, 2 ил. с tS

ти к сбоям программ ЦВМ, имеющих сред-г регистром 26 адреса команд и имитаства аппаратурного контроля и программную защиту от сбоев, организованную путем разбиения программ на контролируемые участки, допускающие повторное исполнение после сбоя, и является усовершенствованием изобретения по авт.ев, № 1205148,

Цель изобретения - расширение функид ональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности получения количественной оценки достоверности проверки.

Поставленная цель достигается TeMj

тор 27 входной информации.

Таймер (фиг.2) содержит счетчик 28 времени, включающий генератор 29 импульсов и счетчик 30,при этом ге10 нератор 29 импульсов содержит элемент НЕ 3, элемент 32 задержки, элемент И 33, вход 34 запуска, а сче чик 30 содержит группу элементов И и rpytiny триггеров 36, обнуляющий

15 вход 37 таймера; схему 38 сравнения состоящую из элемента ИЛИ 39, групп элементов И 40, группы элементов ИЛ 41, группы элементов И 42j элемента И 43, элемента 44 дифференцирования

15 вход 37 таймера; схему 38 сравнения, состоящую из элемента ИЛИ 39, группы элементов И 40, группы элементов ИЛИ 41, группы элементов И 42j элемента И 43, элемента 44 дифференцирования, .

что подсчитывается общее число команд программы NP и число команд про-20 потенциального 45 и импульсного 46 граммы N(,5 во время выполнения кото- выходов равнозначности; регистр 47

с местными входами 48 -48 занесения местным обнуляющим входом 49 и группой триггеров 50, а также элемент 25 И1Щ 51.

Устройство для проверки программ работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 3 и 8 обнулены. Нулевой уровень с прямо- 30 го выхода триггера 3 закрьгоает группу элементов И 1 и элементы И 2 и 45 а также блокирует работу таймера 10. Начальный адрес ,i, программы, про- . веряемой на сбоеустойчивость, зано- 35 сйтся по входам 22 -22 через элементы ИЛИ 14 на предварительно обнуленрых имитировался сбой, после чего оп ределяют достоверность проверки программы на сбоеустойчивость

Р /

п Кроме того, подсчитывается общее

число запусков команд N,, адреса ко- Topbix совпадают с адресами мечеш 1х команд. Время выполнения программы при определенном составе входной .информации можно определить из соотношения

.tp (N3 - N) 4,

где л L - время выполнения команды ЦВМ.

ньш сумматор 12, а конечный, в качестве которого выбирается адрес первой команды, выходящей, за пределы программы А 1 - по входам 23 Вычитание величины N учитывает

ньш сумматор 12, а конечный, в качестве которого выбирается адрес пер вой команды, выходящей, за пределы программы А 1 - по входам 23 повторное вьтолнение команды лируемого участка после имитации. 0 сбоя,

На фиг„1 представлена Структурная схема устро.йства; на фиг.2 - схема таймера.

Устройство содержит первую группу j (входы занесения на фиг.1 не пока- злементов И 1, первый элемент И 2, вто- заны), который равен . команды в

23 в регистр 15., Едигшчный уровень с инверсного выхода триггера 8 присутствует на втором входе элемента И 2. На регистр 19 заносится код шага сбо

рой триггер 3, второй элемент И-4,, формирователь 5 импульсов, первую схв r-w 6 сравнения, элемент ИЛИ 7, первый триггер 8, nepBt m счетчик 9, тай-мер 10, второй счетчик И, сумматор 12, вторую схему 13 сравнения, группу элементов ИЛИ 14, первый регистр 15, третий счетчик 16, вторую группу элементов И 17, элемент 18 задержки, второй регистр 19, адресные входы ,.,, где п - разрядность адреса ЦВМ, вход 21 пуска, входы 22:,-22 f, установки начального адреса програмтор 27 входной информации.

Таймер (фиг.2) содержит счетчик 28 времени, включающий генератор 29 импульсов и счетчик 30,при этом генератор 29 импульсов содержит элемент НЕ 3, элемент 32 задержки, элемент И 33, вход 34 запуска, а счетчик 30 содержит группу элементов И 35 и rpytiny триггеров 36, обнуляющий

вход 37 таймера; схему 38 сравнения, состоящую из элемента ИЛИ 39, группы элементов И 40, группы элементов ИЛИ 41, группы элементов И 42j элемента И 43, элемента 44 дифференцирования, .

потенциального 45 и импульсного 46 выходов равнозначности; регистр 47

ньш сумматор 12, а конечный, в качестве которого выбирается адрес первой команды, выходящей, за пределы программы А 1 - по входам в регистр 15., Едигшчный уровень с инверсного выхода триггера 8 присутствует на втором входе элемента И 2. На регистр 19 заносится код шага сбоя

ЦВ14.

Настройка таймера 10 осуществляется в зависимости от соотношения периода запуска программы или периода запуска имитатора входной информации Тз и интервала времени между двумя сбоями на одном и том же контролируемом участке, при котором програм- мная защита от сбоев не клас сифициру- . ет их как отказ. Если Т р 7 Т., таймер настраивается на выдачу сигналов через T-j. Tg после его запуска, если же Tti Т TC , таймер настраивается на

314

выдачу сигналов через после его запуска. Код А, подается с разрядных выходов сумматора 12 на вторые входы схемы 6 сравнения и на первые входы схемы 13 сравнения, на вторые входы которой поступает код с разрядных выходов регистра 15. Счетчики 9, 11 и 16 находятся в произвольном состоянии.

