Устройство для контроля выполнения программ Советский патент 1991 года по МПК G06F11/28 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля хода вычислений в ЭВМ и является дополнительным к основному авт. св. № 135796-4.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

На ф:1г.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 представлена структурная схема блока контроля зацикливания.

Устройство содержит первую группу регистров 1, первую группу блоков элементов И 2, первый блок элементов ИЛИ 3, первый и второй дешифраторы 4 и 5, первый и второй элементы ИЛИ б и 7, вторую группу регистров 8, вторую группу блоков элементов И 9, второй блок элементов ИЛИ 10, группу блоков элементов ИЛИ 11, первую и вторую группы элементов И 12 и 13, блок 14 сравнения, первую и вторую группы элементов 15 и 16 задержки, элемент ИЛИ-НЕ 17,

первую и вторую группы элементов ИЛИ 18 и 19, элемент И 20, третий элемент ИЛИ 21, первый и второй элементы 22 и 23 задержки, группу одновибрэторов 24, группу регистров 25 сдвига, группу блоков 26 сравнения, четвертый элемент ИЛИ 27, группу блокоз 28 контроля зацикливания.

Блок 28 контроля зацикливания содержит группу триггеров 29, две группы элементов И 30 и 31, группу корреляторов 32 и элемент ИЛИ 33.

Коррелятор 32 содержит блок 34 вычитания, блок 35 вычисления абсолютно о значения, сумматор 36, регистр 37, блок 38 деления,блок 39 сравнения.Блок 40 сравнения, блок 41 сравнения, элемент И 42, элемент 43 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Блоки 1-26 работают так же, как и в прототипе. В результате их работы в каждом регистре 25 сдвига группы записаны

Ј

о.

Ч)

DS

ho

чэ

спедние п значений соответстзующей контролируемой переменной. Причем на первом информационном выходе регистра 25 сдвига группы находится сигнал, соответствующий последнему значению контролируемой пеличиьы, на втором информационном выходе - предпоследнему значению контролируемой величины и т.д. Если какая-нибудь переменная зацикливается, то на выходе соответствующего блока 28 контроля зацикливания появляется сигнал, который через четвертый элемент ИЛИ 27 подается на выход устройства. Работа блока 28 контроля зацикливания синхронизируется импуть- сом с выхода соответствующего одчовибра- тора 24.

Блок 28 контроля зацикливания работает следующим образом.

Пусть, начиная с некоторого момента времени, контролируемая переменная X циклически повторяет свои значения через К значений. То ость

(33)() X, XjfK.

Заранее глубина цикла К неизвестна. Поэтому зацикливание переменной X можно определить по равенству нулю следую щей суммы Зк

1j

SK -

3

, 2 I X j + к Xj | 0 ( 1 )

Jo

:lu

i ак как номерЗо. с которого переменная начинает зацикливаться, заранее неизвечен, то практически можно определить

„1 только зпач,жие суммы

с1

JK

s, - 4- Ј I i + к - xj

ni 1

моч.чо преооразоаать к виду e J °v

(3) 45

Пусть задано некоторое число Е . Если контролируемая переменная зацикливается с циклом длиной К, то из (3) следует, что

31: S (I) c.(4)

Этот вывод используется при работе блока контроля зацикливания, в котором пои каждом изменении контролируемой переменной вычисляются значения сумм

SK (К - 1,п-1) и неравенств (4). Если для какого-то номера К0 неравенство (4) выполняется и при этом число изменений контролируемой переменной больше NKO, что необходимо для набора статистики с целью

C

F.

0

0

5

случайного срабатывания блока 28. то ич зьгоде блока ко rrt.o/is цихли вания появляется сигнал Для вычпсг.-зния

SK и выполнения чераче ства (л1) СЛУЖИТ коррепятор 22.

Перед началом работы устройства осе триггеры группы 29 обнулены, в регистры (пчмяти) ЗТ коррелятора записаны нули.

С приходом первого знаинния контролируемой переменно с упртяпяющто входа блока 28 подается сип ая на единичный вход первого триггера 29 групп , который откроет первые элг ментн 11 перрон и г:тооои дополнительных групп.

При пост/прении л ду-ощэго сигнала второй триггер группы 29 чорез огкрьиый элемент И 81-1 будет УСТЭНОЙЯЭН в единицу, откроет элемен гы И 30- 2 и 3 I Кооме того, в корреляторе 32-1 будет отчислено значение S i .

