Устройство для отладки программ

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для отладки и тестирования программ ЦВМ. Цель изобретения - повьппение быстродейстЯ7 ВИЯ отладки. Устройство состоит из блока 1 памяти меток, регистра 2 адреса меток, регистра 3 слова, дешифратора 4 меток, групп элементов И 5, 15 и 16, триггеров 6 и 14, элементов задержки 7, 8 и 13, буферного регистра 9, элементов И 10, 12, элементов ИЛИ И, 18 и счетчика адреса 19. Устройство для отладки программ использует распознавание кодов операций, Устройство обеспечивает построение трасс с учетом нарушения естественного порядка следования команд (сбои, прерывания), построение новых типов трасс, а также дает возможность объективно оценивать полноту тестирования программ реального времени, I ил. (Л 00 IND vl to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU, 1327112 А1 (51) 4 G 06 F

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4038902/24-24 (22) 13.02.86 (46) 30.07.87, Бюл. В 28 (72) Ю,Я.Быков, В.Н,Кореннов и Б,И,Ратгауз (53) 68!.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 962945, кл. С 06 F 11/28, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 980096, кл, G 06 F 11/26, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТЛАДКИ ПРОГРАММ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для отладки и тестирования программ ЦВМ, Цель изобретения — повышение быстродействия отладки. Устройство состоит из блока 1 памяти меток, регистра 2 адреса меток, регистра 3 слова, дешифратора 4 меток, групп элементов И 5, 15 и 16, триггеров 6 и 14, элементов задержки 7, 8 и 13, буферного регистра 9, элементов И 10, 12, элементов

ИЛИ 11, 18 и счетчика адреса 19, Устройство для отладки программ использует распознавание кодов операций.

Устройство обеспечивает построение трасс с учетом нарушения естественного порядка следования команд (сбои, прерывания), построение новых типов трасс, а также дает возможность обьек. тивно оценивать полноту тестирования программ реального времени. ил.

1 132711

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для исследования структуры, отладки и оценки полноты тестироваl ния программ, Устройство может быть подключено к ЦВМ, допускающим внешнее подключение к внутренней магистрали, по которой производится выборка команд или управляющей информации.

Целью изобретения является повышение быстродействия отладки„

На чертеже приведена структурная схема устройства для отладки проЭ грамм, Устройство содержит блок 1 памяти меток, регистр 2 адреса, регистр 3 слова, дешифратор 4 меток, третью группу 5 элементов И, второй триггер

6, третий 7 и первый 8 элементы задержки, буферный регистр 9 адреса, второй элемент И 10, второй элемент

ИЛИ ll первый элемент И 12 второй элемент 13 задержки, первый триггер 26

14, вторую 15 и первую 16 группы элементов И, группу 17 элементов ИЛИ, первый элемент ИЛИ 18, счетчик 19 адреса, адресный 20 и информационный

21 входы, информационный выход 22, выход 23 обращения, выход 24 адреса, выход 25 запроса прерывания устройства, Работа устройства основана на том, что каждому адресуемому обьекту программы (инструкции, операнду, переменной) ставится в соответствие идентификатор (метка), Для этого в устройство введен блок памяти меток, адресное поле которого соответствует адресному цолю ЦВМ, на которой выполняется исследуемая программа, Выборка из блока 1 памяти меток производится одновременно с выборкой соотвествующих объектоэисполняемой программы. Метки анализируются, и выполняются соответствующие действия по запоминанию адресов объектов, последовательность которых образует трассу, Предлагаются метки четырех

50 типов, которые имеют следующие функции: МΠ— пустая метка, не выполняются никакие действия над адресами объектов; Мl — запоминание адреса помеченного объекта и информации иэ буферного регистра, если в него бы5б ла записана информация по метке МЗ;

