Устройство для контроля времени выполнения программы

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ, содержащее счетчик времени, счетчик сбоев , распределитель импульсов, первый триггер, первый и второй элементы И, причем тактовый вход устройства соединен со счетньЫ входом счетчика времени, единичный и нулевой выходы первого триггера соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вход начальной установки устройства соединен с установочным входом счетчика сбоев и распределителя импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в устройство введены третий и четвертый элементы И, элемент И-НЕ, первый, второй и третий элементы ИЛИ, регистр контролируемых сигналов, второй и третий триггеры, причем тактовый вход устройства соединен с входом синхронизации распределителя импульсов , первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого .соединены соответственно с первым входом первого элемента ИЛИ, установочным входом первого триггера, счетным входом счетчика сбоев, тактовым входом второго триггера и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса регистра контролируемых сигналов, входы меток контролируемой nporpaWiH и вход сигналов сбоя устройства соединены с информационными входами рёги .стра контролируемых сигналов,единичные вь1ходы регистра контролируемых сигналов , соответствующие входам меток контролируемой программы, и нулевой выход регистра контролируемых сигналов , соответствующий входу сигналов сбоя устройства, соединены с со ответствующими входами элемента И-НЕ, выход которого соединен с информационным входом третьего триггера , единичный выход которого является выходом сбоя устройства и соединен с входом управления счетом счетчика сбоев, второй вьгход распр.едели-. теля импульсов соединен с тактовым входом третьего триггера, нулевой вьгход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом блокировки вычитания счетчика сбоев, выходы P f переполнения к отсутствия переполнения счетчика сбоев соединены соответственно с вторым входом третьего элемента И и с выходом отказа устройства , вход начальной установки устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента ИЛИ, вход меток контролируемой программы, соответствующий началу цикла контроля, соединен с первым входом четвертого элемента И и тактовым входом первого

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4 А

4(51) С 06 F 11/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3648578/24-24 (22) 30.09.83 (46) 15.02 85. Бюл, № 6 (72) Ю.И. Крылов, А.А. Бобров и А.В. Мошкин (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 439813, кл. 4 06 F 11/28, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 798851, кл. G 06 F 11/28, 1978 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ, содержащее счетчик времени, счетчик сбоев, распределитель импульсов, первый триггер, первый и второй элементы И, причем тактовый вход устройства соединен со счетным входом счетчика времени, единичный и нулевой выходы первого триггера соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вход начальной установки устройства соединен с установочным входом счетчика сбоев и распределителя импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в устройство введены третий и четвертый элементы И, элемент И-НЕ, первый, второй и третий элементы ИЛИ, регистр контролируемых сигналов, второй и третий триггеры, причем тактовый вход устройства соединен с входом синхронизации распределителя импульсов, первый, второй, третий, четвертый и пягый выходы которого .соединены соответственно с первым входом первого элемента ИЛИ, у"тановочным входом первого триггера, счетным входом счетчика сбоев, тактовым входом второго триггера и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса регистра контролируемых сигналов, входы меток контролируемой программы и вход сигналов сбоя устройства соединены с инфсрмационными входами реги стра контролируемых сигналов, единичные выходы регистра контролируемых сигналов, соответствующие входам меток контролируемой программы, и нулевой выход регистра контролируемых сигналов, соответствующий входу сигналов сбоя устройства, соединены с соответствующими входами элемента

И-НЕ, выход которого соединен с информационным входом третьего триггера, единичный выход которого является выходом сбоя устройства и соединен с входом управления счетом счетчика сбоев, второй выход распредели-. теля импульсов соединен с тактовым входом третьего триггера, нулевой выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом блокировки вычитания счетчика сбоев, выходы переполнения и отсутствия переполнения счетчика сбоев соединены соответственно с вторым входом третьего элемента И и с выходом отказа устройства, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента ИЛИ, вход меток контролируемой программы, соответствующий началу цикла контроля, соединен с первым входом четвертого элемента И и тактовым входом первого

1 триггера, нулевой выход которого соединен с входами ф.и k первого триггера и с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с третьим входом первого элемента .ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с установочным входом счетчика времени, выходы отсутствия переполнения и переполнения счетчика времени соединены соответственно с вторым входом первого и второго эле140124 ментов И, нулевой выход конца цикла контроля регистра контролируемых сигналов соединен с информационным входом второго триггера, выход которого является выходом контроля по времени устройства, выходы первого и второго элементов И соединены с первым и вторым входом третьего элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с информационным входом распределителя импульсов.

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных и управляющих системах для контроля времени выполнения программ.