Таким образом, при поступлении п-го Hwnvnbcs на вход блока & контроля зацик лиэ жил 28 все тр.терн групп i 29 5 ус-гйновлены в единицу, а а м корреляторе будет вычислено значение Si n-l-1). При поступпении J-rc импульса fj - п 1 в сорр

1дюр ,ч будут зы а :/ FH значения S (j-t- i 1:сли д 1Я какого- о К .толнягтсч и юавеч- сгво(4), тс на ;,L K-, о корр пчторь поя вится сиг,(ял, который чер&з г.емсг т ПРИ 33 поступит на ы./ } глокь УВ к:нтип я зацикливания.

Короелчг р работай с 1 дую р|- м о разом

Ktp;jen«iop предназначен д-п .- ния по формулам (3) и И). Значе-и.ь (3) вы- испяе.ся ит ератмвным спос.оОсм Текущее значение сумг111 ГЗ) хранится s р..ги- стрэ (памяти) 37.

При ПООТуПЛС ЧГИ j ГО ГИНХ( СНИЗИр К,ще о импульса на упрзпликчций вход i oppe- лятора происходит увеличение на содержимого счетчика, ч олоке 3 вычи а- ния вычисляется (Xj - Xj-i), в блоке ьычисле- ния абсолютного значения 35 - j - X, ij , на выходе сумматоре ЗЬ появляется

0

.

2 |Xj - Xj ij , на выход блока деления 38

Si , вычиспенног пэ Формуле (3) После сиь рпни-ир) ющий импульс, задержанный и .вманте 43 задержки, разрешает перезапись нового значения суммы в ри- гистр (памяти) 37, а разрешает срабатывание первого и Bi oooro блоков 39 и 41 сравнения. Если j Ni, to на выходе первого блока Ь9 сравнения появится сигнал, KPJ- ме того, если значение на выхсде блокь С

лстг-ния меньше f то появляется сигнал на аыхоце второго бло. а 41 сравнения и соот- ве,с deHHj на еь.ходе коррелят jpj.

Предложенное устройство ппедназна- чено дл контроля выполнения оычислений в ЭВМ путем обнаружения зацикливания контролируемой переменной. При этом контролируемая переменная может периодически менять свое значение, причем длина периода произвольная.

Формула изобретения 1. Устройство для контроля выполнения программ по авт, св. № 1357964, отличаю- ш с е с я тем, чтс, с целью повыпения достоверности контроля, в него дополни- тельно введены группа блокоп контроля зацикливания, группа одновибратороа, группа регистров сдвига, rpynnj блоков сравнения, четвертый элемент ИЛИ, причем входы одновибраторов группы подключены к соответствующим выходам перчого дешифратора, выходы одновиЬраторов груп- сы иоединены с управляющими входами соответствующих блоков - контроля зацикливания и с входами разрешения сдвига соо ветствующих регистров сдвига группы, группы информационных входов регистров сдвига подключены к группам выходовсоот- вртствуюи их регистров второй группы, первая и вторая группы ькходов регистров сдвига группы подключены к первой и второй группам информационк ых входов соответствующих блоков контроля зацикливания группы и блоков сравнения группы,

выходы блоков сравнения гр/ппы соединены с первой группой входов чет вертого эле- мента ИЛИ, выходы блоков контроля зацикливания группы соединены с ь орой тропой входов четвертого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ явлчется выходом ошибки устройства, выход элемента И подключен к входу четвертого элемента ИЛИ.

2. Устройство пс п. 1, о т л и ч а ю щ а е- с я тем, что блок контроля зацикливания содержит группу триггеров, две группы элементов И, группу корреляторов и элемент ИЛИ, причем единичный вход первого триггера группы и первый вход 1-го элемента И первой группы (I 1,n, n - число контролируемых переменных) подключены к управляющему входу блока, прямой и инверсный выходы )-го триггера группы соединены соответственно с вторым входом 1-го элемента И первой группы и первым входом j-ro элемента И второй группы (J i,n-1), второй вход и выход которого соединены соответственно с управляющим входом блока и еди- входом К-го триггера группы (К 2,п), выход 1-го элемента И первой группы соединен с управляющим входом коррелятора группы, первый и второй информационные входы которого являются информационными входами блока, выход I- го коррелятора групьы подключен к соответствующему входу элемента ИЛИ, выход которого является выходом блока.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля хода вычислений в ЭВМ. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Устройство содержит группы регистров, группы блоков элементов И, блоки элементов ИЛИ, дешифраторы, элементы ИЛИ, группы блоков элементов ИЛИ, группы элементов И. блок сравнения, группы элементов задержки, элемент ИЛИ-НЕ, группы элементов ИЛИ, элементы задержки, группу одновибраторов, группу регистров сдвига, группу блоков сравнения, группу блоков контроля зацикливания.Устройство обнаруживает зацикливание контролируемой переменной. При этом контролируемая переменная может периодически менять свое значение, причем длина периода произвольная. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.