Устройство для контроля времени выполнения программ Советский патент 1992 года по МПК G06F11/28 

xi ь

о со

00

ел

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в ЭВМ для временного контроля,

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства: на фиг.2 -функциональная схема блока управления.

Устройство для контроля времени выполнения программ (фиг.1) содержит блок 1 управления, счетчик 2, триггер 3 переполнения, триггер 4 контроля, счетчик 5. регистр 6 состояния слова, блок 7 анализа режимов, вход 8 меток времени устройства, вход 9 адреса данных устройства, первый вход 10 записи устройства, второй вход 11 записи устройства, третий 12 вход записи устройства, вход 13 разрешения захвата магистрали устройства, выход 14 устройства запроса на прерывание, выход 15--устройства аварии источника питания, выход 16 устройства захвата магистрали, выход 17 устройства подтверждения захвата, выход 18 отказа устройства, выход 19 неисправности магистрали устройства, вход 20 ошибки по модулю два устройства.

Регистр слова состояния содержит первый 21 и второй 22 триггеры блокировки, триггер 23 режима, триггер 24 разрешения прерывания.

Блок анализа режима содержит схему 25 сравнения, триггер 26 сравнения, элемент И-НЕ 27. элемент ИЛИ 28.

Блок управления (фиг.2) содержит входы и выходы 29--38 блока, элементы И 39- 42, элемент ИЛИ 43, элемент И 44, триггер 45 работы, триггер 46 управления, элемент И 47. элемент ИЛИ 48, счетчик 49 неисправностей, элемент ИЛ И 50. элемент И 51 .триггер 52 перезапуска, триггер 53 аварии источника питания, элемент И54, триггер55 ошибки, элементы И 56-58, элемент НЕ 59.

Устройство для контроля времени выполнения программ может работать с ЭВМ в четырех основных режимах: в режиме реального измерения времени, в режиме измерения времени выполнения программ, в режиме контроля времени выполнения программ и в режиме аппаратного контроля магистрали и перезапуска ЭВМ.

Измере ние реального времени происходит следующим образом.

В исходном состоянии триггер 21 блокировки счета счетчика 5 находится в единичном состоянии, т.е. счетчик 5 не считает. Триггеры 22,23,24 и 26-в нулевом состоянии. ЭВМ по входам 12 и 9 устанавливает триггер 21 в О, и метки времени по входу 8 через элемент И 39 поступают на вход 35

счетчика 5, который начинает пересчет поступившего по входу 9 кода реального времени при условии наличия сигнала Запись. Цепи выдачи информации со счетчика 5 на фигурах не показаны.

В режиме измерения времени выполнения программ, устройство работает следую.- щим образом.

В исходном состоянии триггера 22 и 23

находятся в нулевом состоянии, это означает, что счетчик 2 работает в режиме контро- ля времени выполнения программ и аппаратного контроля и перезапуска ЭВМ. Триггеры 24 и 26 находятся также в нулевом

состоянии.

Работа устройства в режиме измерения времени выполнения программ начинается с задания режима измерения и останова счета счетчика 2, т.е. ЭВМ по входам 9 и 12

триггера 12 и триггера 23 режима устанавливает в единичное состояние. Затем по входам 9 и 11 в счетчик 5 заносится конечный адрес программы, в счетчик 2 по входам 9 и 10 - нулевой код. триггер 22

блокировки счета по входам 9 и 12 устанавливается в нулевое состояние, триггер 24 разрешения прерывания - в Г. Сигнал с выхода триггера 22 через элемент И 40 поступает на элемент И 41 и разрешает выдачу

на счетный вход 33 счетчика 2 меток времени, которые начинают заполнять его. В момент совпадения текущего адреса с заданным конечным адресом измеряемой программы на выходе схемы 25 сравнения

появляется сигнал, который устанавливает триггер 26 сравнения в единичное состояние, запрещая выдачу через элемент И-НЕ 27 элементы И 40 и 41 меток времени в счетчик 2 и разрешая выдачу через элементы И 40 и 58 и ИЛИ 43 сигнала на выход 14 Запрос на прерывание, по которому ЭВМ должна перейти в режим обработки прерываний, в результате которого должен быть считан код измеренного времени со счетчика2.

В режиме контроля времени выполнения программ и режиме аппаратного контроля магистрали и перезапуска ЭВМ устройство работает следующим образом.

. В исходном состоянии по нулевому входу 43 Включение питания триггер 45 работы, триггер 46 управления, триггер 55 ошибки, счетчик 49 неисправностей, триггер 23 находятся в нулевом состоянии, а триггер переполнения - в единичном с

целью временного контроля пусковой программы вычислительной системы, с инверсного выхода триггера 23 режима через элемент ИЛИ блока анализа режима Р-вход

триггера 4 контроля поступает сигнал, разрешающий работу устройства в режиме контроля времени выполнения программ.