Известно устройство для контроля

5 времени выполнения программ, содержащее счетчик времени, блок приоритетов, блок управления и счетчик номеров команд, причем первый выход блока управления соединен с первыми входами счетчика времени и счетчика номеров команд, а второй выход — с вторым входом счетчика времени, выход которого подключен к первым входам блока управления и блока приоритетов, третий выход счетчика времени является входом устройства (1) .

Недостатком известного устройства является низкая достоверность конт20 роля.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство.для контроля времени выполнения программ, содержащее счетчик времени, блок приори25 гетов, блок управления и счетчик номеров команд, содержащее также блок автоматического сброса, шифратор и счетчик сбоев, причем выход блока приоритетов соединен с первым входом шифратора, выход которого соединен с вторым входом счетчика номеров команд, выход блока автома- тического сброса соединен с вторым входом шифратора, первым входом счетчика сбоев и вторым входом блока управления, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с вторым входом счетчика сбоев и первым входом блока автоматического сброса, выход счетчика сбоев соединен с третьим входом блока управления, второй вход блока автоматического сброса соединен с вторым входом блока приоритетов и с вторым входом устройства f2) .

Недостатком известного устройства является низкая достоверность контроля, так как оно осуществляет только контроль времени прохождения программы.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля времени выполнения программы, содержащее счетчик времени, счетчик сбоев, распределитель импульсов, первый триггер, первый и второй элементы И, причем тактовый вход устройства соединен со счетным входом счетчика времени, единичный и нулевой выходы первого триггера соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вход начальной установки устройства соединен с установочным входом счетчика сбоев и распределителя импульсов, введены третий и четвертый элементы И, элемент

И-ЦЕ, первый, второй и третий элементы ИЛИ, регистр контролируемых сигналов, второй и третий триггеры, причем тактовый вход устройства соединен с входом синхронизации распределителя импульсов, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с первым входом первого элемента

1140124 4

ИЛИ, установочным входом первого триггера, счетным входом счетчика сбоев, тактовым входом второго триггера и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса регистра контролируемых сигналов, входы меток контролируемой программы и вход сигналов сбоя устройства соединены с информационными входами регистра контро- 10 лируемых сигналов, единичные выходы регистра контролируемых сигналов, соответствующие входам меток контролируемой программы, и нулевой выход регистра контролируемых сигналов, 15 соответствующий входу сигналов сбоя устройства, соединены с соответствующими входами элемента И-НЕ, выход которого соединен с информационным входом третьего триггера, единичный 20 выход которого является выходом сбоя устройства и соединен с входом управления счетом счетчика сбоев, второй выход распределителя импульсов соединен с тактовым входом третьего триггера, нулевой выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом блокировки вычитания счетчика сбоев, выходы переполнения и отсут- 30 ствия переполнения счетчика сбоев соединены соответственно с вторым входом третьего элемента И и с выходом отказа устройства, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, и с вторым входом второго элемента

ИЛИ, вход меток контролируемой программы, соответствующий началу цикла контроля, соединен с первым вхо- 40 дом четвертого элемента. И и тактовым входом первого триггера, нулевой выход которого соединен со входами и k первого триггера и с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с установочным входом счетчика времени, выходы отсутствия переполнения и переполнения 50 счетчика времени соединены соответственно с вторым входом первого и второго элементов И, нулевой выход конца цикла контроля регистра контролируемых сигналов соединен с ин- 55 формационным входом второго триггера, выход которого является выходом контроля по времени устройства, выходы первого и второго элемен;ов И соединены с первым и вторым входом третьего элемента ИЛИ соответственно, выход которого соединен с информационным входом распределителя импульсов.

На чертеже представлена блоксхема устройства.

Устройство содержит регистр 1 контролируемых сигналов, распределитель 2 импульсов, элемент И-НЕ 3, элементы ИЛИ 4, 5 и 6 элементы

И 7 — 10, счетчик 11 времени, счетчик 12 сбоев, триггеры 13, 14 и 15, входы 16 меток контролируемой программы, вход 17 сигналов сбоя, выход

18 контроля по времени, выход 19 сбоя, выход 20 отказа, тактовый вход 21 устройства и вход 22 начапьной установки. Входы 16 меток контролируемой программы и вход 17 сигналов сбоя устройства соединены с информационными входами регистра 1 контролируемых сигналов, прямые и первый инверсный выход которого соединены соответственно с входами элемента И-НЕ 3, выход которого соединен с информационным входом триггера 15, тактовый вход 21 устройства соединен с счетным входом счетчика

11 времени и с входом синхронизации распределителя 2 импульсов, первый, второй, третий, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с первым входом элемента, ИЛИ 4, установочным входом триггера

