Устройство для контроля времени выполнения программ

(19) (111 1) С 06 Г 11/2 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 9 М.И.Цукаилии етельство СССР1/28, 1978 Я ВРЕ.св. я оверок де йстГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРыти АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛ МЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММ по авт В 798851, о т л и ч а ю щ е е с тем, что, с целью повышения дос ности контроля, в него введен б анализа частоты сбоев, который жит элемент И, счетчик времени триггер, причем второй вход уст а соединен с первым входом элемента блока анализа частоты сбоев, выход которого соединен со счетным входом счетчика времени блока анализа частоты сбоев, первый выход блока управления соединен с первым нулевым входом триггера и входом начальной установки счетчика анализа частоты сбоев, выход переполнения которого соединен с вторым нулевым входом триггера блока анализа частоты сбоев и вторым установочным входом счетчика сбоев, выход блока автоматического сброса соединен с входом сброса счетчика времени и единичным входом триггера блока анализа частоты сбоев, единич- щС ный выход которого соединен с вторым входом элемента И блока анализа частоты сбоев.С:Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в системах на базе ЭВМ для контроля времени выполнения программ и работоспособности ЭВМ.По основному авт. св, Н 798851 известно устройство для контроля времени выполнения программ, содержа-. щее счетчик времени, блок приоритетов, блок управления, счетчик номе ров команд, блок автоматического сброса, шифратор и счетчик сбоев, причем первый выход блока управления соединен с первыми входами счет;чика времени и счетчика номеров команд, а второй выход - с вторым входом счетчика времени, выход которого соединен с первыми входами блока управления и блока приоритетов, третий вход счетчика времени является первым входом устройства, второй вход блока приоритетов - вторым входом устройства, а выход блока приоритетов соединен с первым входом шифратора, выход которого соединен с вторым входом счетчика номеров команд, выход блока автоматического сброса соединен с вторым входом шифратора, первым входом счетчика сбоев и вторым входом блока управления,30 третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с вторым входом счетчика сбоев и первым входом блока автоматического сброса, выход счетчика сбоев соединен с трете им входом блока управления, второй вход блока автоматического сброса соединен с вторым входом блока приоритетов и с вторым входом устройства.40Кроме того, блок автоматического сброс содержит первый и второй элемент И., триггер и элемент задержки, причем нулевой вход триггера является первым входом блока, первые вхо 45 ды первого и второго элементов И соединены с вторым входом блока, выход первого элемента И соединен с единичным входом триггера, прямой выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого является выходом блока, инверсный выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И 11.5Недостатком известного устройства является низкая достоверность контро" ля, так как для выработки сигнала об отказе ЭВМ в счетчике сбоев подсчитываются все неисправности (сбои), приводящие к невозможности осуществления прерывания или к останову ЭВМ, без учета частоты их появления.Вследствие этого при появлении большого числа сбоев в течении длительного интервала времени, что является реальным событием, так как сбои происходят на 1 - 2 порядка чаще отказов ЭВМ, может происходить выработка ложного сигнала об отказе ЭВМ, что снижает достоверность контроля.Цель изобретения - повышение достоверности контроля.