М2 — запоминание адреса помеченно ".i объекта, если предыдущей меткой была

2 2

Мl, в противном случае никаких дейCTBHH He llpOH3B0+HTC- ; M3 — 3GIIHCb B буферный регистр адреса помеченного объекта с последующим запоминанием его по первой метк = Ml, Запоминание адресов помеченных объектов (выходная информация устройства) осуществляется методом прямого доступа э ОЗУ инструментальной ЦВМ, Область памяти, используемой для этой цели э инструментальной ЦВМ, разбита на две последовательные зоны, Запись B память производится циклически. При заполнении очередной зоны вырабатывается прерывание и выдается информация о номере заполненной зоны. По прерыванию в инструментальной ЦВМ производится передача полученной информации из заполненной эоны памяти на внешние запоминающие устройства на магнитных дисках или лентах, Таким образом, создается режим трассировки по меткам, объем запоминаемой трассы ограничен только обьемом имеющейся внешней памяти инструментальной ЦВМ, что достаточно для любых практических нужд.

Различные режимы работы устройства реализуются путем соответствующей разметки исследуемой программы, т,е. соответствующего заполнения блоха, памяти меток. Этот процесс может быть автоматизирован, т.,е. осуществляться программным способом по тексту исследуемой программы, Примеры наиболее важных режимов трассировки и отладки программ, 1,Разметка.всех команд меткой

Ml позволяет получить полную трассировку, 2,Разметка всех команд переходов меткой Мl, а всех остальных команд

М2 позволяет получить трассировку по переходам, 3,Разметка команд меткой МЗ, а какого-либо операнда, переменкой нли инструкции меткой MI позволяет получить дополнительный отладочный режим — фиксацию всех обращений к данному операнду, переменной или всех выходов в данную точку исследуемой программы (обращения к - подпрограм-. мам), 4,Разметка всех инструкций меткой

МЗ, а начала программы обработки прерываний меткой М 1 позволяет получить трассировку по прерываниям.

3 13271

5,Разметка всех инструкций меткой

МЗ, а начала программы обработки сбоев — М1 (если в исследуемой ЦВМ есть аппаратно-программные средства защиты от сбоев) позволяет получить трассировку по сбоям, Возможен ряд других вариантов трассировки.

Большой объем запоминаемых трасс и исключение старт-стопных режимов работы исследуемых ЦВМ,позволяют использовать предлагаемое устройство для проверки качества тестирования программного обеспечения ЦВМ, работающих в реальном масштабе времени, по критерию полноты покрытия переходов.

Наличие "пустой" метки МО позволяет проводить исследования какой-либо

20 частной программы при работе всего комплекса путем разметки указанными выше способами необходимой частной программы, а меткой МΠ— всего остального комплекса программ, 25

Устройство работает следующим образом.

В блок 1 памяти меток через вход устройства 21 из инструментальной

ЦВМ загружается заранее подготовленный массив меток. В процессе выполнения исследуемой программы по входу

20 устройства из рабочей ЦВМ поступают адреса объектов этой программы (операндов, инструкций и т,д,) и записываются в регистр 2 адреса, который используется для хранения адреса объекта в течение цикла работы устройства и для выборки слова в ре-..гистр 3 слова, Слово, содержащее метку очередного объекта, поступает на

40 дешифратор 4 меток, который формирует сигнал на одном из трех выходов Ml, М2, МЗ, Сигнал о метке М1 через элемент ИЛИ 11 поступает на первую группу 16 элементов И, что разрешает прохождение информации с регистра адреса 2 через первую группу 17 элементов ИЛИ на информационный выход 22. Одновременно через первый элемент ИЛИ 18 сигнал о метке Mi поступает на вход счетчика 19 адреса, и на второй выход 23 устройства для обеспечения запроса прямого доступа в инструментальную ЦВМ, Адрес прямого доступа, определяемый счетчиком

l9, подается в инструментальную ЦВМ через выход 24 устройства, а данные для прямого доступа (адрес объекта

12 4 исследуемой программы, помеченный меткой М1) выдаются через выход 22 устройства, Содержимое счетчика 19 адреса после записи увеличивается на единицу. Единица переноса в старший разряд счетчика 19 адреса, определяющая заполнение половины выделенной памяти прямого доступа (т,е. одной зоны), поступает на выход 25 устройства для формирования прерывания инструментальной ЦВМ, Информация о номере заполненной зоны поступает со счетчика 19 адреса в инструментальную ЦВМ через выход 24 устройства.