13, счетным входом счетчика 12, тактовым входом триггера 14 и с первым входом элемента ИЛИ 6, выход которого соединен с входом сброса регистра контролируемых сигналов, второй ,инверсный выход которого соединен с информационным входом триггера 14, выход которого является выходом 18 контроля по времени устройства, один иэ входов 16 меток контролируемой программы, соответствующий входу начала цикла контроля, соединен с тактовым входом триггера 13 и с первьм входом элемента И 7, выход которого соединен с третьим входом элемента

ИЛИ 4, вход 22 начальной установки устройства с установочным входом распределителя 2 импульсов, с вторым входом элемента ИЛИ 6 и с вторыми входом элемента ИЛИ 4, выход которого соединен с установочным входом счетчика 11, выходы которого соответственно соединены с вторыми входамИ

Ф элементов И 8 и 9, выходы элементов

И 8 и 9 соединены с входами элемента ИЛИ 5, выход которого соединен с информационным входом распределителя

2 импульсов, единичный выход триггера 13 соединен с первым входом элемента И 8, нулевой выход триггера

13 соединен с первым входом элемента И 9„ с входами j и Е триггера 13 и с вторым входом элемента И 7, еди- 10 ничный выход триггера 15 является выходом 19 сбоя устройства и соединен с входом управления счетом счетчика 12, выход переполнения которого соединен с вторым входом элемен- 15 та И 10, нулевой выход триггера 15 соединен с первым входом элемента

И 10, выход которого соединен с входом блокировки вычитания счетчика 12, выход отсутствия переполнения кото- 20 рого является выходом 20 отказа устройства, Устройство работает следующим образом.

На входы 16 устройства в процес- 25 се нормального функционирования контролируемого объекта (например, цифровой вычислительной машины — .

ЦВМ) поступают последовательно во времени в циклическом режиме следую- ЗО щие метки: "Начало цикла 1<онтроля", пТест норма", "Конец цикла контроля".

На вход 17 поступают сигналы сбоев от встроенной в цифровую вычислительную машину аппаратуры контроля.

С помощью счетчика 11 времени вырабатываются контрольные метки времени. При этом у счетчика задействованы два выхода, один из которых выбран в соответствии с контрольным 4О временем выполнения тестовой программы, à aòoðoé — с контрольным временем окончания цикла контроля плюс время, учитывающее разброс времени прохождения рабочих программ. Счетчик 12 сбоев предназначен для подсчета "сбойных" циклов, т.е. циклов, в которых либо отсутствует любая из меток "Начало цикла контроля", "Тест норма", "Конец цикла контроля", либо о присутствует хотя бы один иэ сигналов сбоя от встроенной в ЦВМ аппара- туры контроля. Счетчик 12 сбоев реверсивный, он накапливает "сбойные" циклы и вычитает "бессбойные" до ми- 5 нус единицы.

Триггер 14 предназначен для формирования сигнала контроля по време124 ни, с помощью которого может быть осуществлен повторный аппаратный запуск программы UBM. Триггер ",5, соединенный с выходом 19 сбоя„ предназначен для формирования сигнала блокировки выдачи из ЦВМ информации.

С выхода 20 отказа выдается сигнал для переключения ЦВМ на резервную при построении высоконадежных резервированных систем.

Сигналы на выходах 18, 19 и 20 образуют выходной код устройства.

При включении питания ЦВМ и данного устройства сигнал с входа 22 устанавливает в исходное (нулевое) состояние регистр 1 контролируемых сигналов, распределитель 2 импульсов, счетчик 11 времени и счетчик 12 сбоев.

Рассмотрим вариант исправной работы контролируемого объекта. В этом случае на входах 16 циклически появляются сигналы меток "Начало цикла контроля, пТест норма, Конец цикла контроля", а сигналы о сбоях отсутствуют, Сигнал "Начало цикла контроля" поступает на вход элемента

И 7 и тактовый вход триггера 13, I сбрасывает в ноль счетчик 11 времени

Э так как триггер 13 в предыдущем цикле установлен в ноль сигналом с выхода распределителя 2 импульсов и на втором входе элемента И 7 присутствует единица. По заднему фронту сигнала "Начало цикла контроля" устанавливается в единицу триггер 13, счетчик 11 времени начинает отсчет. По прошествии времени, соответствующего контрольному времени выполнения тестовой программы, на выходе отсутствия переполнения счетчика 11 времени, а затем и на втором входе элемента

И 8 появляется единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 5 поступает на информационный вход распределителя 2 импульсов и по тактовому сигналу с входа 21 в распределитель 2 импульсов записывается единица. При этом на выходах распределителя 2 импульсов последовательно во времени формируются управляющие сигналы

У1 — VS.

