Устройство для определения производительности ЭВМ Советский патент 1988 года по МПК G06F11/26 

в устройство введены одноразрядный блок памяти, переключатель и таймер, :причем адресный вход устройства соединен с адресным входом одноразрядного блока памяти и с первым входом :третьего блока сравнения, выход I блока памяти зон соединен с вторым входом третьего блока сравнения, вы- I ход которого соединен с третьим входом ветвления блока микропрограммного управления, выход элемента ИЛИ и вход пуска устройства соединены соответ- ственно с входом переключения и пер- Iвым входом пуска таймера, первый и I второй выходы переключателя соединены

соответственно с входом записи и входом считывания одноразрядно1 о блока памяти, второй выход переключателя соединен с входом Ьстанова таймера, выход конца временного интервала и информационный выход которого соединены соответственно с входом переключения режима блока микропрограммного управления и вторым инфорг мационным входом блока памяти зон, . выход одноразрядного блока памяти соединен с вторым входом пуска таймера, со счетным входом счетчика текущих значений и входом, начала цикла блока микропрограммного управления.

Изобретение относится к вычислительной техникеj в частности к организации контроля эффективности функционирования вычислительньпс систем.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности подсчета количества выполняемых команд каждого типа в единицу вре- мени.

На фиг,1 представлена функциональная схема устройстваJ на фиг.2 - функциональная схема блока управле- ния на фиг.З. - функциональная схема блока сравненияJ на фиг.4 - функциональная схема таймера, на фиг.З и 6 - алгоритм функционирования блока управления.

В состав устройства входят блоки 1-3 сравнения, блок 4 памяти текущих адресов, блок 5 памяти зон, блок 6 памяти коли тества обращений, од- норазрядный блок 7 памяти, блок 8 MHKponporpat-JMisoro управления, блок 9 печати, переключатель 10, счетчик 11 текущих значений, счетчик 12 адреса, счетчик 13 заполнения, счетчик 14 количества обращений, таймер 15, элемент ВДИ 16, адресный вход 17.1, вход 17.2 считьшания, вход 17.3 обнуления, вход 18 останова. Блок печати в состав предлагаемого устройства не вкодит.

0

5

5

0

1

Блок 8 микропрограммного управления состоит из последовател| но соединенных модификатора 19, регистра 20 адреса микрокоманд, дешифратора 21 адреса микроманд, блока 22 постоянной памяти, имеет вход 23 начальной установки, тактовый вход 24.

Работа блока 8 управления основана на принципе микропрограммного управления, он работает по сигналам тактового генератора в соответствии с микропрограмой, записанной в блоке 22 постояннбй памяти. Обработку сигналов от внешних блоков производит модификатор регистра 20, а следовательно, порядок действий блока 8 управления.

Блоки 1-3 сравнения идентичны. Опишем например блок 1, который состоит из п элементов 25.1, 25.25...,; 25.п ИСКЛЮЧАНЦЕЕ ИЛИ, элемент ИЛИ 26, .элемент НЕ 27, элемент И 28 и 29; . Таймер 15 содержит счетчик 30 времени, триггер 31, элементы Н 32, ИЛИ 33 и 34.

Блоки 4-6 памяти могут быть реализованы, например, на флоппи днсках- 150 или на гибких магнитных дисках. Одноразрядный блок 7 быстродействующей памяти представляет собой полупроводниковую память с адресной организацией, емкостью М слов но 1 биту, где М т - длина кода адреса контролируемой ЭВМ.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчики количества обращений (его реализует блок 43 алгоритма), текущих значений i, адреса i, заполнения (к) счетчика 30 времени, все ячейки блоков 4-7 памяти содержат код 00...О, на регистре 20 адреса микрокоманды устанавливается адрес начальной микроко- , манды, модификатор устанавливается в исходное положение, содержимое триггера 31 равно нулю, переключатель 10 установлен в положение Запись.

Устройство начинает функционировать в режиме записи, в котором задается область контролируемых ад- ресов, что осуществляется следую- |щим образом. В контролируемом ЭВМ

20 ,на выходе блока 7 памяти единичный сигнал выработан не будет, устройство останется в состоянии ожидания адреса, входящего в контролируемую область. При следующем обраисполняется программа ВВОД ОБЛАСТИ, которая осуществляет последователь- :ное обращение к ячейкам памяти, включаемым в задаваемую область, и {пересылку их содержимого в произвопь- 25 щеиии к контролируемой области паную ячейку, при этом содержимое ячеек мяти действия блоков устройства пов

контролируемой области не меняется. Пересылку лучще организовать по фиктивному адресу, т.е. адресу отключенного или физически не существующего устройства, в этом случае при работе программы ВВОД ОБЛАСТИ содержимое всех ячеек памяти не меняется. На входе 17.1 устройства при последовательно появляются адреса всех ячеек контролируемой области. Ка. входе 17.2 - сигналы считывания, которые через переключатель 10 подаются на вход записи блока 7, в котором по

торяются.

Параллельно с фиксацией обращений устройство производит их обработку. 30 По сигналу блока 8 производится уменьшение на единицу содержимого счетчика 11 текущих значений и считывается из блока 4 памяти содерзки- мое последней значащей ячейки. Сигналом блока 8 опращивается блок 1 сравнения, на входы которого подана информация выходов блоков 4 и 5 памяти. Одновременно производится за35

пись в счетчик 14 содержимого соот- окончании программы адресам, включен- до ветствующей ячейки памяти блока 6.

ным в контролируемую область, соответствуют единицы, остальным адресам - нулш. Единицы содержатся в блоке 7 также и по адресам команд программы ВВОД ОБЛАСТИ, но это не существенно, так как эта программа в режим контроля ЭВМ заведомо не используется.

