Устройство для контроля на цикличность

(и 658562 Союз СоветскихСоциалистимвскихРеспублик 1) Дополнительное к авт, санд.в 22) Заявлено 09,02. 77 (21) 2450725/18-24с присоединением заявки6 Р 11/00 кударственньй каинтет СССР ка делам нзоарвтенн н юткрмтнй25 04 79 рю Дата опубликования описан) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НА ЦИКЛИЧНОСТЬ ыю а:ва Изобретение относится к области вычислительной техники и может найти применение в цифровых вычислительных машинах (ЦВМ), осуществляющих контроль времени выполнения программ.Известно устройство для контроля н цикличность, содержащее блок памяти, внешний блок памяти, устройство ввода, счетчик и блок управления1.Недостатком известного устройства является низкая надежность при определении времени выполнения программы, так как программа, реагирующая на прерывание по зацикливанию, может не находится в основной памяти, а для передачи управления этой программе ее необходимо ввести в основную память, что не всегда удается при наличии зациклинивания.Наиболее близким техническим решение к изобретению является устройство для контроля на цикличность, содержащее триггер и счетчик циклов 2.Недостатком известного устройства является низкая достоверность контроля. При обнаружении зацикливания, которое может быть следствием неисправности оборудования, происходит вызов программ которая должна, осуществить контроль аппаратуры (программы) и проинформироть обслуживающий персонал о случившемся, организовать продолжение реШения задачи с определенного места программы. Однако при очень многих неисправностях аппаратуры, вызывающих зацикливание программы, невозможно организовать прерывание, или сама прерывающая программа зациклится.Целью изобретения является повыше ние достоверности контроля, Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит первый, второй и третий элементы И, первый и второй эле менты ИЛИ, регистр, блок вычитания, счетчик совпадений, первый и второй блок сравнения, выход первого элемента И сое динен со входом регистра, выход регистра соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединенс. выходом блока вычитания, первый выход первого блока сравнения соединен с первыми входами первого элемента ИЛИ, счетчика циклов и блока вычитаний, первый выход счетчика циклов соединен со вто рым входом блока вычитаний и с первым входом второго блока сравнения, выход которого является выходом устройства, второй выход счетчика циклов соединен соответственно с первым входом второ О го элемента ИЛ 4 и со вторыми входами счетчика циклов и первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым вход- . дом счетчика совпадений, второй выход первого блока сравнения соединен со вто- И рыми входами второго элемента ИЛИ и счетчика совпадений, выход которого соединен со вторым входом второго блока сравнения, выход второго элемента ИЛИ соединен с единичным входом триггера, Фединичный и нулевой выходы которого соединены с первыми входами второго и третьего элементов И, выход второго элемента И соединен с первым входом первого элемента И, с третьим входом блока вычитания и с нулевым входом триггера, тактовый вход устройства соединен со вторыми входами второго и третьего элементов И, информационный вход устройства соединен со вторым входом первого элемента И,с третьим входом первого блока сравнения, выход третьего элемента И соединен с четвертым входом блока вычитания.На чертеже представлена структурная35 схема устройства.. Устройство для контроля на цикличность содержит триггер 1 первый, второй и третий элементы И 2, 3, 4, соответстЮ венно первый и второй элементы ИЛИ 5-6, регистр 7, первый блок сравнения 8, блок вычитания 9, счетчик циклов 10, счетчик совпадений 11, второй блок сравнения 12, информационный 13 и тактовый 14 входы45 и выход 15 устройства.Устройство работает следующим образом.На вход устройства 13 подаются данные из ЦВМ, подлежащие запоминанию или сравнению с ранее запомненными, которые поступают на третий вход первого блока сравнения 8 и информационный вход элемента И 2. На тактовый вход устройства 14 подаются из ЦВМ импульсы (по одному на каждую команду), которые поступают на вторые входы элементов И 3-4, первые входы которых соединены соответственно с единичным и нулевым выходами триггера 1. Таким образом, взависимости от состояния триггера 1импульсы будут проходить по разным каналам,При единичном состоянии триггера 1тактовый импульс через второй элементИ 3 попадает на управляющий вход первого элемента И 2, по этому сигналу информация со входа 13 запишется в регистр7 и поступит на первый вход первого блокасравнения 8, Одновременно с этим, с выхода второго элемента И 3 пройдет импульс на нулевой вход триггера 1 и установит его в нулевое состояние, такжепоступит на третий вход блока вычитания 9, по сигналу которого через информационный вход в блок вычитания 9 будет считано содержимое счетчика цикла10. При нулевом состоянии триггера 1тактовые импульсы через третий элементИ 4 будут поступать на счетный входблока вычитания 9, уменьшая каждый разсодержимое его на единицу, При обнулении с выхода блока вычитания 9 сигналпоступит на управляющий вход первогоблока сравнения 8, разрешая сравнениеданных по его первому и третьему входам.