Устройство для имитации сбоев

СОЮЗ СОВ.:ТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ЯО 126418 ц 4 0 06 Р 11/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРС Шумилкин,еранский ныхдвоичных чи мент И и элемен два триггера,2 ил,э ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССР В 879592, кл. С 06 Р 1/22, 1980,Авторское свидетельство СССР 9 1107126 ф кл. С 06 Р 11/12 ф 984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМИТАЦИИ СБОЕВ ( 57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для отработки и определения эффективности программно-аппаратных средств контроля и обеспечения надежности ЦВМ и устойчивых к сбоям ЦВМ с мажоритированием. Цель изобретения - повышениебыстродействия устройства путем.обеспечения автоматического принятия решения на внесение искажения в считываемую программу, запоминания порядка следования искаженных и неискаженных микрокоманд и обеспечения воэможности повторения псевдослучайнойпоследовательности их чередования.Устройство содержит три блока памяти, регистр адреса, регистр данных,коммутаторы данных, адреса, записии сигналов управления, генератортактовых импульсов, генератор слу 1264185Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для отработки и определения эффективности программно-аппаратных средств контроля и обеспечения надежности ЦВМ и устойчивых к сбоям ЦВМ с мажоритированием.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства за счет обеспечения автоматического принятия решения на внесение искажений в считываемую программу.НА фиг, 1 приведена Функциональная схема устройства; на фиг. 2функциональная схема генератора случайных двоичных чисел.Устройство для имитации сбоев(Фиг. 1) содержит первый 1, второй 2и третий 3 блоки памяти, регистр 4адреса, регистр 5 данных, коммутатор б данных, генератор 7 тактовыхимпульсов, коммутаторы адреса 8,записи 9 и сигналов управления 1 О,первый 11 и второй 12 триггеры, ге-.нератор 13 случайных двоичных чисел.элемент ИЛИ 14, элемент И 15, первый вход 1 б адреса устройства, второй вход 17 адреса устройства, первый вход 18 режима устройства, второй вход 19 режима устройства, инФормационный вход 20 устройства,первый 21 и второй 22 выходы генератора 7 тактовых импульсов, информационный выход 23 устройства.Генератор 13 случайных двоичныхчисел (фиг. 2)содержит Д-триггер 24,масштабирующий резистор 25, элементЗАПРЕТ 2 б.Назначение элементов устройствадля имитации сбоев следующееПервый блок 1 памяти предназначендля хранения неискаженных микрокоманд. По адресам, приходящим из регистра 4 адреса, информация считыва -ется и передается на первые входыкоммутатора б данных,Второй блок 2 памяти предназначендля хранения искаженных микрокоманд,По адресам, приходящим из регистра 4адреса, информация считывается и передается на вторые информационныевходы коммутатора б данных. Третийблрк 3 памяти предназначен для хранения информации о том, искаженную(из блока 1 памяти) микрокоманду следует выдавать по пришедшему адресув коммутатор б данных. Регистр 4 адреса используется дляприема и хранения адресов считываемой информации. На его входы адресаподаются из ЦВМ и записываются позаднему фронту тактового импульса,поступающего на С вход с первоговыхода 2 генератора 7.Регистр 5 данных предназначен дляприема, хранения и выдачи в ЦВМ инФормации, считанной из первого 1 иливторого 2 блс ков памяти.Коммутатор б данных используетсядля обеспечения прохождения неискаженной микрокоманды из первого блока 1 памяти или искаженной микрокоманды из второго блока 2 памяти взависимости от двоичной последовательности, идущей с выхода коммутатора 10 сигналов управления.Генератор 7 тактовых импульсовпредназначен для синхронизации работы схемы,Коммутатор 8 адреса применяетсядля передачи адреса в третий блок 3памяти из регистра 4 адреса в режимезаписи информации в однозарядныйблок памяти от генератора 3 случайных двоичных чисел, а в режиме записи информации вручную для передачиадресов, подаваемых на его второй информационных вход, с второго входа 17 адреса устройства,Коммутатор 9 записи предназначен для записи информации в третий блок 3 памяти от генератора 13 случайных двоичных чисел или информации, подаваемои на первый информацирнный вход коммутатора 9 записи в ручном режиме записи, с информационного входа 20устройства,Третий коммутатор 10 сигналов управления служит для обеспечения режима случайной выдачи искаженных и неискаженных микрокоманд, определяемой сигналами генератора 1 3 случайных двоичных чисел, или их детерминированной выдачи по программе, задаваемой информацией, предварительно вручную записанной в третьем блоке 3памяти.Первый 11 и второй 12 триггеры предназначены для задания следующих режимов запись информации в третий блок 3 памяти сигналами в ручном режиме, подаваемыми на информационный вход 20 устройства (на выходе первого триггера 11 - "1", второго триггера 12 - "0"); запись информации втретий блок 3 памяти от генератора13 случайных двоичных чисел и выдачаискаженных и неискаженных микрокоманд в последовательности, определяемой информацией, записанной в третьемблоке Зпамяти (на выхоце первого триггера 11 - "О", второго триггера 12 -"1"); считывание информации с программой искажений, предварительно эа 10писанной в третий блок 3 памяти вручном режиме (на выходе первого 11и второго 12 триггеров - "О", в третий блок 3 памяти записана программаискажений).