Устройство для проверки программ на сбоеустойчивость

ООЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК И 9) (11) Р 11/26 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТВУ 2 Бюл. в, А е 8)свидетельство СССР С 06 Р 11/26, 1986 Мод Апач2 И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) АвторскоеУ 1205148, кл,(54 ) УСТРОИС ТВО ДЛЯ ПРОВЕ РКИ ПРОГРАММ НА СБОЕУСТОЙЧИВОСТЬ(57) Иэобретение относится к цифровой вычислительной технике, можетбыть испольэовано для проверки устойчивости к сбоям программ ЦВМ, имеющих средства аппаратурного контроля,и является усовершенствованием изобретения по а.с. У 1205148. Цельиэобретения - расширение функциональных воэможностей эа счет воэможности получения количественной оценки достоверности проверки. В устройство введены формирователь длительности импульсов 5 и три счетчика 9,11 и 16 импульсов, 2 ил.Изобретение относится к циФровойвычислительной технике, может бытьиспользовано для проверки устойчивости к сбоям программ ЦВМ, имеющих сред ства аппаратурного контроля и программную защиту от сбоев, организованную путем разбиения программ наконтролируемые участки, допускающиеповторное исполнение после сбоя, иявляется усовершенствованием изобретения по авт.св. У 1205148,Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности 15получения количественной оценки достоверности проверки.Поставленная цель достигается тем,что подсчитывается общее число команд программы И и число команд программы 11, во время выполнения которых имитировался сбой, после чего определяют достоверность проверки программы на сбоеустойчивостьМс 25р1 пКроме того, подсчитывается общеечисло запусков команд И , адреса кофт С 1торьж совпадают с адресами меченыхкоманд, Время выполнения программы 30при определенном составе входной .инФормации можно опоеделить из соотношенияе= (и, - м,) ,где д- время выполнения команды 35ЦВМ.Вычитание величины И учитываетповторное выполнение койанды контролируемого участка после имитации.сбоя.На Фиг.1 представлена структурнаясхема устройства; на Фиг.2 - схематаймера,Устройство содержит первую группу 45элементов И 1,первый элемент И 2, второй триггер 3, второй элемент И 4,Формирователь 5 импульсов, первую схему 6 сравнения, элемент ИЛИ 7, первый триггер Я, первый счетчик 9, ,таймер 10, второй счетчик 11, сумматор12, вторую схему 13 сравнения, группу элементов ИЛИ 14, первый регистр15, третий счетчик 16, вторую группуэлементов И 17 элемент 18 задержки,второй регистр 19, адресные входы20-20, где и - разрядность адресаЦВМ, вход 21 пуска, входы 22-22 иустановки начального адреса программы, входы 231-23 установки конечногоадреса программы, выход 24 имитациисбоя устройства. Изображены ЦВМ 25 срегистром 26 адреса команд и имитатор 27 - входной инФормации.Таймер (Фиг.2) содержит счетчик28 времени, включающий генератор 29импульсов и счетчик 30,при этом генератор 29 импульсов содержит элемент НЕ 31, элемент 32 задержки,элемент И 33 вход 34 запуска, а счетчик 30 содержит группу элементов И 35и группу триггеров 36, обнуляющийвход 37 таймера; схему 38 сравнения,состоящую из элемента ИЛИ 39, группыэлементов Й 40, группы элементов ИЛИ41, группы элементов И 42, элементаИ 43, элемента 44 диФФеренцирования,потенциального 45 и импульсного 46выходов равнозначности; регистр 47с местными входами 48,-48 занесенияместным обнуляющим входом 49 и групой триггеров 50, а также элементИ 1 Щ 51,Устройство для проверки программработает следующим образом.В исходном состоянии триггеры 3 и8 обнулены, Нулевой уровень с прямого выхода триггера 3 закрывает группу элементов И 1 и элементы И 2 и 4,а также блокирует работу таймера 10,Начальный адрес А ипрограммы, проверяемой на сбоеустойчивость, заносится по входам 221-22 через элементы ИЛИ 14 на предварительно обнуленный сумматор 12, а конечный, в качестве которого выбирается адрес пер"вой команды, выходящей за пределыпрограммы А к1, - по входам 23123 в регистр 15 Единичный уровень синверсного выхода триггера 8 присутствует на втором входе элемента И 2.На регистр 19 заносится код шага сбоявходы занесения на Фиг.1 не показаны), который равен,цлине команды вЦВ 15.Настройка таймера 10 осуществляется в зависимости от соотношения периода запуска программы или периода запуска имитатора входной инФормации Тз и интервала времеи между двумя сбоями на одном и том же контролируемом участке, при котором програм" иная защита от сбоев не классифицирует их как отказ, Если ТТ, таймер настраивается на выдачу сигналов через Т = Тс после его запуска, если же Т 7, Тс, таймер настраивается на3 14117 выдачу сигналов через Т=Т после егозапуска. Код А ч подается с разрядных выходов сумматора 12 на вторыевходы схемы 6 сравнения и на первыевходы схемы 13 сравнения, на вторыевходы которой поступает код Ак +1 с разрядных выходов регистра 15. Счетчики 9, 11 и 16 находятся в произвольном состоянии. ОУстройство запускается сигналом,поступающим на вход 21 запуска, который переводит триггер 3 в единичное состояние. Из единичного перепада на прямом выходе триггера 3 формирователем 5 формируется импульс, который обнуляет счетчики 9, 11 и 16, Единичный уровень с прямого выхода триггера 3 запускает таймер 1 О, поступает на третий вход элемента И,2, 20 на второй вход элемента И 4 и на вторые входы элементов И 1, разрешая прохождение потенциального кода адреса команды с разрядных выходов регистра 26 адреса команды ЦВМ 25 на первые входы схемы 6 сравнения.