Устройство для контроля хода программ эвм

/ ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРЯф 894713, .кл. О 06 Р 11/26, 1980,Авторское свидетельство СССРУ 1211735, кл. С 06 Р 11/26, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХОДАПРОГРАММ ЭВИ(57) Изобретение относится к областивычислительной техники и может бытьиспользовано в ЭВИ для контроля правильности выполнения программы. Цельюизобретения является повышение достоверности контроля. В устройствовведены регистр, первый и второй сумматоры, первый и второй триггеры управления, второй блок элементов И,со второго по седьмой элементы И, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ. Введение новых блоков обеспечивает снижение вероятности необнаружения нарушения хода программы в 2,2-2,6 раза иповышение достоверности контроля устройства. Устройство обеспечиваетконтроль неадресуемых ячеек и подсчетчисла команд записей и чтения по каждой из ячеек памяти ЭВИ, 2 ил,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в ЭВМ для контроля правильности выполнения программ,Цель изобретения - повышение достоверности контроля.На Фиг, 1 изображена Функциональная схема предлагаемого устройства,на фиг, 2 - временная диаграмма рабо Оты устройства в различных ситуациях.Устройство содержит блок 1 памятис выходами 1.1-1.3, счетчик 2, ре:гистр 3, первый 4 и второй 5 суммато-.ры, дешифратор 6, с выходами 7.1-7.5, 15триггер 8 разрешения, триггер 9 маски,первый 10 и второй 11 триггеры управления, генератор 12 импульсов, первый13 и второй 14 блоки элементов И,элементы И 15-21, первый 22 и второй23 элементы ИЛИ, первый 24 и второй25 элементы ИЛИ-НЕ, одновибратор 26с первым 26.1 и вторым 26.2 выходами,вход 27 чтения-записи устройства,вход 28 разрешения устройства, шину 2529 адреса ЭВМ, шину 30 данных ЭВМ ивыходы - 31-33 ошибки устройства.Устройство работает следующим образом,Основными режимами работы устрой- ЗОства являются: 1а) Работа при отсутствии ошибок(Фиг,2 а). б) Работа при наличии ошибки "Запись после записи" (фиг. 2 б),в) Работа при наличии ошибки "Чтение без записи" (фиг, 2 в).г) Работа при обнаружении ошибки"Запись без чтения (фиг 2 г), 40д) Работа при обнаружении ошибки"Ячейка без записи и чтения" (фиг,2 д).е) Выдача кодов числа команд записи и чтения (Фиг,2 е),Режим а. В исходном состоянии всеэлементы памяти обнулены (цепи установки в исходное состояние не показаны), С появлением сигнала "Разрешениеобращения к памяти" по входу 28 икода адреса на шине 29 триггер 8 устанавливается в единичное состояние ипереводит блок 1 памяти в режим чтения, Из ячейки памяти с адресом, со-.ответствующим адресу ячейки памятиконтролируемой ЭВМ, считываются кодыК (поле 1,1), К 4 (поле 1,2) и при 55знак П, (поле 1,3), Эти коды опреде 1ляют суммарное число команд записии чтения, выполнившихся для данной ячейки и тип последней выполненнойкоманды.Признак П,очередной командыпрограммы, поступающий на вход 27,суммируется на сумматорах 4 и 5 скодами К и К . и поступает на входыэ101 и Р 2 регистра 3,После срабатывания триггера 8 сзадержкой 2, (Фиг, 2 а), необходимойна чтение информации из блока 1, суммирование кодов и подачу их в регистр3, формируется импульс на выходе 261одновибратора 26, по которому проис"ходит обнуление триггера 8 и записьинформации в регистр 3,. В результатеблок 1 памяти переводится в режимзаписи вследствие единичного сигналаЧ на.его входе, поступающего с выхода элемента И 21, а импульсом с выхода 26.2 одновибратора 26 в блок 1памяти заносятся новые коды КЗ, и4 +1К 11Таким обраом, после выполненияочередной команды в блоке 1 памятихранятся коды чисел команд записи ичтения, а схема управления (триг."гер 8) приведена в исходное состояние.Режим б, В этом режиме (фиг,2 б)на входе 27 присутствует признакП . =1, Поэтому после считывания информации, хранящейся в блоке 1 памяти по адресу А, поступающему по шине 29 на обоих входах элемента И 15присутствует единичный сигнал,Считывание информации из блока.1памяти в данном режиме и последующихрежимах осуществляется в соответствии с алгоритмом, описанным в режи-,ме а,Поскольку на входе 27 присутствуетединичный сигнал, он открывает элемент И 18 и импульс с выхода .26,1одиовибратора 26 поступает на входэлемента И 15, Если при предыдущемобращении к данной ячейке Я памятивыполнялась комаида записи, т,е,П,=1, то на выходе 1,3 блока 1 появляется единичный сигнал, В результате на выход элемента И 15 и далее навыход 31 устройства через элементИЛИ 23 проходит сигнал ошибки. Наличие этого сигнала говорит о том, чтов ячейку памяти ЭВМ с адресомА дважды подряд была записана информация,т,е. в программе была либо пропущенакоманда чтения, либо сформироваласьложная