Устройство для отладки программ

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 210678 (21) 2640853/18-24с присоединением заявки Но -(51)М, Кл.3С 06 Г 11/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОТЛАДКИ ПРОГРАММ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для отладки программ.Известны устройства 11 для отладки программ, содержащие блок памяти, блок формирования адреса, блок приема и выдачи чисел и команд, блок управления, регистр режимапрограммы и триггер управления Недостаток известных устройств состоит в длительности отладки программ.Наиболее близким к предложенному по сущности технического решения является устройство 21 для отладки программ, содержащее регистр первого перехода, регистр второго перехода, схему сравнения, счетчик команд, дешифратор, блок операций, первый, второй и третий переключатели, регистр команд, вход которого соединен с первым входом устройства, а выход через первый переключатель с первым входом схемы сравнения и со входом блока операций, первый выход которого соединен со входом дешифратора, а второй выход со вторым входомсчетчика команд. Выход дешифратора соединен с первым входом счетчика команд, выход которого через второй переключатель соединеи со вторым входом схемы сравнения и с первым входом регистра второго 5 перехода, выход которого соединенс первым входом регистра первого перехода. Выход схемы сравнения соединен с выходом устройства. Устройство содержит также. первый, вто рой и третий триггеры, первый ивторой элементы задержки, вход первого элемента задержки, первый вход первого триггера и через третийпереключатель ,первый вход третьего 15 триггера соединены со вторым выходомблока операций. Выход первого элемента задержки соединен со входомвторого элемента задержки, с первым входом второго триггера и со вторым 20 входом первого триггера, выход которого соединен со вторым входом регистра первого перехода, Выход второго элемента задержки соединен со вторым входом второго триггера, 25 выход которого соединен со вторымвходом регистра второго перехода.Выход третьего триггера соединен с выходом устройства, а второй вход третьего триггера - со входом уст ройства.Устройство позволяет производитьпоиск места "сбойной" команды впрограмме, так как фиксирует в автоматическом режиме работы ЦВМ врегистрах переходов два последнихперехода в отлаживаемой программе, 5а также в полуавтоматическом режиме с остановами ЦВМ-адреса подрядидущих переходов.Однако оно имеет следующие недостатки:1 Ов автоматическом режиме не Фиксируется адрес команды, предшествующий адресу перехода, т,е, адрескоманды, откуда был совершен переход;в полуавтоматическом режиме не 5производится останов ЦВМ в местахветвления отлаживаемой программы,что существенно ограничивает возможности устройства при отладке программы и вызывает увеличение сроков 2 Оотладки.Объясняется это тем, что н процессе отладки для поиска "сбойной" команды программы оператору- программисту н автоматическом режиме работынеобходимо знать не только адреспрограммы, куда был осуществлен переход, но и с какого места программы этот переход был осуществлен,Кроме того, в полуавтоматическомЗОрежиме работы оператор не толькодолжен знать переходы в отлаживаемой программе, но и все места впрограмме, где производится ветвление, и те условия, при которых ониосуществляются или не осуществля-.ются.Второй из указанных режимов впринципе возможен, однако требуетсядля каждого останова машины набирать соответствующий адрес команды 40"Останов ЦВМ", что существенно увеличивает время отладки.Целью изобретения является сокращение времени отладки программ устройства. 45Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее регистр первого перехода, соединенный первым входом с выходом регистра второго перехода, а вторым входом - що с выходом первого триггера, первый вход которого подключен ко входу первого элемента задержки, а второй вход - к выходу первого элемента задержки, входу второго элемента задержки и первому входу второго триггера, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго элемента задержки и первым входом регистра второго перехода, регистр команд, вход которого является 40 первым входом устройства, а первый выходсоединен со входом блока операций, первый выход которого соединен через дешифратор с перным входом счетчика команд, соединенного первым 65 выходом со вторым входом регистравторого перехода, схему сравнения,первым входом подключенную черезпервый переключатель к перному и второму выходам регистра команд, инторым входом - через второй переключатель к первому и второму выходам счетчика команд, и третийтриггер, первый вход и выход которого являются соответственно вторымвходом и выходом устройства, авторой вход - через третий переключатель соединен со вторым входомсчетчика команд, подключенного ковторому выходу блока операций, согласно изобретению, введены четвертый триггер, два элемента И, третий элемент задержки и три переключателя, причем первый вход первого элемента И соединен со вторымвыходом блока операций, третий ичетвертый выходы которого черезчетвертый переключатель соединенысо вторым входом первого элементаИ, выходом соединенного с первымвходом четвертого триггера и черезэлемент задержки с первым входомвторого элемента И, выход которого подключен ко входу первого элемента задержки и второму входучетвертого триггера, выходом соединенного со вторым входом второгоэлемента И, второй вход первогоэлемента И подключен через пятыйпереключатель ко второму входутретьего триггера, выход схемы сравнения через шестой переключатель соединен с выходом устройства и третьимвходом первого элемента И,На чертеже представлена структурная схема устройства, содержащегоблок 1 управления, регистр 2 первого перехода, регистр 3 второгоперехода, узел 4 управления регистрами перехода, схему 5 сравнения,регистр б команд, блок 7 операций,дешифратор 8, счетчик 9 команд,первый вход 10, элементы задержки11, 12, триггеры 13-15, второй вход16, третий переключатель 17, первыйпереключатель 18, второй переключатель 19, (20), четвертый переключатель 21 (22), шестой переключатель23, пятый переключатель 24, узел25 управления переходами, включающий первый элемент И 26, четвертый триггер 27, второй элемент И28 и третий элемент, задержки 29.