При совпадении кодов на первых и вторых входах схемы 6 сравнения, последняя выдает сигнал, который проходит через элемент И 2.на выход 24 имитации сбоя, объединяющийся с вы ходом схем аппаратурного контроля ЦВМ 25 (не показан), через элемент И 4 - на счетный вход счетчика 9(подсчитывается И ) и через элементИЛИ 7 - на единичный вход триггера 8. Сигнал с выхода элемента И 2 поступает на счетный вход счетчика 11 (подсчитывается И ) и обнуляет счетчиктаймера 10, синхронизируя его работу 40 с реальным периодом запуска программ, Нулевой уровень с инверсного выхода триггера 8 закрывает элемент И 2.Последующие совпадения содержимого регистра 26 адреса команд с кодом 45 адреса команды, поступающим на вторые входы схемы 6 сравнения (например, в: случае проверки циклического участка программы), приводят к появлению на, выходе равнозначности схемы 6 сравне ния сигналов, количество которых подсчитано в счетчике 9. Сигналы приэтом на счетный вход счетчика 9 приходят через элемент И 4. Значение счетчика 10 не изменяется, так как . 55закрыт элемент И 2.Если за время Т , на которое настроен таймер 10, совпа 53дения кодов на входах схемы б сравнения не происходит, на выходе таймера 10 появляется сигнал, который переводит триггер 8 в единичное состояние, при этом нулевой уровень с инверсного выхода последнего закрывает элемент И 2, , Сигнал .с выхода таймера 10 поступает на счетный вход счетчика 16, работающего в режиме накопления (подсчитывается И) и на вход элемента 18 задержки, где задерживается на время перевода триггера 8 в единичное состояние, после чего с первого отвода элемента 18 задержки используется для чтения шага сбоя из регистра 9 и подача кода шага сбоя через элементы И 17 и ИЛИ 14 на счетные входы сумматора 12,Задержанный на время переходных/ процессов в сумматоре 12 сигнал с второго отвода элемента 18 задержки используется для реализации переносов в сумматоре 12. Задержанный на время реализации переносов в сумматоре 12 на время срабатывания схемы 13 сравнения и на время перевода триггера 3 в нулевое состояние, сигнал с выхода элемента 18 задержки переводит триггер 8 в нулевое состояние, при этом единичный уровеньс его инверсного выхода поступает на второй вход элемента И 2. На вторые входы схемы 6 сравнения подается с разрядных выходов сумматора 12 код адреса очередной команды программы, Цикл работы повторяется. При совпадении кода адреса очередной команды с сумматора 1 2 и кода (А,+1) с регистра 15 схема 3 сравнения выдает сигнал, который переводит триггер 3 в нулевое состояние.При этом нулевой уровень с его прямого выхода останавливает таймер 1 О,закрывает группу элементов И 1, злементы И 2 и 4 и устройство завершает проверку программы на сбоеустойчивость. К этому времени в счетчике 11 подсчитано количество команд И , во время выполнения которых удалось имитировать сбой, в счетчике 16 - общее число команд программы Ип, а всчетчике 9 - общее число запусков И 3команд, адреса которых совпадают садресами меченых команд.Достоверность проверки программына сбоеустойчивость можно предста 5 14117 вить отношением Р=Ис/И, а время работы определить иэ соотношенияР (Бз-Ис) Ль где Л а - время выполнения команды в ЦВМ 25. При этом для5 ЦВМ с фиксированным рабочим тактом это истинное время, а для ЦЗМ с плавающим рабочим тактом - его оценка Ь силу использования в этом случае в качестве дс величины, обратной среднему быстродействию ЦВМ).Для проверки программ на сбоеус- . тойчивость на одной ЦВМ с использованием предлагаемого устройства необходим имитатор 27 входной информа ции. ега запуск нетрудно сделать периодическим). Применение имитатора позволяет сравнить полученные результаты работы программы без подктпоченного и с подключенным устройст вом проверки программ на сбоеустойчивость. По значениям И и И можно судить не только о достоверности проверки программ на сбоеустойчивость, но и о качестве имитатора входной ин формации учитывая тезис "прогонка каждой команды хотя бы один раз"). 53 6Формула изобретения Устройство для проверки программ на сбоеустойчивость по авт.св.У 1205148, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функцио" нальных возможностей устройства путем обеспечения воэможности получения количественной оценки достоверности проверки, в устройство введены формирователь импульсов, второй элемент И, первый, второй и третий счет" чики, причем прямой выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента,И и через формирова" тель импульсов - с входами установки в "0" первого, второго и третьего счетчиков, выход сравнения первой схемы сравнения соединен с вторым . входом второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выходы первого элемента И и выход окончания временного интервала таймера соединены соответственно со счетными входами второго и третьего счетчиков,.Дидык Корректор О,Кравцов Состав Техред ктор П.Гереши Заказ 3663/4 5 Тираж 704 ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и о 13035, Москва, Ж, Раушска ПодписноеСР тета рыти д. 4/5 ектн Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у