команда записи,0960 10 15 20 25 30 35 40 50 3 143Режим в. Отличительной особенностью работы устройства в этом режимеявляется то, что при обрашении к памяти ЭВМ сигнал на входе 27 равен П1 Ф=О. Это приводит к тс:му, что открывается элемент И 19, на выход которогопроходит импульс с выхода .26,1 одновибратора 26. Поскольку в этом случаена выходе 1.1 блока 1 памяти формируется нулевой код (команда записиданных в ячейку с адресом А не вы 3давалась), то элемент ИЛИ-НЕ 24 не выдает единичный сигнал, который открывает элемент И 20, В результате с выхода элемента И 20 через элемент ИЛИ23 на выход 31 выдается сигнал ошибки"Чтение без записи", Эта ошибка соответствует ситуации, когда происходитобращение к ячейке памяти ЭВМ, в которую не происходило записи информации, что является следствием пропуска в программе команды записи илипоявление ложной команды чтения.В предлагаемом устройстве параллелльно с реализацией режимов а, би в может быть организован контрользацикливания программ с помощью счетчика 2. В исходном состоянии. этотсчетчик обнулен и нулевым сигналомс выхода элемента ИЛИ 22 блокированаподача импульсов на счетный вход,При подаче соответствующего кодана входы дешифратора 6, при которомпоявляется сигнал.на вьмоде 7.3, всчетчик 2 заносится код допустимоговремени выполнения программы. Счетчик 2 разблокируется единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 22 и начинает отсчет импульсов, поступающих с выхода генератора 12,Код времени, содержащийся в счетчике 2, по соответствующей команде,инициирующий единичный сигнал на выходе 7,1 дешифратора 6 может быть черезблок 13 элементов И считан на шину 30данных.В случае зацикливания программыпроисходит переполнение счетчика 2,сигнал с выхода ОР которого поступаетчерез элемент ИЛИ 23 на выход 31ошибки устройства.Выдача сигналов ошибки в режимахб и в может быть заблокчрована с помощью триггера 1 О. В этом случае пе-ред началом работы по шине 30 данныхв триггер 10 записывается "1". Записьсинхронизируется единичным сигналом,формируемым на выходе 7.2 дешифратора б при подаче соответствующего кода адреса на шине 29.Режим г. Бля перехода в данный режим триггер 10 переводится в единичное состояние сигналом, поступающим с шины 30 данных и синхронизируемым импульсом на выходе 7,4 дешифратора 6, который выдается при появлении на шине 29 ацреса соответствующего кода. В результате открываются элементы И 1 б и 17.Далее на шине 29 последовательно задаются адреса всех ячеек памяти. Из блока 1 памяти поочередно считываются коды К.,Ки П, .Если при этом возникнет ситуация, когда К.=О (поле 1,2), которой соответствует единичный сигнал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 25, и П,= (поле 1.3), то на выходе элемента И 16 сформируется сигнал ошибки "Запись без чтения". Такая ситуация соответствует случаю, когда в некоторую ячейку Я. была произведена запись1информации, обращение которой затем отсутствовало. Это возможно в случае пропуска команды чтения или появления ложной команды "Запись".Редим д. В данном режиме устройст-, во работает аналогично вышеописанному с той лишь разницей, что при этом контролируется наличие нулевых кодов К; и К 1 фиксируемых элементами ИЛИФ 3НЕ 25 и 24. Тогда срабатывает элемент И 17 и на выходе 33 устройства выдается ециничный сигнал "Ячейка без записи и чтения". Появление этого сигнала свидетельствует о наличии в памяти ЭВМ неадресуемых ячеек,Режим е. В этом режиме обеспечивается выдача кодов КЗ и К, (поля 1,141и 1.2) из всех .ячеек на шину 30 дани -ных. Этот режим может быть реализован .параллельно с режимами г и д. Для перевода устройства в режим е необходимо установить триггер 1 в единичное состояние. Такая установка обеспечивается единичным сигналом на шине 30 данных и синхросигналом с выхода 7,5 дешифратора 6, формируемым при появлении на шине 29 соответствующего адреса,Использование информации о кодах зК и К . позволяет оценить качество1 программы и произвести ее соответствующую коррекцию,Общей особенностью работы устройства в режимах г, д и е является то, 1430960что в них посредством элемента И 21блокируется запись информации в блок1 памяти и регистр 3,5формула изобретения устройство для контроля хода программ ЭВМ, содержащее блок памяти счетчик, дешифратор, триггер разреше ния, триггер маски, генератор импульсов, первый блок элементов И, первый элемент И, первый элемент ИЛИ, одно- вибратор, причем первый стробирующий вход дешифратора подключен к входу записи-чтения устройства, первый выход дешифратора подключен к входу стробирования первого блока элементов И, единичный вход триггера разрешения подключен к входу разрешения устройства и второму стробирующему .