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля времени выполнения программ, содержащее счетчик времени, блок приоритетов, блок управления и счетчик номеров команд, причем первый выход блока управления соединен с первым входом счетчика времени и счетчика номеров команд, а второй выход - с вторым входом счетчика времени, выход которого сое" динен с первыми входами блока управления и блока приоритетов, третий вход счетчика времени является первым входом устройства, блок автоматического сброса, содержащий первый и второй элемент И, триггер и элемент задержки, причем нулевой вход триггера является первым входом блока, первые входы первого и второго элементов И соединены с вторым входом блока, выход первого элемента И соединен с единичным входом триггера, единичный выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого является выходом блока, нулевой выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, шифратор и счет" чик сбоев, причем выход блока приоритетов соединен с первым входом шифратора, выход которого соединен с вторым входом счетчика номеров команд, выход блока автоматического сброса соединен с вторым входом шифратора, первым входом счетчика сбоев и вторым входом блока управления, третий и чет. вертай выходы которого соединены соответственно с вторым входом счетчика сбоев и первым входом блока автоматического сброса, выход счетчика сбоев соединен с третьим входом блока управления, второй вход блока ав 1120339томатического сброса соединен с вторым входом блока приоритетов и с вторым входом устройства, введен блоканализа частоты сбоев, который содержит элемент И, счетчик времени итриггер, причем второй вход устройства соединен с первым входом элементаИ блока анализа частоты сбоев, выходкоторого соединен со счетным входомсчетчика времени блока анализа час Ототы сбоев, первый выход блока управления соединен с первым нулевым входом триггера и входом начальной установки счетчика анализа частоты сбоев,20 30 На чертеже представлена блок-схе ма предлагаемого ус,тройства.Устройство содержит счетчиквремени, блок 2 управления, счетчик 3 номеров команд, блок 4 приоритетов, шиФратор 5, счетчик 6 сбоев, блок 7 55 автоматического сброса, состоящий из триггера 8, первого элемента И 9, второго элемента И 10 и элемента 11 выход переполнения которого соединен 15со вторым нулевым входом триггераблока анализа частоты сбоев и вторымустановочным входом счетчика сбоев,выход блока автоматического сбросасоединен с входом сброса счетчикавремени и единичным входом триггераблока анализа частоты сбоев, единичный выход которого соединен с вторымвходом элемента И блока анализа частоты сбоев. 25Таким образом, если сбои появляются редко, то блок анализа частотысбоев производит сброс счетчика сбоев при появлении каждого очередного сбоя и поэтому редко появляющиеся сбои не могут привести к формированию сигнала отказа ЭВМ в счетчике сбоев, что приводит к уменьшению вероятности ложного обнаружения отказа ЭВМ и, следовательно, к повышению35 достоверности контроля. Если сбои появляются часто, так что счетчик времени в блоке анализа частоты сбоев не успевает переполниться за время проходящее между любыми двумяФ40 последовательными сбоями, то блок анализа частоты сбоев не вырабатывает сигналы сброса в счетчик сбоев.Отказ ЭВМ вызывает резкое увеличение частоты сбоев, которые накаплива 45 ются в счетчике сбоев, что приводит к выработке сигнала переполнения со счетчика сбоев, который является сигналом об отказе ЭВМ.. задержки, блок 12 анализа частоты сбоев, содержащий триггер 3, счетчик 14 времени, элемент И 15.Устройство работает следующим образом,При начальном пуске ЗВМ сигналом с выхода блока 2 управления производится начальная установка в нулевое состояние счетчика 1 времени, счетчика 3 номеров команд, счетчика 6 сбоев, триггера 8, триггера 3 и счетчика 14 времени, На третий вход счетчика 1 времени поступают метки времени МВ 1, каждый раз увеличивая его содержимое на единицу. При нормальномходе выполняемых программ блок 2 управления периодически заносит в счетчик 1 времени код временного интервала, который по времени незначительно превосходит время выполнения очередного участка программ. Поэтому при правильном ходе программ переполнения счетчика 1 времени не происходит. На второй вход устройства поступает сигнал метоквремени МВ 2, период которого на порядок выше сигнала МВ 1. Этот сигнал поступает на второй вход блока 4 приоритетов, на второй вход блока 7 автоматического сброса и на второй вход блока 12 анализа частоты сбоев, В блоке 7 автоматического сброса триггер 8 установлен в нулевое состояние. Сигнал МВ 2 проходит через элемент И 9 и устанавливает триггер 8 в единичное состояние; При .