При нормальном ходе выполнения программ, после установки триггера 22 блокировки счета счетчика 2 командой с ЭВМ в единичное состояние, по входам 9 и 10 в счетчик 2 заносится код допустимого времени выполнения пусковой или очередной программы. По сигналу входа 10 Запись в счетчик по второму входу триггера 3 переполнения происходит сброс триггера в О. Затем ЭВМ устанавливает триггер 22 в О, сигнал входа 30 с инверсного выхода которого, пройдя через элемент И 40, разрешает поступление через элемент И 41 меток времени на счетный вход 33 счетчика 2, который считывает в обратном коде до нуля. После того, как счетчик 2 обнулится, триггер 3 переполнения устанавливается в 1. Сигнал с выхода 36 данного триггера, проходя через элементы И 42, 58 и ИЛИ 43 (при условии наличия сигнала Разрешения прерывания входа 29 и отсутствия сигнала входа 34), поступает на выход 14 устройства Запрос на прерывание, т.е. ЭВМ должна перейти в режим обработки прерывания.

Если в результате какой-либо неисправности (программной или аппаратной) обновление кода в счетчике 2 при обработке прерываний не происходит, то через некоторое время, заданное аппаратно (учитывая, что перейдя из нулевого состояния в единичное, счетчик 2 продолжает считать в обратном коде), триггер 4 контроля по сигналу с какого-либо информационного выхода счетчика 2 на третий вход триггера 4 контроля устанавливается в единичное состояние. Сигнал с выхода данного триггера через элемент ИЛИ 48 по выходу 16 устройства Захват магистрали поступает на вход ЭВМ, которая переходит в режим прямого доступа и выдает сигнал Разрешение захвата магистрали, который в свою очередь разрешает прохождение сигнала по входу 37 с триггера 4 контроля через элемент И 44 на первый вход триггера 45 работы. Сигнал с выхода триггера 45 работы поступает через элемент ИЛИ 50 на выход 17 устройства Подтверждение захвата в ЭВМ, т.е. данное устройство захватывает магистраль и переходит в режим аппаратного контроля магистрали ЭВМ и перезапуска ЭВМ.

Режим аппаратного контроля магистрали реализуется на основе стандартного режима прямого доступа к памяти в соответствии с ГОСТ 26765.51-86, при этом, временная диаграмма цикла обмена формируется не полностью и не осуществляется доступ к памяти, т.е. при пересчете счетчика 2 выдается его содержимое в качестве данных в магистраль ЭВМ через стандартные схемы сопряжения с магистралью (например, ИМС 559 ИПЗ). Цепи выдачи информации из счетчика 2 на фигурах не показаны. 5 После выдачи происходит прием информации из магистрали с контролем по модулю 2, реализованный стандартной схемой. Если какой-либо разряд магистрали неисправен (произошел обрыв или замыкание), то

10 появляется признак ошибки, и на вход 20 устройства поступает сигнал Лог.1, который проходя через элемент И 54 (при наличии сигнала Лог.1 на первом входе элемента И 54 с триггера 45 работы), уста15 навливает триггер 55 ошибки в единичное состояние, сигнал с которого поступает на выход 19 данного устройства Неисправность ЭВМ. Когда счетчик 2 досчитывает до нуля, с его выхода 38 на второй вход тригге0 ра 46 управления поступает сигнал, который устанавливает триггер 46 в единичное состояние. Сигнал с инверсного выхода триггера 46 устанавливает триггер 52 перезапуска в единичное состояние и одно5 временно через элемент 47 сбрасывает триггер 45 работы в О. Это означает, что прекращается выдача информации со счетчика 2 в магистраль ЭВМ, а следовательно, и контроль шин адреса - данные магистрали

0 ЭВМ. После установки триггера 52 перезапуска в единичное состояние в счетчик 49 неисправностей заносится +1, одновременно через элемент И 56 триггер 53 формирует сигнал выхода 15 Авария источника пита5 ния, который перезапускает ЭВМ и сбрасывает через элемент И 57 триггер 52 перезапуска.

В случае четырех неисправностей по 0 магистрали или программных с выхода счетчика 49 неисправностей выдается сигнал, . который сбрасывает триггера 52. 53 (т.е. не перезапускается ЭВМ), одновременно через элементы ИЛИ 48,50 в магистрали уста- 5 навливаются сигналы Захват магистрали (16) и Подтверждение захвата (17) и выдается сигнал Отказ (18).

Таким образом, предложенное устройство обеспечивает возможность измерения

0 реального времени, возможность программного задания режимов, что повышает надежность устройства и эффективность программ в условиях эксплуатации, а также обеспечивает, кроме режима контроля вре5 мени выполнения программ, и режим аппаратного контроля магистрали и перезапуска ЭВМ, что существенно увеличивает функциональные возможности и расширяет область его применения.