Таким образом, будут сравниватьсяданные по командам, отстоящим друг отдруга на величину, записанную в счетчике циклов 10. С выхода первого блокасравнения 8 сигнал совпадения попадаетна счетный вход счетчика совпадений 11,увеличивая его значение на единицу, ичерез второй вход второго элемента ИЛИ6 на единичный вход триггера 1, подготавливая его к приему данных следующейкоманды. При попадании на цикл содержимое счетчика совпадений 11 будет увеличиваться, пока не достигнет значения, записанного в счетчике циклов 1 О; а этозначит, что будут проверены все командыцикла. В этом случае второй блок сравнения 12, первый вход которого связан синформационным выходом счетчика циклов 10, а второй вход - с выходом счетчика совпадений 11, выработает сигналобнаружение цикла" и выдаст его навыход устройства 15, Сигнал же несовпадения с выхода первого блока сравнения8 попадет на счетный вход счетчика циклов 1 О, увеличивая его значение на одиншаг, на установочный вход блока вычитания 9, присваивая ему значение шага, ичерез первый вход первого элемента ИЛИ5 иа установочный вход счетчика совпадений 11, присваивая последнему нуле 6 э 8 Овсе значение Таким образом, при несовпадениях значение счетчика циклов10 будет постепенно увеличиваться, пока не произойдет переполнение, сигнало котором с выхода счетчика циклов 10поступит на его установочный вход иприведет, счетчик циклов 10 в начальное состояние. Кроме того, сигнал переполнения через первый вход второго элемента ИЛИ 6 поступит на единичныйвход триггера 1, подготавливая его кприему новых данных, а через второйвход первого элемента ИЛИ 5 установитсчетчик числа совпадений в нулевое положение,1Устройство может быть дополненоустановочным входом, который следуетсоединить с выходом переполнения счетчика циклов 10. В этом случае, пропуская импульс через установочный вход,26можно будет приводить устройство в начальное состояние.Предлагаемое устройство может бытьиспользовано и в мультипрограммныхЦВМ. В этом случае требуется обеспе 25чить возможность списывания содержимого устройства при прерывании программыи возможность записи нового содержимого при загрузке следующей программы,ЗОДля этого достаточно снабдить устройство дополнительными входами и выходами,которые следует соединить, соответственно с информационными входами и выходами триггера 1, регистра 7 блока вычита- .35ния 9, счетчика циклов 10 и счетчикасовпадений 11.Если встретится программа с циклическими участками, включающими операции ввода, например с телетайпа, и при40анализе такого участка случайно будутвводиться одни и те же данные, устройство выдает сигнал обнаружения цикла.В то же время при вводе других данныхпроизойдет выход из цикла. Для исключения таких специфических случаев между регистром 7 и блоком сравнения 8можно вставить схему выделения операций ввода, управляющий выход которойследует соединить с выходом переполне- рния счетчика циклов 10,Дополнительные элементы, ввиду очевидности их размещения, на чертеже непоказаны,Поиск цикла можно разделить на два уэтапа: выход на цикл и проверка достоверности обнаружения цикла по каждойего комаде, Время по второму этапу находится в квадратичной зависимости от величины цикла, исходя иэ ч., с учетом быстродействия ЦВМ и следует назначить емкость счетчика цикла. Время по первому этапу не здвисит от величины цикла и может быть сокращено в соответствующее число рдз путем применения в одной ЦВМ сразу нескольких предлагаемых устройств, при этом шдг изменения счетчика цикла лолжен соответствовать числу примененных устройств, а начальные состояния их должны быть сдвинуты последовательно на единицу. В этом случае устройства будут работать независимо друг от друга, обеспечивая в сумме полный . контроль программы.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет без дополнительных затрат машинного времени производить 100-процентный контроль программы на цикличность непосредственно в процессе счета,Формула изобретенияУстройство для контроля на цикличность, содержащее триггер, счетчик циклов, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с цельюповышения достоверности контроля устройстводополнительносодержит первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, регистр, блок вычитания, счетчик совпадений, первый и второй блок сравнения, причем выход перво го элемента И соединен со входом регистра, выход регистра соединен с первым входом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока вычитания, первый выход первого блока сравнения соединен с первыми входами первого элемента ИЛИ, счетчика циклов и блока вычитания первый выход счетчика циклов соединен со вторым входом блока вычитания и с первым входом второго блока сравнения, выход которого является выходом устройства, второй выход счетчика циклов соединен соответственно с первым входом второго элемента ИЛИ, со вторыми входами счетчика циклов и первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом счетчика совпадений, второй выход первого блока сравнения соединен со вторыми входами второго элемента ИЛИ и счетчика совпадений, выход которого соединен со вторым входом второго блока сравнения, выход второго элемента ИЛИ соединен с единичным входом триггера, единичный и нулевой выходы которого сое" динены с первыми вхоцами второго и треть62 Составитель И. Сигаловактор Э. Губницкая Техред М, Петко Корректор О, Ковинская аз 2 8/44 Тираж 7 НИИПИ Государственно по делам изобретен 5, Москва, Ж, Рау, д. 4/5 ская ы ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,или 1 г; 4/;,фф М. 6585 его элементов И; выход второго элемента И соединен с первым входом первого элемента И, с третьим входом блока вычитания и с нулевым входом триггера, тактовый вход устройства соединен со вторыми 5 входами второго и третьего элементов И, информационный вход устройства соединен со вторым входом первого элемента И, с третьим входом первого блока сравнения,выход третьего элемента И соединен с четвертым входом блока вычитания.Источники информации, принятые во внимание пои экспертизе1. Беме Г, и Бори В. Программирование управляющих вычислительных систем МЭнергия", 1975. с. 67-68.2. Авторское свидетельство СССР . 439813, кл. 6 06 г 11/00,1975.