Триггеры 11 и 12 имеют раздельные15входы установки в нуль (не показаны).Генератор 13 случайных двоичныхчисел (фиг. 2) предназначен для обеспечения автоматического режима про 20хождения по случайному закону черезкоммутатор 6 данных искаженной илинеискаженной микрокоманды из соответствующего блока памяти, причем посредством изменения параметров резис 25тора генератора случайных двоичныхчисел возможно изменение вида законараспределения нулей и единиц, задающих выдачу искаженных микрокоманд.Элемент ИЗБ 14 используется дляобеспечения задания режима записиили считывания третьему блоку 3 памяти по сигналам первого 11 и второго 2 триггеров,Элемент И 15 предназначен длясинхронизации задания режима третьему блоку 3 памяти.Устройство для имитации сбоев работает следующим образом.В исходном состоянии все элементыпамяти устройства находятся в нулевом состоянии за исключением первогоблока 1 памяти, в котором записанынеискаженные микрокоманды, и второгоблока 2 памяти, в котором записаныискаженные микрокоманды (цепи установки в исходное состояние на фиг. 1и 2 не показаны),Устройство может работать в трехрежимах: ручной записи информации втретий блок 3 памяти; считывания инФормации с программой выдачи искаженных микрокоманд, предварительнозаписанной в третий блок 3 памяти;автоматической записи информации втретий блок 3 памяти и одновременной 55выдачи неискаженных и искаженных микрокоманд из первого 1 и второго 2блоков памяти соответственно. При необходимости выдачи программы с заданной последовательностьюискаженных микрокоманд сначала в первом режиме в соответствующие адресатретьего блока 3 памяти, по которымнеобходимо выдать неискаженные мнкрокоманды, записываются единицы, аискаженные - нули. Затем во второмрежиме выдается программа с заданнойпоследовательностью искаженных микрокомандПри необходимости выдачи программы с произвольной последовательностью искаженных микрокоманд устройство Функционирует в третьем режиме.Режим ручной записи информации втретий блок 3 памяти.Работа начинается с послупленияна вход 18 первого триггера 11 единичного сигнала, который через элемент ИЛИ 14 передается на первыйвход элемента И 15. При поступленииочередного синхроимпульса с второговыхода 22 генератора 7 тактовых импульсов на второй вход элемента ИЛИ15 единичный сигнал проходит на входзадания режима третьего блока 3 памяти и устанавливает его в режим записи информации. Кроме того, единичный сигнал с выхода первого триггера 11 поступает на управляющий входкоммутатора адреса и открывает еговторой информационный вход 17, накоторый подаются адреса ячеек памяти, в которые необходимо записатьинформацию, Адреса с входа 17 черезвторой информационньй вход коммутатора Й адреса поступают на адресныйвход третьего блока 3 памяти. С выхода второго триггера 12, которыйнаходится в нулевом состоянии, нулевой сигнал, поступающий на управляющий вход коммутатора 9 записи, открывает его первый информационныйвход 20, на который подается информация, записываемая по заданному адресу,Режим считывания информации спрограммой искажений, предварительнозаписанной в третий блок 3 памяти,При переводе первого триггера 11в нулевое состояние нулевой сигналс его выхода, прошедший через элемент ИЛИ 14, поступает на вход элемента И 15, При приходе первого синхроимпульса с второго выхода 22 генератора 7 тактовых импульсов нулевой сигнал приходит на вход заданияна адресный вход третьего блока памямяти поступает на первые и вторые информационные входы коммутатора 6 данных соответственно. Кроме того, инет на первый информационный вход коммутатора 1 О сигналов управления, который открыт нулевым сигналом, постурежима третьего блока 3 памяти и устанавливает его в режим считыванияинформации, Кроме того, нулевой сигнал с выхода первого триггера 11поступает на управляющий вход коммутатора 8 адреса и открывает его первый информационный вход. При приходеадреса считываемой микрокоманды наЦВМ, на информационный вход 16 регистра 4 адреса он записывается в негб по заднему фронту первого пришедшего синхроимпульса с первого выхода 21 генератора 7 тактовых импульсов. По заднему фронту второго синхроимпульса, поступившего оттуда же, адрес поступает на адресные входы первого 1 и второго 2 блоков памяти, а также через открытый первый информационный вход коммутатора 8 адреса -ти, Информация по пришедшему адресу иэ первого 1 и второго 2 блоков паформация считывается по этому адресу из третьего блока 3 памяти, поступапающим с выхода второго триггера 12на управляющий вход коммутатора 10сигналов управления, В зависимостиот того, что было записано по данному адресу в третьем блоке памяти,выходной сигнал с него через первыйинформационный вход коммутатора 10сигналов управления поступает на управляющий вход коммутатора 6 данныхи открывает первый или второй информационный вход, следовательно, через коммутатор 6 данных на информационный вход регистра 5 данных поступает неискаженная или искаженная микрокоманда из первого 1 или второго 2 блоковпамяти соответственно. При поступлении синхроимпульса на синхровход регистра 5 данных с второго входа 22генератора 7 тактовых импульсов микрокоманда записывается в регистр 5данных, а следующим синхроимпульсом,поступившим оттуда же, она