Устройство запускается сигналом, .поступающим на вход 21 запуска, который переводит триггер 3 в единичное состояние. Из единичного перепада на прямом выходе триггера 3 формирователем 5 формируется импульс, который обнуляет счетчики 9, 11 и 16. Единичный уровень с прямого выхода триггера 3 запускает таймер 10, поступает на третий вход элемента И.2, на второй вход элемента И 4 и на вторые входы элементов И 1, разрешая прохождение потенциального кода адреса команды с разрядных выходов реги- стра 26 адреса команды ЦВМ 25 на первые входы схемы 6 сравнения.

При совпадении кодов на первых и в.торых входах схемы 6 сравнения, последняя вьщает сигнал, который проходит через элемент И 2. на выход 24 имитации сбоя, объединяющийся с выходом схем аппаратурного контроля ЦВМ 25 (не показан), через элемент И 4 - на счетный вход счетчика 9 (подсчитываетсяN) и через элемент ИЛИ 7 - на единичный вход триггера 8. Сигнал с выхода элемента И 2 поступает на счетный вход счетчика 11 (под- счить1вается N.) и обнуляет счетчик таймера 10, синхронизируя его работу с реальным периодом запуска программ. Нулевой уровень с инверсного выхода триггера 8 закрывает элемент И 2..

Последующие совпадения содержимого регистра 26.адреса команд с кодом адреса команды, поступакяцим на вторые входы схемы 6 сравнения (например, в случае проверки Циклического участка программы), приводят к появлению на , выходе равнозначности схемы 6 сравнения сигналов, количество которых подсчитано в счетчике 9. Сигналы при этом на счетный вход счетчика 9 приходят через элемент И 4. Значение счетчика 10 не изменяется, так как закрыт элемент И 2,

Если за время Т, на которое настроен таймер 10, совпа3

дения кодов на входах схемы 6 сравнения не-происходит, на выходе таймера 10 появляется сигнал, который переводит триггер 8 в единичное состояние, нулевой уровень с инверсного выхода последнего закрывает элемент И 2. , Сигнал .с, выхода таймера 10 поступает на счетный вход

счетчика 16, работающего в режиме накопления (подсчитывается N) и на вхбд элемента 18 задержки, где за- держивается на время перевода триггера 8 в единичное состояние, после

чего с первого отвода элемента 18 задержки используется для чтения тага сбоя из регистра 19 и подача кода шага сбоя через элементы И 17 и ИЛИ 14 на счетные входы сумматора 12, |

Задержанный на время переходных процессов в сумматоре 12 сигнал с второго отвода элемента 18 задержки используется для реализации переносов в сумматоре 12. Задержанный на

время реализации переносов в сумматоре 12 на время срабатывания схемы 13 сравнения и на время перевода триггера 3 в нулевое состояние, сигнал с выхода элемента 18 задержки переводит триггер 8 в нулевое состояние при этом единичный уровень с его инверсного выхода поступает на второй вход элемента И 2. На вторые входы схемы 6 сравнения подается с разрядных выходов сумматора 12 код адреса очередной коман,цы программы. Цикл работы повторяется.

При совпадении кода адреса очередной команды с сумматора 12 и кода () с регистра 15 схема 13 сравнения выдает сигнал, который переводит триггер 3 в нулевое состояние. При этом нулевой уровень с et o прямого выхода останавливает таймер 10, закрывает группу элементов И 1, элементы И 2 и 4 и устройство завершает проверку программы на сбоеустойчи- вость. К этому времени в счетчике 11

подсчитано количество команд N, во время выполнения которых удалось имитировать сбой, в счетчике 16 - общее число команд программы N, а в счетчике 9 - общее число запусков N

команд, адреса которых совпадают с адресами меченых команд.

Достоверность проверки программы на сбоеустойчивость можно предста51

вить отношением , а время ра- боты определить из соотношения t р (Nj-N)/i lJ, - где З - время выполнения команды в ЦВМ 25, При этом для ЦВМ с фиксированным рабочим тактом это истинное время, а для ЦВМ с пла- вагощим рабочим тактом - его оценка (в силу использования в этом случае в качестве й величины, обратной среднему быстродействию ЦВМ).

Для проверки программ на сбоеус- тойчивость на одной ЦВМ с использо ваниеМ предлагаемого устройства необходим имитатор 27 входной информа- ции. (era запуск нетрудно сделать пе риодическим). Применение имитатора позволяет сравнить полученные результаты работы программы без подключенного и с подключенным устройст вом проверки программ на сбоеустой- чивость. По значениям N и N можно судить не только о достоверности про верки .программ на сбоеустойчивость, но и о качестве имитатора входной ин-

формации (згчитывая тезис прогонка каждой команды хотя бы один раз).

ормула изобретения

Устройство для проверки программ на сбоеустойчивость по авт.св. № 1205148, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности получения количественной оценки достоверности проверки, в устройство введены формирователь импульсов, второй элемент И, первый, второй и третий счетчики, причём прямой выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента ,И и через формирова таль импульсов - с входами установки в О первого, второго и третьего счетчиков, выход сравнения первой схемы сравнения соединен с вторым . входом второго элемента И, выход которого соединен со счетньгн входом первого счетчика, выходы первого элемента И и выход окончания временного интервала таймера соединены соответственно со счетными взсодами второго и третьего счетчиков.