Устройство для контроля программ

(50 4 С 06 Р 11/2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ О мак во ССС 6, 198 СССР1979(54) УСТРОЙСТВО ОНТРОЛЯ ПРО(57) Изобретение вой вычислительн быть использовано систем контроля чения. Устройств 1"6, блоки 7 и 8 менты ИЛИ 9-13, блок 14 памяти относится к цифрой технике и может при разработке рограммного обе содержит регистрь элементов И, элехема 19 сравнения,Ф 16 спе Фваб ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПРИ ПНТ СССР(56) Авторское свидетельсУ 1176334, кл. С 06 Р 11/Авторское свидетельств9 983712, кл. С 06 Р 1/2 манд, распределитель 15 импульсов,сумматор 17, блок 18 вычитания,элементы 20 и 21 задержки. Изобретение позволяет повысить достоверностьконтроля программ за счет контролянравнльности выполнения программы поуправляющим и информационным связям,Правильность выполнения программы определяется на основании контроляразм рностей операндов контролируемойоперации, которые задаются разработчиком программы или определяются наэтапе трансляции. Размерности представляются числами, При проверке учитывается, что для операций сложения,вычитания и сравнения размерностиоперандов должны быть одинаковыми,т.е. последовательность управляющихи информационных связей между объектами программы выполняется правильно, 15240551 О 15 20 Р=А . С-(Е+Т)/В. Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при разработке систем контроля программного обеспеченияЦель изобретения - повышение достоверности контроля устройства,На чертеже изображено предлагаемое устройство.Контроль правильности выполнения программы, основанный на проверке правильности ее информационных и управляющих связей между объектами программы в процессе выполнения, пояс" няется примером.Пусть выполняется оператор присва- ивания Для корректно написанной программы в контексте данного оператора должны выполняться следующие соотношения между физическими размерностями величин (Р, А, С, Е, Т, В):1.Р=АСд А.С 3;Р = (Е+Т) /В= Е В = Т В 1Е 1=Т 1,гдеХ - физическая размернособъ"екта Х.Проверка правильности выполня. мых соотношений по их размерностям и составляет сущность локализации ошибок при выполнении прогрдюя, Значения размерностей определяются разработчиком или на этапе трансляции программы и представляются числамп. При проверке учитывается, что для операций сложения, вычитания, сравнения размерности операндов должны быть одинаковыми, т.е. последовательность управляющих и информационных связей между объектами программы выполняется правильно, Поэтому, при выполнении этих операций для контроля правильности выполнения программы необходимо сравнивать значения размерностей соответствующих операндов. Если значения размерностей совпадают, то программа выполняется правильно, если не совпадают, то произошло нарушение по упранляющим связям программы (для выполнения вовлечен какой-либо фрагмент программы из другого участка программы) или нарушение по информационным связям программы (для выполнения операции выбран не тот объект программы). В процессе выполнения программы размерности внутренних 35 40 45 50 55 объектов программы (переменных) могут изменяться при выполнении операций сложения и деления. Поэтому при умножении и делении размерности операндов складываются и вычитаются соответственно,устройство для контроля хода программ содержит шесть регистров 1-6,первый и второй блоки элементов И 7и 8, первый - третий элементы ИЛИ9-11, два блока элементов ИЛИ 12 иФ13, блок 14 памяти, распределитель15 импульсов, дешифратор 16 команд,сумматор 17, блок 18 вычитания, схемы 19 сравнения, первый и второйэлементы задержки 20 и 21, тактовыйвход 22, первый, второй, третий информационные входы устройства 23-25,Выход 26 ошибки устройства,Дешифратор команд 16 имеет тривыхода. Первый выход соответствует дешифрации команды умножения, второй - деления, третий - сложения,вычитания и сравнения. Устройство работает следующим образом.