Устройство для отладки программ

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4 С 06 Р 11 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вия отлад блока 1 п са меток, тора 4 ме 15 и 16, задержки В 28,Коре идетельство ССС 6 Р 11/28, 980 етельство СССР 6 Г 11/26, 1980 ра 9, эле ИЛИ 11, 1 ройство д зует расп Устройств трасс с у ТЛАДКИ ПРОГРАММ(54) У (57) И автома и може ки и т изобре РОИСТВ порядк област оситсятельнойовано етение ерыван ники ычисл споль трасс, а тивно оце для отлад ЦВМ, Цел тродейст ыть иро ния программповьппение б рограмм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,801327112 ки, Устроиство состоит из амяти меток, регистра 2 адререгистра 3 слова, дешифраток, групп элементов И 5, триггеров 6 и 14, элементов 7, 8 и 3, буферного регистментов И 1 О, 12, элементов 8 и счетчика адреса 19, Устля отладки программ испольознавание кодов операций. о обеспечивает построение четом нарушения естественно- а следования команд (сбои, я), построение новык типов также дает возможность обьек кивать полноту тестирования реального времени.ил.1 132711Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для исследования структуры,отладки и 1 оценки полноты тестирования программ, Устройство может бытьподключено к ЦВМ, допускающим внешнее подключение к ннутренней магистрали, по которой производится выборка команд или упранляющей информации.Целью изобретения является повьппение быстродействия отладкиНа чертеже приведена структурнаясхема устройства для отладки программ,Устройство содержит блок 1 памятиметок, регистр 2 адреса, регистр 3слова, дешифратор 4 меток, третьюгруппу 5 элементов И, второй триггер6, третий 7 и первый 8 элементы задержки, буферный регистр 9 адреса,второй элемент И 10, второй элементИЛИ 11, первый элемент И 12, второйэлемент 13 задержки, первый триггер 2 В14, вторую 15 и первую 1 б группыэлементов И, группу 17 элементов ИЛИ,первый элемент ИЛИ 18, счетчик 19адреса, адресный 20 и информационный21 входы, информационный выход 22,выход 23 обращения, выход 24 адреса, выход 25 запроса прерывания устройства,Работа устройства основана на том,что каждому адресуемому обьекту программы (инструкции, операнду, переменной) ставится в соответствиеидентификатор (метка), Для этого вустройство введен блок памяти меток,адресное поле которого соответствуетадресному полю ЦВМ, на которой выполняется исследуемая программа, Выборка из блока 1 памяти меток производится одновременно с выборкой соотвествующих объектоэисполняемой программы. Метки анализируются, и выполняются соответствующие действияпо запоминанию адресов объектов, последовательность которых образуеттрассу, Предлагаются метки четырех50типов, которые имеют следующие функции: МО - пустая метка, не выполняются никакие действия над адресамиобъектов; М 1 - запоминание адреса помеченного объекта и информации избуферного регистра, если в него бы 5 бла записана информация по метке МЗ;М 2 - запоминание адреса помеченногообъекта, если предыдущей меткой была 2 2М 1, в противном случае никаких действий не производится; МЗ - запись вбуферный регистр адреса помеченногообъекта с последующим запоминаниемего по первой метке М 1,Запоминание адресов помеченныхобъектов (выходная информация устройства) осуществляется методом прямогодоступа э ОЗУ инструментальной ЦВМ,Область памяти, используемой дляэтой цели н инструментальной ЦВМ,разбита на две последовательные зоны, Запись н память производитсяциклически. При заполнении очереднойзоны вырабатывается прерывание и выдается информация о номере заполненной зоны. По прерыванию в инструментальной ЦВМ производится передачаполученной информации из заполненнойэоны памяти на внешние запоминающиеустройства на магнитных дисках илилентах, Таким образом, создается режим трассировки по меткам, объем запоминаемой трассы ограничен толькообьемом имеющейся внешней памятиинструментальной ЦВМ, что достаточнодля любых практических нужд.Различные режимы работы устройства реализуются путем соотнетствующейразметки исследуемой программы, т,е.соответствующего заполнения блока,памяти меток. Этот процесс можетбыть автоматизирован, т,е. осуществляться программным способом по тексту исследуемой программы,Примеры наиболее важных режимовтрассировки и отладки программ,1,Разметка.всех команд меткойМ 1 позволяет получить полную трассировку,2,Разметка всех команд переходовметкой М 1, а всех остальных командМ 2 позволяет получить трассировку попереходам,З,Разметка команд меткой МЗ, а какого-либо операнда, переменкой нли инструкции меткой М 1 позволяет получить дополнительный отладочный режим - фиксацию нсех обращений к данному операнду, переменной или всех выходов в данную точку исследуемой программы (обращения к . подпрограм-. мам),4,Разметка всех инструкций меткой МЗ, а начала программы обработки прерываний меткой М 1 позволяет получить трассировку по прерываниям.3 13275,Разметка всех инструкций меткойМЗ, а начала программы обработкисбоев - М) (если в исследуемой ЦВМесть аппаратно-программные средствазащиты от сбоев) позволяет получитьтрассировку по сбоям,Возможен ряд других вариантовтрассировки,Большой объем запоминаемых трасси исключение старт-стопных режимовработы исследуемых ЦВМ,позволяют использовать предлагаемое устройстводля проверки качества тестированияпрограммного обеспечения ЦВМ, работающих в реальном масштабе времени,по критерию полноты покрытия переходов.Наличие "пустой" метки МО позволяет проводить исследования какой-либо20частной программы при работе всегокомплекса путем разметки указаннымивыше способами необходимой частнойпрограммы, аметкой МО - всего остального комплекса программ,25Устройство работает следующимобразом.