По окончании работы программы ВВОД ОБЛАСТИ переключатель устанавливают в положение 2, в котором сигналы с выхода элемента 16 ИЛИ подаются на вход считывания блока 7 и вход останова таймера 15, устройство в этом случае готово работать в gg же содержимое счетчика 12 достигло

режиме контроля. В этом рехсиме ЭВМ выполняют программу, расположенную в заданной области, на входе 17.1 последовательно появляются адреса

величины, записанной в счетчике 13 заполнения (т.е. осуществлен перебо всех адресов, к которым производил обращение) и содержимое выбранной

0

выполняемых команд, на входах 17.2 и 17.3 управляющие сигналы, осуществляющие обращение к командам программы, сигнал с выхода элемента ИЛИ 16 приостанавливает таймер 15 и считывает содержимое блока 7 по адресу на входе 17.1. В том случае, если адрес входит в контролируемую область, на выходе блока 7 будет

выработан единичный сигнал, который запускает приостановивщийся таймер, увеличивает на единицу содержимое счетчика 11 текущих значений и уста5 навливает модификатор 19 в состояние, при котором следующим тактовым Сигналом блок 8 производит запись контролируемого адреса в блок 4 памяти текущих значений. В противном случае

0 ,на выходе блока 7 памяти единичный сигнал выработан не будет, устройство останется в состоянии ожидания адреса, входящего в контролируемую область. При следующем обра5 щеиии к контролируемой области памяти действия блоков устройства пов

торяются.

Параллельно с фиксацией обращений устройство производит их обработку. По сигналу блока 8 производится уменьшение на единицу содержимого счетчика 11 текущих значений и считывается из блока 4 памяти содерзки- мое последней значащей ячейки. Сигналом блока 8 опращивается блок 1 сравнения, на входы которого подана информация выходов блоков 4 и 5 памяти. Одновременно производится за

В случае равенства содержимых выбранной ячейки блока 4 и первой ячейки блока 5 (т.е. по этому адресу в контролируемой ЭВМ ранее производилось

4g обращение) в счетчик 14 добавляется единица и его содержание записывается в блок 6 памяти по неизменному адресу, т.е. в ту же -ячейку, откуда бьто считано предыдущее количество

gQ обращений. В случае неравенства содержимых ячеек блоков 4 и 5 увеличивается содержимое счетчика 12 и производится сравнение с содержимым следующей ячейки блока 5 памяти. Если

же содержимое счетчика 12 достигло

величины, записанной в счетчике 13 заполнения (т.е. осуществлен перебор всех адресов, к которым производилось обращение) и содержимое выбранной

10

15

.51439600

чейки блока 4 памяти оказалось не жимым авным содержимому ни одной из ячеек амяти блока 5 (к этому адресу обатились впервые), то производится ерезапись содержимого выбранной чейки блока 4 памяти в свободную чейку блока 5 памяти, для чего увеичивается на единицу содержимое счетчиков 12 и 13.

Окончание работы устройства в режиме контроля производится либо по окончании установленного интервала времени - в этом случае вырабатывается сигнал переполнения счетчика 30, либо с входа 18. Сигнал с выхода таймера 15 подается на вход переключения режимов работы 8. При этом блок 3 заканчивает обработку текущей информации и ожидает вывода на печать содержимого блоков 5 и 6 памяти, который производится во время выполнения контролируемой ЭВМ программы ВЫВОД. Эта программа отличается по функциям от программы ВЫВОД ОБЛАСТИ лишь тем, что временной ин- , тервал между организуемыми пересылками соблюдается превьшающйм время срабатыйания блока 9 печати. На входе 17.1 последовательно появляются адреса, принадлежащие контролируемой области, на вход 17.2 - управляющий сигнал, который опрашивает блек 7, на выходе.которого формируется единичный сигнал, начинающий цикл работы блока 8 управления в режиме вьгоода.

Адрес, находящийся на шине, сравнивается последовательно с содерП1 f- T.J

20

25

30

35

В случ жимым 3 сра адрес ного (из бл ет сл щийся данно увели следу продол изойд чиков ле че нию с Проце прогр ролир содер ле че дител но. Т дены раммы с заф щения обращ време редст Пр внешн замер нения тавле расши устро

0

5

жимым

0

5

0

35

всех ячеек блока 5 сравнения. В случае равенства адреса с содержимым одной из ячеек сигнал с блока 3 сравнения производит вывод этого адреса (из блока 5) и зафиксированного количества обращений по нему (из блока 6) в блок 9 печати и ожидает следующего. Если адр.ес, находящийся на шине, не равен содержимому данной ячейки, содержимое счетчика 12 увеличивается, выбирается содержимое следующей ячейки. Описанный процесс продолжается до тех пор, пока не произойдет совпадение содержимых счетчиков 12 адреса и 13 заполнения, после чего устройство переходит к ожиданию следующего адерса на входе 17.1 Процесс оканчивается после перебора программой ВЫВОД всех адресов контролируемой области. Затем выводится содержимое счетчика 30 времени, после чего устройство подс ета производительности ЭВМ может быть выключено. Таким образом, на печать выведены упорядоченные (согласно программы вывод) адреса заданной области с зафиксированным количеством обращения к ним. Суммарное количество обращений за заданным интервалам времени N-представляет собой непосредственно производительность ЭВМ. При .окончании контроля сигналам внешнего таймера на вход 18 можно замерять относительное время исполнения программ, принадлежащих поставленной на контроль области, что расширяет функциональные возможности устройства.

Лий ОаЗ 0ml От2

ОтВ

fHat

Ki

Фив-В

J-

L:

( m/mt 3 «„Д

Фиг. 6