Устройство для имитации неисправностей

(21) (22) (46) (71) 4656095/2428.02.8907.01.91. БюлУльяновскийомплекс Центроники и автонииС,Л,Улыбин681.3(088,8)Авторское с учно-пр водствен ия микро- машиноримене атиза электстро(54) УСТР ПРЛВНОСТЕ (57) Изоб внесения тельнык и расширени тей за сч каскада и обеспечен ЯСТВО НтЩ Щ 1 ИТДЦУ азначено для й,в вычисли- изобретенияных возможносразов анияойств . для ста внесеретение неисправ ред ост роцесс. Цель е фуикциональет возможнос ти обльких устреления ме ес оп оситсяможет к вычислиыть исполь- оустойчивос является расшивазможнособразованстройствместа внес тей ия кас-для обес-, ения к СУДАРСТВЕННЦЙ НОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМИ Пет СССР Изобретение отнтельной технике изовано для проверти вычислительных Целью изобретениярение функциональныхза счет воэможностикада из несколькихлечения определениянеисправности по люусловий.На фиг.1 привества для имита дека схема устройции неисправностей; ния неисправности по любому количеству условия. Коглчество условий, определяющих место внесения, ограни- -: чена только количеством устройств, в каскаде. На входы 9, 10, 19 приходит начальный адрес, признак записи и сигнал сброса, которые подготав.- ливают устройство к работе. При этом на счетчик 1 записывается адрес, в , который надо внести неисправность.На входы 11, 12 из ЗВМ поступают текуцие адреса и признак адреса. При совпадении содержимого счетчика 1 с пришедпвм адресом блок 3 сравнения, триггер 4 и формирователь 5 вырабатывают на выходе 13 сигнал, имитируиий неисправность. Счетчик 2, эле" менты ИЛИ 6, 7, элемент И 8 и метки времени, приходяцие на вход 18, предназначены для автоматического изменения места внесения неисправности.Входь 14, 15 и выходы 16, 17 служат для соединения нескольких устройств в каскад. 2 ил. на иг.1 - схемдля имитации неУстройство ска ,2, блок 3 с.формирователь 5мента ЮМ 6,7,задания начальнзаписи, вход 11вход 12 признаккитации неиспрвторой 15 входывый 16 и второйвания вход 18 а соединения устройств исправностей в каскад. одержит два счетчиравнения, триггер 4 импульсов, два эле" элемент И 8, вход 9 ого адреса, вход 10 текуцего адреса, а адреса, выход 13 авности, первый 14 икаскадирования, пер выходы каскадирочетоквремени, входСхема соединения (Фиг.2) содержиткаскад из и устроиств 20 имитациинеисправностей. Устройство позволяетизменить место внесения неисправнос 5тей как вручную (программно), так иавтоматически (аппаратно).При подключении к вычислительнойсистеме одного устройства (Фиг.1)на первый вход 14 каскадирования заводится уровень логического "0", Если необходимо обеспечить автоматическое изменение места внесения неисправностей, то выход 13 надо соединить с входом 15 устройства, а навход 18 подать метки времени. Частота меток времени выбирается с такимрасчетом, чтобы обеспечить переполнение счетчика 2 через время, выделенное для имитации неисправности ноодному адресу. При этом второй выход17 каскадирования устройства является выходом признака окончания проверки отказоустойчивости вычислительной системы. 2511 ри соединении и устройств в каскад (Фиг.2) первый выход 16 каскадирования х-го устройства 20 ( = 1,и) соединяется с первым входомкаскадирования 14 (х+1)-го устройства 20. Выход 13 и-го устройства 20является выходом имитации неисправностей каскада. Кроме того, он соединяется с входом 14 первого устройства20. Если необходимо обеспечить авто-матическое изменение места внесениянеисправностей, то надо произвестидополнительные соединения. Выход 13,п-устройства 20 надо соединить свторым входом 15 каскадирования и-го 40устройства 20. Второй выход каскади-,рования 17 (з.+1)-го устройства 20надо соединить с вторым входом .15 .каскадирования .-го устройства 20.На входы 18 устройства надо подать 45метки времени, частота которых вьгбирается с таким расчетом, чтобыобеспечить переполнение счетчика 2через время, определяемое разработчиком вычислительной системы. Приэтом выход 17 первого устройства 2050явялется выходом признака окончания, проверки отказоустойчивости вычислгтельной системы.,Входы 11 устройств 20 соединяютсяс выходами адресов вычислительнойсистемы, по которым определяется точка вычислительного процесса, в которую вносится неисправность. В зависимости от конкретноп реализации вычислительной системы входы 11 устройств20 можно соединить, например, (прип=З): для первого устройства 20 - свыходом регистра страниц (при страничной организации памяти вычислительной системы); для второго устройствас выходом счетчика команд, на котором Формируются адреса Команд; длятретьего устройства 20 - с выходомсчетчика микрокоманд, на котором формируются адреса микрокоманд.