Формула изобретения 1. Устройство для контроля времени выполнения программ, содержащее блок управления, первый счетчик, триггер переполнения, схему сравнения, триггер сравнения, элемент И-НЕ и элемент ИЛИ, причем вход адреса данных устройства соединен с первым входом схемы сравнения, первый выход блока управления соединен со счетным входом первого счетчика, выход обнуления которого соединен с информационным входом триггера переполнения, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно содержит второй счетчик, два триггера блокировки, триггер режима, триггер разрешения прерывания, триггер контроля, причем вход адреса данных устройства соединен с информационными входами двух триггеров блокировки, триггеров режима и разрешения прерывания и первого и второго счетчиков, синхровход триггера переполнения и вход записи первого счетчика соединены с первым входом записи устройства, второй и третий входы записи которого соединены соответственно с входом записи второго счетчика и синхровходами двух триггеров блокировки и триггеров режима и разрешения прерывания, информационный выход второго счетчика соединен с вторым входом схемы сравнения, выход которой соединен с входом установки в 1 триггера сравнения, выход которого соединен с первым вхо- дом элемента И-НЕ, выход котор.ого соединен с первым входом блока управления, вход 0 Включения питания 1 устройства соединен с вторым входом блока управления, входом установки в 1 триггера переполнения и первым входом элемента ИЛИ, оыход которого соединен с входом установки в О триггера контроля, выход которого соединен с третьим входом блока управления, четвертый вход которого и информационный вход триггера контроля соединены с выходом триггера переполнения, второй выход блока управления соединен со счетным входом второго счетчика, выход обнуления первого счетчика соединен с пятым входом блока управления, инверсные выходы первого и второго триггеров блокировки соединены соответственно с шестым и седьмым входами блока управления, прямой и инверсный выходы триггера режима соединены с вторыми входами соответственно элемента И-НЕ и элемента ИЛИ, выход триггера разрешения прерывания соединен с восьмым входом блока управления, девятый, десятый и одиннадцатый входы которого являются соответственно входами меток времени, ошибки по модулю

два и разрешения захвата магистрали устройства, с третьего по восьмой выходы блока управления являются соответственно выходами запроса прерывания, аварии источника питания, захвата магистрали, подтверждения захвата, отказа и неисправности магистрали устройства, синхровход триггера контроля соединен с одним разрядом информационного выхода

первого счетчика.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что блок управления содержит одиннадцать элементов И, элемент НЕ, три

элемента ИЛИ, счетчик неисправностей триггера работы, управления, ошибки, перезапуска и аварии источника питания, причем первый вход блока управления соединен с первым входом первого элемента И и через элемент НЕ - с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого является третьим выходом блока управления, второй вход которого соединен с входами сброса счетчика неисправностей и триггера ошибки и первым входом третьего элемента И, выход ко- торого соединен с первым входом четвертого элемента И и установочным входом триггера управления, инверсный выход, которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и информационным входом триггера перезапуска, Прямой выход которого соединен со счетным входом счетчика

неисправностей и первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с входом установки в 1 триггера аварии источника питания, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И и является четвертым выходом блока управления, девятый вход которого соединен с вторыми входами пятого и шестого элементов И1 и первыми входами седьмого и восьмого элементов И, выходы которых являются соответственно вторым и первым выходами блока управления, шестой и седьмой входы которого являются вторыми входами соответственно седьмого и первого элементов И, выход которого соединен с вторым вхо-дом восьмого элемента И, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом девятого элемента И, первый вход которого является четвертым входом блока управления, восьмой вход которого соединен с вторыми входами второго и девятого элементов И, пятый вход блока управления соединен с синхровходом триггера управления, информационный вход которого и первые входы десятого элемента И и второго элемента ИЛИ соединены с выходом триггера работы.

вход установки в О которого соединен с выходом четвертого элемента И, третий вход блока управления подключен к первым входам одиннадцатого элемента И и третьего элемента ИЛИ, выход которого является пятым выходом блока управления, выход переполнения счетчика неисправностей соединен с вторыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, входом сброса триггера перезапуска и седьмым выходом блока управления, шестой выход которого является выходом второго элемента ИЛИ, одиннадцатый вход блока управления соединен с

вторым входом одиннадцатого элемента 1Л, выход которого соединен с входом установки в 1 триггера работы, десятый вход блока управления соединен с вторым входом десятого элемента И, выход которого соединен с входом установки в 1 триггера ошибки, выход которого является восьмым выходом блока управления, выход шестого элемента И соединен с синхровходом триггера перезапуска и входом установки в О триггера аварии источника питания, инверсный выход триггера перезапуска соединен с вторым входом третьего элемента И.

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в ЭВМ для временного контроля. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Устройство для контроля времени выполнения программ содержит два счетчика 2 и 5, блок 7 анализа, блок 1 управления, регистр 6 состояния и два триггера 3 и 4. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.