входу дешифратора, второй выход которого соединен с входом синхронизации триггера маски, выход признака команды записи блока памяти соединен 25 с первым входом первого элемента И, группа адресных входов блока памяти объединена с группой информационных входов дешифратора и подключена к входу устройства для подключения к адресной шине ЭВМ, третий выход дешифратора соединен с входом синхронизации счетчика, группа информационных входов кеторого объединена с информа . ционным входом триггера маски и под 35 ключена к входу устройства для подклю чения к шине данных ЭВМ, счетный вход счетчика и группа информационных выходов счетчика соединены сост" ветственно с выходом генератора импульсов и группой информационных вхо. дов первого блока элементов И, группа выходов которого подключена к выходу устройства для подключения к шине данных ЭВМ, выход первого элемента И и выход переполнения счетчика соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом ошибки устройства, информационный50 вход триггера разрешения подключен к шине нулевого потенциала устройства, прямой выход триггера разрешения соечинен с входом одновибратора, первый и второй выходы которого соеди-.нены соответственно с синхровходом триггера разрешения и входом записи блока памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля устройство дополнительно содержит регистр, первый и второй сумматоры, первый и второйтриггеры управления, второй блок элементов И, с второго по седьмой эле -. менты И, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, второй элемент ИЛИ, причемгруппа информационных входов первого сумматора объединена с группой входов первого элемента ИЛИ-НЕ и подключена к первой группе информационных выходов блока памяти, группа информационных входов второго сумматораобъединена с группой входов второго элемента ИЛИ-НЕ и подключена к второй группе информационных выходов блока памяти, первая и вторая группы информационных выходов блока памяти подключены к соответствующим разрядамгруппы информационных входов .второгоблока элементов И, группа выходов истробирующий вход которого соединенысоответственно с выходами устройствадля подключения к шине данных ЭВМи с прямым выходом первого триггера управления, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй и третий входы которого соединены соответственно с ин - версным выходом первого триггера управления и инверсным выходом триггера разрешения, синхровходы первого и второго триггеров управления соединены соответственно с четвертым и пятым выходами дешифратора, информационные входы первого и второго триггеров управления подключены к входу устройства для подключения к шине данных ЭВМ, группа выходов счетчикасоединена с группой входов первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом разрешения счетчика, первые входы третьего и четвертогоэлементов И объединены и подключенык выходу второго элемента ИЛИ-НЕ,вторые входы третьего и четвертогоэлементов И и первый вход разрешения регистра объединены и подключены к прямому выходу первого триггера управления, третьи входы третьего и четвертого элементов И и первые входыпятого и шестого элементов И объедииены и подключены к первому выходу одновибратора, четвертый вход третьего элемента И соединен с выходом признака команды записи блока памяти, четвертый вход четвертого элемента И объединен с первым входом седьмогоэлемента И и подключен к выходу первого элемента ИЛИ-НЕ, вторые входы первого и седьмого элементов И соединены с выходами пятого и шестого элементов И, вторые входы которых5 объединены и подключены к инверсному выходу триггера маски, выходы результата первого н второго сумматоров соединены с первым и вторым информационными входами регистра соответственно, третий информационный вход которого объединен с третьими входами пятого и шестого элементов И, с входами признака команды первого и второго сумматоров и подключен к входу записи-чтения устройства, второйвход разрешения регистра соединенс прямым выходом второго триггера управления, группа выходов и синхровходрегистра соединены соответственнос группоЙ информационных входов блока памяти и первым выходом одновибра".тора, выход седьмого элемента И подключен к третьему входу второго элемента ИЛИ, вход разрешения блока памяти подключен к выходу второго элемента И, выходы третьего и четвертого элементов И являются вторым итретьим выходами ошибки устройства.430960 тавитель И. Сафроноед Л.Сердюкова Редактор орректор А, Обруч Заказ 5344/5 писное ми роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 О Ю 51 Тираж 704ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и035, Москва, Ж, Раушск та СССРытийб д, 4/5