В блок 1 памяти меток через входустройства 21 из инструментальнойЦВМ загружается заранее подготовленный массив меток, В процессе выполнения исследуемой программы по входу20 устройства из рабочей ЦВМ поступают адреса объектов этой программы(операндов, инструкций и т,д,) и записываются в регистр 2 адреса, который используется для хранения адресаобъекта в течение цикла работы устройства и для выборки слова в ре-гистр 3 слова, Слово, содержащее метку очередного объекта, поступает на40дешифратор 4 меток, который формирует сигнал на одном из трех выходов М 1, М 2, МЗ, Сигнал о метке М 1через элемент ИЛИ 11 поступает напервую группу 16 элементов И, чторазрешает прохождение информации срегистра адреса 2 через первую группу 17 элементов ИЛИ на информационныйвыход 22, Одновременно через первыйэлемент ИЛИ 18 сигнал о метке М 1 поступает на вход счетчика 19 адреса,и на второй выход 23 устройства дляобеспечения запроса прямого доступав инструментальную ЦВМ, Адрес прямого доступа, определяемый счетчиком19, подается в инструментальную ЦВМчерез выход 24 устройства, а данныедля прямого доступа (адрес объекта г аисследуемой программы, помеченный меткой М) выдаются через выход 22 устройства, Содержимое счетчика 19 адреса после записи увеличивается на единицу. Единица переноса в старший разряд счетчика 19 адреса, определяющая заполнение половины выделенной памяти прямого доступа (т,е, одной зоны), поступает на выход 25 устройства для формирования прерыванияинструментальной ЦВМ, Информация о номере заполненной зоны поступает со счетчика 19 адреса в инструментальную ЦВМ через выход 24 устройства.Сигнал о метке М 1 устанавливает также в состояние "1" первый триггер 14 и разрешает тем самым прохождение сигнала о метке М 2 через первый элемент И 12, Сигнал о метке М 2 проходит через первый элемент И 12 и производит те же действия, что и сигнал о метке М 1, по обеспечению записи содержимого регистра 2 адреса, Крометого, через первый элемент 13 задержки сигнал о метке М 2 обнуляет первый триггер 14, запрещая дальнейшую обработку меток М 2, Сигнал о метке МЗпоступает на выходы третьей группы 15 элементов И и обеспечивает записьинформации из регистра 2 адреса в бу-.ферный регистр 9, а также устанавливает в "1" второй триггер 6, что раз"решает прохождение сигнала о меткеМ 1 через элемент 8 задержки и второйэлемент И 10 на вход первого элемента ИЛИ 18 и на выходы второй группы 15 элементов И, тем самым разрешаязапись в зону прямого доступа инструментальной ЦВМ информации о содержимом буферного регистра 9. Величина задержки сигнала первым элементом 8 задержки выбирается такой, чтобы запись содержимого буферного регистра 9 осуществлялась после окончания записи содержимого регистра 2 адреса, Сигнал о метке М 1 через первый эле-, мент 8 задержки и третий элемент 7 задержки устанавливает второй триггер 6 в нулевое состояние, что запрещает дальнейшую запись из буферного регистра 9. Таким образом, осуществляется однократная запись информации из буферного регистра 9 (информация, помеченная меткой МЗ) при поступлении метки М после метки МЗ.Неред началом работы устройства первый триггер 4, второй триггер 6 и счетчик 19 адреса устанавливаютсяФормула изобретения Составитель И.СигаловТехред И.Попович Корректор И.Муска Редактор Л,Веселовская Заказ 3391/4 б Тираж б 72 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, .4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул Проектная, 4 5 13271в нулевое состояние (соответствующиецепи не показаны),Устройство для отладки программ, содержащее блок памяти меток, ре" гистр адреса, регистр слова, счетчик адреса, группу элементов ИЛИ первую и вторую группы элементов И, причем 10 адресный вход устройства соединен с входом регистра адреса, выход которого соединен с адресным входом блоха памяти меток и с первыми входами эле" ментов И первой группы, выход блока 15 памяти меток соединен с входом регистраслова, выходыэлементов Ипервой и второй групп соединены соответственно с первыми и вторыми входами элементов ИЛИ группы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия отладки программ, в устройство введены первый и второй и третий элементы задержки, первый и второй триггеры, первый и второй 25 элементы ИЛИ, третья группа элементов И, первый и второй элементы И, дешифратор меток и буферный регистр . адреса, причем выход регистра адреса соединен с первыми входами элементов 3 р .И третьей группы, информационный вход устройства соединен с информационным входом блока памяти меток, выход регистра слова соединен с входом дешифратора меток, первый выход дешифратора меток соединен с входом первого элемента задержки, с входом установки в1 первого триггера и с первыми входами первого и второго 12 бэлементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами элементов И первой группы и сосчетным входом счетчика адреса, второй выход дешифратора меток соединенс первым входом первого элемента Ии через второй элемент задержки - снулевым входом первого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, третий выход дешифратора соединен с вторыми входами элементов И третьейгруппы и с единичным входом второготриггера, выход первого элементазадержки соединен с первым входомвторого элемента И и через третийэлемент задержки соединен с нулевым входом второго триггера, единичный выход которого соединен с вторымвходом второго элемента И, выходвторого элемента И соединен с первыми входами элементов И второй группы и вторым входом второго элементаИЛИ, выход которого является выходомобращения устройства, выход первогоэлемента И соединен с вторым входомвторого элемента ИЛИ и с третьимвходом первого элемента ИЛИ, выходыэлементов И третьей группы соединеныс информационными входами буферного,регистра, выход которого соединенс первыми входами элементов И второйгруппы, выходы элементов ИЛИ группыявляются информационным выходом устройства, информационные выходы и выход переполнения счетчика адресаявляются соответственно адресным выходом и выходом запроса прерыванияустройства.