Сигнал У1 через элемент ИЛИ 4 сбрасывает в ноль счетчик 11 времени, У2 устанавливает в ноль триггер

13 и записывает ноль в триггер 15 так как на выходе элемента И-HE 3 к этому времени при исправной работе

11401 контролируемого объекта присутствуют сигналы "Начало цикла контроля", "Тест норма", "Конец цикла контроля" и единичный сигнал с инверсного выхода регистра 1 контролируемых сигналов, свидетельствующие об отсутствии сбоев. Сигнал УЗ вычитает из содержимого счетчика 12 сбоев единицу, так как цикл "бессбойный".

Сигнал У4 устанавливает в ноль триг- 10 гер 14, так как на выходе 24 конца цикла контроля нулевой сигнал. По сигналу У5 сбрасывается в ноль регистр 1 контролируемых сигналов.

Выходной код устройства принимает значение 000.

Контроль последующих циклов работы контролируемого объекта осущест вляется аналогично.

Теперь рассмотрим работу устрой- 20 ства при наличии сбоев в работе ЦВМ.

Отсутствие сигнала "Начало цикла контроля .

Если на устройство не поступил сигнал начала цикла контроля, триг- 25

rep 13 останется в нулевом состоянии и на первом входе элемента И 9 присутствует единичный сигнал. Счетчик

11 времени в этом случае отсчитывает время, соответствующее окончанию цикла контроля, и появление единицы на его выходе переполнения вызывает появление единичного сигнала на выходе элемента И 9 с последующей записью его в распределитель 2 им35 пульсов и формированию сигналов

У1 — У5, Одновременно нулевой сигнал с выхода регистра 1 контролируемых сигналов, соответствующий сигналу

"Начала цикла контроля", вызывает появление единичного сигнала на выходе элемента И-HE 3, в результате чего в триггер 15 по сигналу У2 записывается единица, которая поступает на выход 19 сигналов сбоя и на вход разрешения сложения счетчика 12 сбоев. По сигналу УЗ реверсивный счетчик 12 сбоев изменяет свое состояние, сосчитав плюс единицу. Выходной код устройства принймает значение 010.

Отсутствие сцгнала "Конец цикла контроля". По сигналу "Начало цикла контроля" триггер 13 устанавливается в единицу и после просчитывания счет-55 чиком 11 времени,. соответствующего контрольному времени выполнения тестовой программы, на выходе элемента

24

И 8 появится единичный сигнал, что. приводит к записи единицы в распределитель 2 импульсов и формированию на его выходах управляющих сигналов

У1 — У5. Если к этому времени сигнал

"Конец цикла контроля" не приходит, что может быть либо по причине зацикливания тестовой программы или останова ЦВМ, то в триггеры 14 и 15 записывается единица (сигналы на выходах 18, 19 — контроля по времени, сбоя) по сигналам У2 и У4 соответственно и прибавление единицы к содержимому реверсивного счетчика 12 сбоев по сигналу УЗ. Выходной код устройст ва при этом имеет значение 110.

Отсутствие сигнала "Тест норма".

Если к моменту формирования управляющих сигналов У1 — У5 не поступил сигнал "Тест норма", т.е. тестовая программа ЦВМ обнаружила неисправность, единичный сигнал с выхода элемента И-НЕ 3 записывается в триггер 15 сбоев, а затем к содержимому счетчика 12 сбоев прибавляется единица.

Аналогично работает устройство, если на его вход 17 поступит хотя бы один сигнал сбоя от встроенной в ЦВМ аппаратуры контроля.

Выходной код устройства в двух последних случаях принимает значение 010.

Счетчик 12 сбоев подсчитывает

"сбойные" циклы, когда их количество достигнет числа N появится сигнал переполнения счетчика 1 сбоев, что квалифицируется как отказ ЦВМ, и по сигналу, выдаваемому устройством с выхода 20 отказа, ЦВМ может быть переключена на резервную

Устройство позволяет без дополнительного оборудования проиэодить проверку правильности его работы с помощью контролируемой вычислительной машины. Для этого в ЦВМ необходимо предусмотреть программу, имитирующую различные сбои ЦВМ из перечисленных выше. Если данное устройство работает нормально, то его выходные коды будут выработаны правильно и ЦВМ может их проконтролировать.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет. осуществлять контроль программных и аппаратных проверок ЦВМ, отличить "сбойный" цикл от отказа ЦВМ, обнаружить зацикливание

9 1140124 10 программы и останов ЦВМ, осуществлять нительного оборудования проводить контроль времени прохождения програм- проверку своей работы с помощью контмы, кроме того, позволяет без допол- ропируемой ЦВМ.

ВБИИПИ ° Заказ 265/38 Тираж 710 Подписное

Филиал ППП "ПатВи 3 г,Ужгород ул,Проектная