Перед началом рабо гы устройства в память заносится информация, соответствующая выполняемой программе. Оиа представляет собой участок памяти контролируемой программы, в котором по адресам входных, промежуточных и выходных объектов (переменных) программы занесены соответствующие значения размерностей, остальные ячейки памяти обнулены. Значения размерностей представлены в виде чисел, которые по соответствующим правилам указываются разработчиком программы или определяются автоматически с помощью специального транслятора. При готовности устройства к работе на вход распределителя 15 импульсов начинают поступать сигналы с тактового входа 22 о том, что процессор подготовил к выполнению очередную команду, при этом наинформационные входы устройства 23- 25 поступают, соответственно код операции, адреса первого и второго операндов. С первого, второго и третьего выходов распределителя 15 импульсов выдаются последовательно управляющие сигналы, разрешающие запись информации с входов 24, 25 и 23 в первый 4, второй 3 и третий 2 регистры соответственно. Одновременно524055 6 третий управляющий сигнал распреде- первого элемента 20 задержки, где он лителя 15 имп лу ъсов через первый эле- задержинается на время, необходимое мент ИЛИ 9 аз ешаетр решает прохождение ин- для выполнения операции слоения в формации, соответствующей адресу пер- сумматоре 17. С выходд первого элеменвого операнда, с информационного вы- та 20 задержки управляющий сигнал хода второго регистра 2 через первый разрешает запись результата суммироэлемент И 7 и второй элемент ИЛИ 10 вания в регистр 6. Эта информация пока адресный вход блока 14 памяти. ступает на вход регистра 6 через пяЭтот же третий управляющий сигнал 1 О тый элемент ИЛИ 13, В то же время распределителя 15 импульсов через сигнал с выхода первого элемента 20 третий элемент Ю 1 И 1элемент Ю 1 И 1 разрешает счи- задержки через второй элемент 21 затывание инфо ма иь р ц и из блока 14 памя- держки поступает на управляющий вход ти по адресу, который указан на ад- записи блока 14 памяти и одновременно ресном входе блока 14 памятид о д 14 паляти, т.е. 5 разрешает прохождение информации об считывание инфо ма ииф р ции, соответствую- адресе первого операнда с второго рещей значению " азме ности"е "р р ости", адрес ко- гистра 2 через первьп блок элементов торой находится во втором регистре И 1 и второй элемент ИЛИ 1 О соответ. Управляющий сигнал с чет ес тнертого ственпо на адресньп вход блока памявыхода распределителя 15 имп льс5 и.1 пульсов 20 ти 14. Ьлок памяти производит запись разрешает запись считанного из блого из блока кода размерностей , поступающего с 14 памяти крда "разме ностей" в шестого регистра 6 нд информдционгистр 4. иый вход блока 4 памяти по адресу,Аналогично управляющий сигнал с указанному на адресном входе блока пятого выхода распределителя 15 им 14 памяти, т,е, по адресу первого пульсов разрешает считывание кода операнда выполняемой операции. размерностей" соответств ю е1етству ющ го дд- Андлогично осуществляется изменересу вто ого опер операнда, который по- ние значения размерностей, еслин ступает из т етьего 3 ег: -Р -с. :.стра через увравля 1 шьи сигнал поступает с второ- второй элемент И 8 и элемент 1 Л 10 80 го выхода дешифраторд6 команд, что на адресный нхо блока 4д лока 4 пдл 1 яти, соотнетству .т выполнению операции сигнал считывания поступает через деления.третии элемент ИЛИ 11. Управляющий Есяи дешифратор 16 команд опредесигнал с шестогоше т го выхода распредели- ляет команду сложения, вычитания или теля импульсов разрешает запись счи- сравнения, то упранляющий сигнал под размерностей в пятый является на третьем выходе, Он по- регистр 5. ступает на управляющий вход схемы 19Таким об аразом, в четвертом и пя- срдннения. Прн этом в схеме 19 сравтом регистрах 4 и 5 находится соот- нения происходит сравнение кодов, поветствующий код "размерностей" 40 ступающих с регистров 4 и 5. Если первого и второго опердндон конт- зндчепия "размерностей" совпадаютЭУп авт.