Входы 12 устройства 20 при этомсоединяются с: для первого устройства20 - с входом записи регистра страниц 3 для второго устройства 20 - свыходом признака обращения к памятиот счетчика команд; для третьего устройства 20 - с выходом признака обращения к памяти микрокоманд от счетчика микрокоманд,Входы 18 устройства 20 соединяются с выходами меток времени, частота которых обеспечивает переполнениесчетчиков 2 через время, достаточноедля появления на входах 11: дляпервого устройства 20 - заданного насчетчике 1 номера страницы памяти;для второго устройства 20 - заданного на счетчике 1 адреса команды," длятретьего устройства 20 - заданногона счетчике 1 адреса мвхрокоманды.Подготовка устройства к работепроизводится следующим образом.На вход 9 устройства подается инФормация (например, с тумблерногонаборного поля), которая являетсяначальным адресом, по которому июгтируется неисправность. С входа 9эта информация поступает на информационный вход счетчика 1. На вход 10устройства подается сигнал (например, с кнопки наборного поля), который далее поступает на вход записисчетчика 1 и записывает в него кодначального адреса, После этого навход 19 подается сигнал (например,с кнопки наборного поля), которыйпоступает на первый вход элементаИЛИ 7. На выходе элемента ИЛИ 7 появляется сигнал, который проходитна вход сброса счетчика 2 и обнуляетего. После этого устройство готовок работе.Устройство работает следующим образом.При работе вычислительной системы на вход 11 первого устройства посту"1619279 пают коды страниц системы. С входа11 эти коды поступают на первый входблока 3 сравнения, на второй входкоторой поступает код с выхода счетчика 1. Сигнал с выхода блока 3 срав 5нения поступает на информационный;вход триггера 4На вход 12 первого устройства поступают сигналы с входа записи регистра страниц вычислительной системы. С входа 12 эти сигналы поступаютна вход записи триггера 4. На входсброса триггера 4, который соединенс инверсным входом элемента И 8 и свходом 14 устройства, поступает низкий потенциал с выхода 13 третьегоустройства (Фиг,2), который не мешаетработе триггера 4. При несовпадениикодов на входах блока 3 сравнения 20на его выходе появляется 0 который записывается на триггер 4 сигналом с входа 12. При этом единичныйпотенциал с инверсного выхода триггера 4 поступает на выход 16 устройства, С выхода 16 первого устройстваединичный потенциал поступает навход 14 второго устройства. Единич-.ный сигнал с входа 14 поддерживаетв нулевом состоянии триггер 4 и блокирует элемент И 8 второго устройства. Единичный сигнал с инверсноговыхода триггера 4 второго устройстваподдерживает в нулевом состояниитриггер 4 и блокирует элемент И 8третьего устройства.На входы 18 устройств подаются метки времени. С входа 18 метки временипоступают на второй вход элементаИ 8 устройствТак как элементы И 8второго и третьего устройств заблокированы, то метки времени появляют-.ся только на выхоДе элемента И 8 первого устройства, Далее они поступаютна счетный вход счетчика 2. Если втечение времени, Т= 21 "(где 1 разрядность счетчика 2, й- периодследования меток времени, подаваемыхна вход 18 первого устройства) в вычислительной системе не было обраще-.50ния к странице памяти, код которойсовпадает с кодом, хранящимся на счетчике 1 то счетчик 2 переполнится. При этом на выходе счетчика 2 появится сигнал, который через элемент55ИЛИ 6 поступает на счетный вход счетчика 1. Содержимое счетчика 1 увеличится на единицу. Таким образом, при длительном непоявлении в вычислительной системе отслеживаемого условия (в данном случае заданного кода стра-, ницы памяти) происходит автоматическое изменение этого условия.При совпадении кодов, приходящих на входы блока 3 сравнения, на его выходе появляется 1", которая залисьвается на триггер 4 сигналом с входа 12. Единичный потенциал с прямого выхода триггера 4 поступает на входформирователя 5 и на второй вход эле-,мента ИЛИ 7. формирователь 5 Формирует на своем вьподе сигнал. На выходе элемента ИЛИ 7 появляется единичный потенциал, который поступает навход сброса счетчика 2, обнуляет,его и подцерживает в нулевом состоянии. Нулевой потенциал с инверсного выхода триггера 4 поступает на выход 16первого устройства. Далее нулевойпотенциал поступает на вход сбросатриггера 4 второго устройства, разрешая его работу, и на инверсньпЪ входэлемента И 8 второго устройства, разрешая прохождение через него метоквремени с вхоча 18. Если после этогов течение времени Т = 21 .гдепериод следования меток времени, подаваемьк на вход 18 второго устройства) в вычислительной системе небыло обращения за командоц, адрес которой совпадает с кодом, хранящимся на счетчике 1, то счетчик 2 переполнится. Это приведет к увеличению содержимого счетчика 1 на "1". При совпадении кода, хранящегосяна счетчике 1 второго устройства садресом команды, приходящим из вычислительной системы на вход 11 второго устройства, триггер 4 устанавливается в единичное состояние. Темсамым блокируется работа счетчика2 второго устройства и разрешаетсяработа триггера 4 третьего устройства. Кроме того, на счетчик 2 третьего устройства начинают проходить метки времени с входа 18. Если послеэтого в течение времени Т = 21 й з3(где- период следования метоквремени, подаваемых на вход 18 третьего