передается для дальнейшей обработки в ЦВМ,Режим автоматической записи информации в третий блок 3 памяти и одновременной выдачи неискаженных и искаженных микрокоманд из первого 1 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 и второго 2 блоков памяти соответственно,Для задания этого режима первыйтриггер 11 устанавливается в нулевоесостояние, а второй 12 - в единичное,В этом режиме адрес, записанный врегистр 4 адреса, по приходе синхроимпульса на синхровход с первого выхода 21 генератора 7 тактовых импульсов передается на адресные входы первого 1, второго 2 и третьего 3 блоков памяти, так как первый триггер11, находящийся в нулевом состоянии,своим выходным сигналом, поступающимна управляющий вход коммутатора 8адреса, открывает его первый информационный вход, на который приходитадрес с регистра 4 адреса, Микрокоманды, считанные по пришедшему адресу из первого 1 и второго 2 блоковпамяти, поступают на первые и вторыеинформационные входы коммутатора 6данных соответственно. Второй триггер 12, находящийся в единичном состоянии, единичным выходным сигналом,прошедшим через элемент ИЛИ 14, ипри поступлении синхроимпульса свторого выхода 22 генератора 7 тактовых импульсов через элемент И 15поступает на вход задания режиматретьего блока 3 памяти и устанавливает его в режим записи. Случайнаядвоичная последовательность с выходагенератора 13 случайных двоичных чисел поступает на второй информационный вход коммутатора 9 записи, который открыт единичным сигналом, поступающим с выхода второго триггера 11на управляюший вход этого коммутатора, С выхода второго коммутатора 9информация по адресам, приходящим наадресный вход, записывается в третийблок памяти. Кроме того, двоичнаяпоследовательность с выхода генератора 13 случайных двоичный чиселпоступает на второй информационныйвход коммутатора 10 сигналов управления, который открыт единичным сигналом, поступающим с выхода второготриггера 12 на его управляюший вход,Случайная двоичная последовательность с выхода коммутатора 10 сигналов управления поступает на управляющий вход коммутатора 6 данных и,в зависимости от пришедшего значения,пропускает неискаженную или искаженную микрокоманды соответственно изпервого 1 и второго 2 блоков памяти, 126418510 Формула изобретения Устройство для имитации сбоев, содержащее первый, второй и третий блоки памяти, регистр адреса, коммутатор данных, регистр данных, генератор тактовых импульсов, причем информационный вход регистра адреса является первым входом адреса уст- ройства, выход регистра адреса соединен с адресными входами первого и второго блоков памяти, выходы которых соединены с первым и вторым информационными входами коммутатора данных соответственно, выход коммутатора данных соединен с информа- .ционным входом регистра данных, выход которого является информационным выходом устройства, первый выход ге нератора тактовых импульсов соединен с синхровходом регистра адреса, второй выход - с синхровходом регистра данных, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повьппения . 40 быстродействия за счет обеспечения автоматического принятия решения на внесение искажений в считываемую поступающие на его первые и вторые информационные входы.Искажения должны. быть обнаружены программно-аппаратурными средствами контроля.ЦВМ. На любое искажение ин формации, считанной из памяти, долж-. на быть определенная реакция программно-аппаратных средств контроля и обеспечения надежности ЦВМ, что и проверяется во время выполнения программы.При отработке мажоритированных ЦВМ к каждому каналу резерва ЦВМ подключается свое устройство имитации сбоев,программу, устройство дополнительносодержит коммутаторы адреса, записии сигналов управления, первый и второй триггеры, генератор случайныхдвоичных чисел, элемент ИЛИ и элемент И, причем управляющий вход коммутатора адреса соединен с выходомпервого триггера, первый информационный вход коммутатора адреса соединен с выходом регистра адреса, авторой информационный вход являетсявторым входом адреса устройства, выход коммутатора адреса соединен садресным входом третьего блока памяти, выход первого триггера соединенс первым входом элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с первым входомэлемента И, выход элемента И соединен с входом задания режима третьегоблока памяти, выход которого соединен с первым информационным входомкоммутатора сигналов управления, выход которого соединенуправляющимвходом коммутатора данных, первыйвыход генератора тактовых импульсовсоединен с входом генератора случайных двоичных чисел, второй выход -с вторым входом элемента И, первыйинформационный вход коммутатора записи является информационным входомустройства, выход генератора случайных двоичных чисел соединен с вторыми информационными входами коммутаторов записи и сигналов управления,выход второго триггера соединен суправляющими входами коммутаторовзаписи и сигналов управления и вторым входом элемента ИЛИ, выход коммутатора записи соединен с информационным входом третьего блока памяти,Б-входы первого и второго триггеровявляются первым и вторым входами режима устройства соответственно.Заказ 563/49ВНИИПИ 13035,оизнодственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж б 71 Государственного к елам изобретений и сква, Ж, Раушск Подписииитета СССРоткрытийя наб д, 4/5