е. коды ранцы то контролируемаправляющий сигнал с седьмого ны- программд выполняется правильно, хода распределителя 15 импульсов по- Если значения "размерностей" не ступает на управляющий вход дешифра совпадают, то обнарусна ошибка и тора 16 команд, который дешифрует с вьгода схелы сравнения на выход код операции и на его выходе (однол 1 устройства 26 поступает сигнал ошибиз трех) появляется управляющий снгки.нал, соответствующий коду операции.Е сли выполняется операция умножения, 50 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я то управляющий сигнал появляется напервом выходе дешифратора 16 команд. Устройство для контроля программ, Этот сигнал поступает на управляющий содержащее шесть регистров, первый вход сумматора 17 и разрешает выпол- и второй блоки элементов И, первый нить операцию сложения значений "раз и второй элементы ИЛИ, блок памяти,1мерностен", находящихся в четвертом схема сраннсния и распределитель им и пятом 5 регистрах. Одновременно пульсов, причем первый выход распре- этот управляющий сигнал поступает че- делителя импульсов соединен с входом рез четвертый элемент ИЛИ 12 на вход записи перного регистра, выход кото524055 Составитель Сигалов Редактор Л, Зайцева ТехредЛ. Олийнык Корректор О, КравцоваЗаказ 7044/50 Тираж б 68 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/51 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 рого соединен с первым входом первого элемента И, о т л и ч а ю щ е -е с я тем, что, с целью повьппения достоверности контроля, в устройствовведены третий элемент ИЛИ и два блока элементов ИЛИ, дешифратор команд,сумматор, блок вычитания, первый ивторой элементы задержки, причем входы адреса первого и второго операндов и кода операции устройства соединены с информационными входами соответственно первого, второго и третьего регистров, вход синхронизацииустройства соединен с тактовым входом 15распределителя импульсов, второй выходкоторого соединен с входом записитретьего регистра, выход которого соединен с входом дешифратора команд,третий выход распределителя импульсов соединен с входом записи второгорегистра, с первым входом первогоэлемента ИЛИ, выход которого соединенс вторым входом первого блока элементов И, выход которого соединен с 25первым входои первого блока элементов ИЛИ, третий, четвертый, пятый,шестой и седьмой выходы распределителя импульсов соединены соответственно с первым входом второго элементаИЛИ, с входом записи четвертого регистра, с вторым входом второго элемента ИЛИ, с входом записи пятогорегистра и с тактовым входом депжфратора команд, первый, второй и третийвыходы которого соединены соответственно с первьп входом третьего элемента ИЛИ, с вторым входом третьегоэлемента ИЛИ и с тактовым входои схемы сравнения, пятый выход распределителя импульсов соединен с управляющим входом второго блока элементовИ, выход которого соединен с вторымвходом первого блока элементов ИЛИ,выход которого соединен с адреснымвходом блока памяти, выход второгорегистра соединен с информационным:входом второго блока элементов И, выход второго элемента ИЛИ соединен свходом чтения блока памяти, информационный выход которого соединен с информационными входами четвертого ипятого регистров, выход третьего элемента ИЛИ соединен через первыйэлемент задержки с входом записишестого регистрас вторым входомпервого элемента ИЛИ и через второйэлемент задержки с входом записиблока памяти, выход четвертого регистра соединен с входом первого операнда сумматора, с входом первогооперанда блока вычитания и с первымвходои схемы сравнения, выход которойявляется выходом ошибки устройства,выход пятого регистра соединен с вторым входои схемы сравнения, с входомвторого операнда блока вычитания и свходои второго операнда сумматора,выход которого соединен с первымвходом второго блока элементов ИЛИ,первый и второй выходы дешифраторакоманд соединены с тактовьач входомсумматора и с тактовым входом блокавычитания, выход которого соединен свторыи входом второго блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с информационнмч входои шестого регистра,выход которого соединен с ин 4 юриационным входом блока памяти.