Устройство работает в двух режимах: в автоматическом режиме в реальном масштабе времени и в полуавтоматическом режиме с остановамимашины по каждому условному или безусловному переходу (УП или БП).Если переключатели 21-24 находятся в отключенном положении, то устройство работает как прототип, т.е.н регистрах 2, 3 переходов фиксируются адреса двух последних перехо 76398030 Формула изобретения 40 дов (УП или БП) на момент остановапрограммы (останова ЦВМ). В автоматическом режиме, если включить переключатель 21 (или 22) сигнал с блока 7 операций поступит в узел 25 на вход открытого элемента И 26, так как сигнала запрета на его работу со схемы сравнения 5 нет (переключатель 23 находится в отключенном положении). Сигнал УП или БП из блока 7, через элемент И 26 10 поступит на вход триггера 27, когорый откроет элемент И 28. Одновременносигнал с элемента И 26 через элемент задержки 29 поступает на второй вход элемента И 28, после срабатывания которого сигнал поступитна вход триггера 27. Триггер 27вновь изменит свое состояние и в результате на вход элемента И 28 поступит сигнал запрета. 20Узел 4 управления сработает от сигнала элемента И 28 таким образом,что на момент выработки сигнала перехода (УП или БП) в блоке 7 адрес команды, который находился в счетчике 9, запишется в регистр 3, т:е, запишется адрес, предшествующий адресу перехода.Временная диаграмма работы ЦВМ обычно построена так, что вначале по одному из машинных тактов вырабатывается в блоке 7 сигнал перехода (УП или БП)., по следующему такту, если условия выполнены, вырабатывается сигнал обнуления счетчика 9 команд (СК=О). В результате, после того как сработали элементы узла 25 и узла 4 от сигнала УП и БП, эти узлы вновь сработают от сигнала СК=О, который поступит на один из входов элемента И 26. Процесс повторится, но при этом в счетчике 9 команд уже находится адрес перехода, который при срабатывании узла 4 управления от сигнала СК О запишется в регистр 3, а тот адрес, который там был, перепишется в регистр 2. Если в данный момент остановить ЦВМ, то оператор на поле индикации будет иметь возможность наблюдать: адрес команды с регистра 6 команд, адрес счетчика 9 команд, адрес перехода с регистра 2 и адрес, предшествующий переходу с регистра 2. Часто возникает необходимость зафиксировать адрес перехода (обычно условного) и адрес, предшествующий переходу, на каком-то участке программы при условии, что программа на цВМ прошла весь участок (задачу),Для этогонеобходимо включить переключатель23 в устройстве, а место, где необходимо прервать работу узла 25управления переходами, зафиксировать с помощью переключателя 19(или 20), т,е, с помощью этого переключателя устанавливается адрескоманды, при которой сработаетсхема сравнения 5 и выдаст черезпереключатель 23 сигнал запрещения работы элемента И 26. В результате в регистрах 2, 3 зафиксируются интересующие оператора адреса, 11 рсцесс идет в реальном масштабе времени,В полуавтоматическом режимевключается переключатель 24, Теперь с каждым приходом сигнала перехода с блока 7 (УП или БП) будетсрабатывать триггер 15 и выдаватьсигнал Ост. ЦВМ" в блок 1. Чтобывновь осуществить пуск машины,оператор с пульта ЦВМ подает сигнал обнуления по входу 16 на триггер 15. И снова пройдет цикл работы машины до прихода сигнала УП(или БП). В данном режиме оператордостаточно оперативно ведет контроль адресов переходОв и адресов,предшествующих переходам. Таким образом, из-за введения новых элементом в управление ЦВМ функциональные возможности машины при откладке программ значительно расширяются, что приводит к существенному сокращению времени отладки прогоамм, так как оператору-программисту в данном случае приходится затрачивать меньше времени на поиск ошибки (особенно системной) при наличии большого числа ветвлений программы,Устройство для отладки программ, содержащее регистр первого перехода, соединенный первым входом с выходом регистра второго перехода, а вторым входом - с выходом первого триггера, первый вход которого подключен ко входу первого элемента задержки, а второй вход - к выходу первого элемента задержки, входу второго элемента задержки и первому входу второго триггера, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго элемента задержки и первым входом регистра второго перехода, регистр команд, вход которого является первым входом устройства, а первый выход - соединен со входом блока операций, первый выход которого соединен через дешифратор с первым входом счетчика команд, соединенного первым выходом со вторым входом регистра второго перехода, схему сравнения, первым входом подключенную через первый переключатель к первому и второму выходам регистра команд, а вторым входом -. Пап Корре ПодписиСР з 6284 42ВНИИПИ Госу ета ССпо делам рытий113035., Мос я наб д 4 иал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная через второй переключатель к первому и второму выходам счетчика команд, и третий триггер, первый входи выход которого являются соответственно вторым входом и выходом устройства, а второй вход - через третий переключатель соединен со вторымвходом счетчика команд, подключенного ко вторсму выходу блока операций,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью сокращения времени отладкипрограммы, в него введены четвертыйтриггер, два элемента И, третийэлемент задержки и три переключателя, причем первый вход первого элемента И соединен со вторым выходомблока операций, третий и четвертыйвыходы которого через четвертыйпереключатель соединены со вторым.входом первого элемента И, выходомсоединенного с первым входом четвертого триггера и через элемент задержки с первым входом второгоэлемента И, выход которого подключен ко входу первого элемента задержки и второму входу четвертоготриггера, выходом соединенного совторым входом второго элемента И,второй вход первого элемента И подключен через пятый переключателько второму входу третьего триггера,выход схемы сравнения через шестойпереключатель соединен с выходомустройства и третьим входом первого элемента И. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1, Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2499775,кл, С 06 Г 11/00, 1977.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2016696/18-24,2 О кл. 0 06 Г 9/20, 1974 (прототип).