устройства) в вычислительной системе не быпо обращения за микрокоман;,дой, адрес которой совпадает с кодом,хранящимся на счетчике 1 третьегоустройства, то счетчик 2 переполнится. Это приведет к увеличению содержимого счетчика 1 на "1", 16192795 10 15 20 25 При совпадении кода, хранящегося Ма счетчике 1 третьего устройства с адресом микрокоманды, приходящим из вычислительной системы на вход 11 третьего устройства, триггер 4 устанавллается в единичное состояние. При этом на выходе Формирователя 5 Формируется сигнаг, имитирующий йеисправность, который поступает на выход 13 устройства. С выхода 13 третьего устройства этот сигнал поступает в вычислительную систему и имитирует в ней неисправность. Кроме того, этот сигнал поступает на вход 15 третьего устройства и на вход 14 первого устройства. С входас 15 третьего устройства сигнал через элемент ИЛИ 6 поступает на счетный вход счетчика 1, увеличивая его содержимое на "1". Таким образом,обеспечивается автоматическое изменение адресов, по которым имитируется неисправность.Сигнал с входа 14 первого устройства обнуляет триггер 4, что приводит к разблокированию счетчика 2 первого устройства, а также к обнулению триггеров 4 и блокированию меток времени во втором и третьем устройствах.Следующая имитация будет произведена при новом вхождении программы в страницу памяти, код которой указан на счетчикс 1 первого устройства, и при выполнении микрокоманды, адрес которой вновь сформирован на счетчике 1 третьего устройства, команды, адрес которой совпадает с кодом на счетчике 1 второго устройства,После того, как по данной команде 5 удет смонтирована неисправнссть во всех микрокомаиддх, счетчик 1 третьего устройства переполнится. Сигнал переполнения с. выхода счетчика 1 по, ступает на выход 17 третьего устройства, далее на вход 15 второго уст=" ройства. С входа 15 сигнал через эле- мент ИЛИ 6 поступает на счетный вход счетчика 1 второго устройства, уве 1 т Е 1 личивая его содержимое на 1После того, как неисправность будет смонтирована во все микрокоманды всгх команд, расположенных в данной странице памяти, счетчик 1 второго устройства переполнится. Сигнал пе" реполнения с выхода счетчика 1 че 1 ез выход 17 второго устройства по,ступает на вход 15 первого устрой 30 35 40 45 50 ства. С входа 15 этот сигнал через элемент. ИЛИ 6 поступает на счетньм вход счетчика 1 первого устройства, увеличивая его содержимое на "1".На выходе 17 появится сигнал после того, как неисправность будет смонтирована во все микрокомаиды.всех команд, расположенных во всех страницах памяти. Этот сигнал является признаком окончания полной проверки отказоустойчивости вычислительной сите Таким образом, предлагаемое устройство позволяет за счет каскадирования более точно определить в вычислительном процессе точку, в которую вносится неисправность, что.позволяет увеличить число точек вычислительного процесса для имитации неисправнос тей н приводит к более полной проверке отказоустойчивости вычислительных систем. Формула изобретения Устройство для имитации неисправностей, содержащее два счетчика, блок сравнения, триггер, Формирователь импульсов, два элемента ИЛИ, элемент И, причем первый вход блока сравнения является входом текущего адреса устройства, вход записи триггера является входом признака устройства, прямой выход триггера соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход формирователя импульсов является выходом имитации неисправности устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расиирения Функциональных возможностей за счет образования каскада из нескольких устройств для обеспечения определения места вне" сения неисправности по любому количеству условий, информационный вход и вход записи пс,свого счетчика являются соответственно входом задания начального адреса и входом записи устройства, информационный выход первого счетчика соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с информационным входом тригге-ра, инверсный выход которого являет-. ся первым выходом каскадирования устройства, прямой выход триггера соединен с входом Формирователя импульсов, вход сброса триггера и ннверсостанитель Д.Ванюхинехред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай Мотыль дак каз 49НИИПИ Госу ираж одп ГКНТ ССС ственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5ент", г ород, у агарина, 101 9161 ный вход элемента И соединены с первым. входом каскадирования устройства, второй вход первого элемента ИЛИ является входом сброса устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом сброса второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, второй вход которого является входом меток времени роизводственно-издательскии комбина 9279 Оустройства, выход переполнения второгосчетчика соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом пеоного счетчика, а второй вход является вторымнходом каскадирования устройства,выход переполнения первого счетчикаявляется вторым выходом каскадирования устройства.