Устройство для контроля времени выпол-нения программ

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 150581 Бюллетень Мо 18Дата опубликования описания 15.05,81 С 06 Г 11/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ОНТРОЛЯ ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯПРОГРАММ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, в автоматизированных .системах управления технологическими процессами, работающих в реальном масштабе времени.Известны устройства для контроля времени выполнения программ, содержащие счетчик времени, счетчик номеров команд, счетчик сбоев, блок управления, блок приоритетов, блок автономного сброса, включающий триггер, два элемента И и элемент задержки, и шифратор адреса прерывания, две входные шины сигналов меток времени Г 11.Однако область применения этих устройств ограничена, поскольку они не позволяют осуществлять контроль ,времени нескольких одновременно работающих программ различных приоритетов.Наиболе по техническому решению к ому является устройство олявремени . выполнения программ в вычислительной системе реального времени, содержащее последовательно соединенные генератор и первый элемент И, цифровую вычислительную машину (ЦВМ),е близкимпредлагаемдля контр первая выходная шина которой соединена со вторым входом первого элемента И, регистр уровня приоритета,регистр контрольного слова, выходыкоторого соединены со входом ЦВМ,и по числу уровней приоритетов, таймеры приоритетных уровней, в составкаждого из которых входят последовательно соединенные второй элементи счетчик приоритетного уровня, атакже по числу секторов программи подпрограмм данного уровня приоритета последовательно соединенныетриггер, третий элемент И и счетчик 15 времени отработки подпрограмм, причем вторая выходная шина ЦВМ соединена с установочными входами регистра уровня приоритета, к каждому выходу которого подключен первый вход 20 второго элемента И, и вторые входытретьих элементов И соответствующеготаймера приоритетного уровня, третьявыходная шина ЦВМ соединена со стробирующим входом регистра уровня при оритета, с установочными входамисчетчиков приоритетного уровня и счетчиков времени отработки подпрограмм,а также с обнуляющими входами .триггеров и регистра контрольного слова, 30 четвертая выходная шина ЦВМ соедине 830389на с установочными входаМи триггеров, к выходу первого элемента И подключены вторые входы вторых элементов И и третьи входы третьих элементов И, а первые и вторые выходы счетчиков приоритетных уровней и счетчиков времени отработки подпрограмм соединены с установочными входами регистра контрольного слова. Это устройство обеспечивает обнаружение ненормального протекания вычислительного процесса и диагностику причин нарушения с точностью до подпрограммы 21.Недостатком устройства является большой объем оборудования вследствие жесткого закрепления за каждым приори- тетным уровнем, каждой программой и подпрограммой счетчиков, отсчитывающих раз и навсегда заданные предельные и допустимые времена выполнения, Это не позволяет гибко в зависимости от О изменений состава выполняемых программ и подпрограмм, перераспределять программы по приоритетным уровням, Кроме того, на практике одни и те же подпрограммы могут использоваться 25 программами различных приоритетных уровней, что предполагает закрепление за такими подпро=раммами счетчиков на каждом приоритетном уровне.Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее управляющий элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами генератора и входной шиной запуска устройства, регистр уровня приоритета, уст ановочный и стробирующий входы которого соединены соответственно с информационной и управляющей входными шинами устрой- О ства, и М таймеров приоритетного уровня, каждый из которых включает первый элемент И, соединенный выходом со счетным входом счетчика приоритетного уровня, второй элемент И, соеди- д ненный выходом со счетным входом счетчика времени отработки подпрограмм, а первым входом - с выходом триггера, установочные входы которогс подключены ко входной шине задания приоритета, причем первый вход первого элемента И 1 -го таймера приори. тетного уровня соединен с 1 -тым выходом регистра уровня приоритета 8 =1,л , а второй вход - с выходом управляющего элемента И, выходы счетчиков приоритетного уровня и счетчиков времени отработки подпрограммвсех таймеров приоритетного уровня подключены к соответствующим установочным входам регистра контроль ного слова, обнуляюший вход которото соединен с информационной входной шиной устройства, а выход - с выходной шиной устройства, в каждый таймер приорите ного ур бивня введен счетчик 65 времени отработки программ, причемв каждом узле таймера приоритетногоуровня установочные и стробирующиввходы счетчика времени отработкипрограмм соединены соответственнос установочными и стробирующими входами счетчика приоритетного уровня,счетчика времени отработки подпрограмм и регистра уровня приоритета,выходы - с соответствукыями установочными входами регистра контрольногослова, а счетный вход - с выходомпервого элемента И и вторым входомвторого элемента И, обнуляющий входтриггера подключен ко входной шинезадания приоритета устройства,На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит генератор 1,уцравляющий элемент 2 И, цифровуювычислительную машину (ЦВМ) 3, регистр 4 уровня приоритета, регистр 5контрольного слова и М таймеров бприоритетного уровня, в состав каждого из которых входят первый элемент 7 И, счетчик 8 приоритетногоуровня, счетчик 