этом происходит прерывание выполняемой программы и вызов вклинивающей программы по сигналу МВ 2. Единственное назначение вклинивающей программы - установить триггер 8 блока 7 автоматического сброса в нулевое состояние,Так как вклинивающая программа очень короткая, то при правильной работе ЭВМ триггер 8 всегда находится в нулевом состоянии в момент прихода сигнала МВ 2. При этом сигнал на выходе элемента И 10 отсутствует. Если же возникает нарушение в выполнении программы, в результате которого контролируемый участок не заканчивается в заданный интервал времени, то наступает переполнение счетчика 1 времени.Сигнал переполнения поступает на первые входы блока 2 управления и блока 4 приоритетов. В блоке 2 управления сигнал переполнения счетчикаЗаказ 7744/37 Тираж 698 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д . 4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 1 времени принудительно устанавливает разрешение прерывания по каналу, соответствующему переполнению счетчика 1 времени. Сигнал, поступающий на вход блока 4 приоритетов, выстав ляет заявку на прерывание выполняемой программы, Сигнал прерывания по данному каналу, пройдя шифратор 5, устанавливает на счетчике 3 номеров команд начальный адрес программы обслуживания, которая выполняет действия, связанные с обработкой реакции на нарушение нормального хода выполнения программы.Если при этом возникают неисправ ности в системе ЭВМ - предлагаемое устройство, приводящие к невозможности осуществления прерывания или к остановам ЭВМ, то вклинивающая .программа по сигналу МВ 2 не включает ся и триггер 8 блока 7 автоматического сброса находится в единичном состоянии. С приходом следующей метки МВ 2 на выходе элементе И 10 появляется сигнал, который указывает на неис Правность механизма прерывания или на неисправность, которая не дает возможность осуществить это прерывание, Этот сигнал поступает на второй вход шифратора 5, первый вход счетчи ка 6 сбоев, на второй вход блока 2 управления и на третий вход блока 12 анализа частоты сбоев, Блок 2 управления по этому сигналу производит на чальную установку всех центральных регистров ЭВМ и начальный запуск ЭВМ по адресу, установленному на счетчике 3 номеров команд. Сигнал с выхода элемента И О блока 7 автоматическо - го сброса увеличивает содержимое40 счетчика 6 сбоев на единицу, в блоке 12 анализа частоты сбоев триггер 13 устанавливается в единичное состояние, а счетчик 14 времени в нулевое состояние. При этом происходит открыванне элемента И 15 и запуск счетчика 14 времени на подсчет меток времени МВ 2. Сигнал переполнения сосчетчика 14 времени устанавливает внулевое состояние счетчик 6 сбоеви в нулевое состояние триггер 13, чтоприводит к закрытию элемента И 15и прекрашению поступления меток времени МВ 2 на счетчик 14 времени.Таким образом, счетчик 6 сбоевобнуляется сигналом с выхода счетчика 14 времени в том случае., если смомента формирования последнего сигнала с выхода блока 7 автоматического сброса (сигнала сбоя) за интервалвремени, определяемый периодом работы счетчика 14 времени, не имеетсясбоя,Соответственно сигнал с выходасчетчика 6 сбоев формируется тольков том случае, если накопленное в немчисло сбоев больше заранее заданногопорс га. При этом частота сбоев такая,что на интервале времени между двумяпоследовательными сбоями счетчик 14времени не успевает переполняться,Сигнал переполнения с выхода счетчика 6 сбоев поступает на второй входблока 2 управления, в котором формируется сигнал останова ЭВМ,Таким образом, благодаря включению в устройство блока анализа частоты сбоев, практически исключаетсявозможность выдачи ложного сигналаоб отказе ЭВМ после обнаруженныхсбоев. При возникновении отказа ЭВМна вход устройства поступают с большей частотой сигналы о сбоях, поэтому происходит переполнение счетчикасбоев, и устройство достоверно выдает сигнал об отказе.Кроме того, преимуществом предлагаемого устройства является уменьшение времени обнаружения отказа ЭВМза счет дифференциального подсчетапоступающих сбоев по частоте их поступления.