9 времени отработкипрограмм, триггер 10, второй элемент 11 И и счетчик 12 времени отработки подпрограмм, входная шина 13запуска устройства, информационная 14и управляющая 15 входные шины, входная,шина 16 задания приоритета ивыходная шина 17 устройства. Устройство работает следующим образ ом,При переходе к решению задач второго приоритета уровня ЦВМ 3 запрещает по шине 13 поступление импульсов от генератора 1 через элемент 2 И на счетчики 8,9 и 12, заносит по шине 14 в регистр 4 код второго приоритета и в счетчики 8 и 9 таймера б второго приоритетного уровня соответственно начальный код времени отработки всех задач второго приоритета и начальный код времени отработки первой выполняемой программы второго приоритета, Указанные пересылки синхронизируются стробирующим сигналом по шине 15. По окончании пересылок на выходной шине 17 регистра 5 формируется сигнал, который открывает элемент 7 И таймера б второго приоритетного уровня для прохождения импульсов от генератора 1, а ЦВМ 3 по шине 13 формирует сигнал, открывающий элемент 2 И. При этом импульсы от генератора 1 поступают на счетчики 8 и 9 таймера б второго уровня приоритета. Если выполняемая программа обращается к подпрограмме, ЦВМ 3 по шине 14 заносит в счетчик 12 соответствующий этой подпрограмме начальный код, стробируя занесение его по шине 15, При передаче управления подпрограмме ЦВМ 3 взводит по шине 16 триггер 10 таймера б второго приоритетного уровня, при этом сигнал на выходе триггера 10 подготавливает элемент И 11 для прохождения импульсов от генератора 1 на счетчик 12. По окончании отработки подпрограммы триггер 10 сбрасывается. При переходе к выполнению следующей программы данного приоритета ЦВМ 3 устанавливает на счетчике 9 новый соответствующий этой программе начальный код без изменения содержимого счетчика 8. Сигналы о превышении допустимого и предельного времени отработки снимаются с определенных разрядов счетчиков 8 и 9 или 12 (например,с предпоследнего и последнего) в тот момент, когда соответствующие разря ды счетчика переходят из единичного состояния в нулевое. Указанные сигналы поступают на вход регистра 5 контрольного слова, каждый разряд которого соответствует одному из укаэанных 20 си гнало в ( в част ности для трехприоритетной системы регистр контрольного слова должен содержать 18 разрядов). В дальнейшем инициативный сигнал с регистра 5 передается в ЦВМ 3 для обработки, а ЦВМ 3 по шине 15 сбрасывает регистр 5 контрольного слова.Если во время решения задачи второго приоритета пришел запрос от за- дач более высокого (первого) приоритета, счетчик 8 приоритетного уровня таймера б второго приоритетного уровня сбрасывается, а счетчики 9 и 12 остаются без изменений и продолжают счет импульсов времени после возвращения управления задачи второго приоритета. Последовательность действия в случае прерывания аналогична рассмотренной. Варьирование допустимыми и предельными временами осуществля ется путем задания различных начальных кодов счетчикам 8,9 и 12 таймера б.Таким образом, устройство обеспечивает гибкое варьирование допус тимыми предельными временами отработки подпрограмм, программ и всех задач определенного приоритетного уровня, что приводит к его упрощению и позволяет сократить объем 50 оборудования.формула изобретенияУстройство для контроля времени выполнения программ, содержащее уп равляющий элемент И, первый и второйвходы которого соединены соответственно с выходом генератора и входной шиной запуска устройства, регистр уровня приоритета, установочный и стробирующий входы которогосоединены соответственно с информационной и управляющей входными шинамиустройства, и М таймеров приоритетного уровня, каждый из которых включаетпервый элемент И, соединенный выходомсо счетным входом счетчика приоритетного уровня, второй элемент И, соединенный выходом со счетным входом счетчика времени отработки подпрограмм,а первым входом - с выходом триггера,установочные входы которого подключены ко входной шине задания приоритета,причемпервый вход первого элементаИ 1 -го таймера приоритетного уровнясоединен с-тым выходом регистрауровня приоритета(=,м второй входс выходом управляющего элемента И,выходы счетчиков приоритетного уровняи счетчиков времени отработки подпрограмм всех таймеров приоритетногоуровня подключены к соответствующимустановочным входам регистра контрольного слова, обну.яющий вход которого соединен с информационной входной шиной устройства, а выход - свыходной. шиной устройства, о т л ич а ю щ е ес я тем, что, с цельюсокращения аппаратурных затрат, вустройство в каждый таймер приоритетного уровня введен счетчик времениотработки программ, причем в каждомтаймере приоритетного уровня установочные и стробирующие входы,счетчика времени отработки программ соеди-,нены соответственно с установочнымии стробирующими входами счетчика приоритетного уровня, счетчика времениотработки подпрограмм и регистра уровня приоритета, выходы - с соответствующими установочными входами регистра контрольного слова, а счетный вход - с выходом первого элемента И и вторым входом второго элемента И, .обнуляющий вход триггера подключен ко входной шине задания приоритета устройства,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРйо заявке Р 2649135/".8-24,кл. 6 06 Р 11/00, 1978.2. Патент СшА Р 3996567,кл. 340-172,5, 1976 (прототип) .:Филиал ППП "Патент ", г, Ужгород, уд, Проектная, 4 Р едакт 3 а,аз 27 32/18 Тираж 7 ВНИИПО Государственног по делам изобретений 113033, Москва, Ж,Пкомитета СССоткрытийуыская наб.,