Сигнал о метке Ml устанавливает также в состояние "1" первый триггер

14 и разрешает тем самым прохождение сигнала о метке М2 через первый элемент И 12, Сигнал о метке М2 проходит через первый элемент И 12 и производит те же действия, что и сигнал о метке Ml, по обеспечению записи содержимого регистра 2 адреса, Кроме того, через первый элемент 13 задержки сигнал о метке М2 обнуляет первый триггер 14, запрещая дальнейшую обработку меток М2, Сигнал о метке М3 поступает на выходы третьей группы

l5 элементов И и обеспечивает запись информации из регистра 2 адреса в бу-. ферный регистр 9, а также устанавливает в "1" второй триггер 6, что раз" решает прохождение сигнала о метке

М1 через элемент 8 задержки и второй элемент И 10 на вход первого элемента ИЛИ 18 и на выходы второй группы

15 элементов И, тем самым разрешая запись в зону прямого доступа инструментальной ЦВМ информации о содержимом буферного регистра 9. Беличина задержки сигнала первым элементом 8 задержки выбирается такой, чтобы запись содержимого буферного регистра

9 осуществлялась после окончания записи содержимого регистра 2 адреса, Сигнал о метке М1 через первый эле-, мент 8 задержки и третий элемент 7 задержки устанавливает второй триггер 6 в нулевое состояние, что запрещает дальнейшую запись из буферного регистра 9. Таким образом, осуществляется однократная запись информации из буферного регистра 9 (информация, помеченная меткой МЗ) при поступлении метки М1 после метки М3.

Неред началом работы устройства первый триггер 14, второй триггер 6 и счетчик 19 адреса устанавливаются

Формула изобретения

Составитель И.Сигалон

Техред И.Попович Корректор H.Муска

Редактор Л,Веселовская Заказ 3391/4б Тираж б72 Подписное

HHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, .4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4

5 13271 в нулевое состояние (соответствующие цепи не показаны), Устройство для отладки программ, содержащее блок памяти меток, регистр адреса, регистр слова, счетчик адреса, группу элементов ИЛИ, первую и вторую группы элементов И, причем 10 адресный вход устройства соединен с входом регистра адреса, выход которого соединен с адресным входом блоха памяти меток и с первыми входами эле" ментов И первой группы, выход блока 15 памяти меток соединен с входом регистра слова, ныходы элементов И первой и второй групп соединены соответственно с первыми и вторыми нходами элементов ИЛИ группы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия отладки программ, в устройство введены первый и второй и третий элементы задержки, первый и второй триггеры, первый и второй 25 элементы ИЛИ, третья группа элементов И, первый и второй элементы И, дешифратор меток и буферный регистр, адреса, причем выход регистра адреса соединен с первыми входами элементов 3g .И третьей группы, информационный вход устройства соединен с информационным входом блока памяти меток, вьгход регистра слова соединен с входом дешифратора меток, первый выход дешифратора меток соединен с входом первого элемента задержки, с входом установки в 1" первого триггера и с первыми входами первого и второго

l2 б элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами элементов И первой группы и со счетным входом счетчика адреса, второй вьгход дешифратора меток соединен с первым входом первого элемента И и через второй элемент задержки — с нулевым входом первого триггера, единичный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, третий выход дешифратора соединен с вторыми входами элементов И третьей группы и с единичным входом второго триггера, выход первого элемента задержки соединен с первым входом второго элемента И и через третий элемент задержки соединен с нулевым входом второго триггера, единичный выход которогo соединен с вторым нходом второго элемента И, выход второго элемента И соединен с первыми входами элементов И второй группы и вторым входом второго элемента

ИЛИ, выход которого является выходом обращения устройства, выход первого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с третьим входом первого элемента ИЛИ, выходы элементов И третьей группы соединены с информационными входами буферного . регистра, выход которого соединен с первыми входами элементов И второй группы, выходы элементов ИЛИ группы являются информационным выходом устройства, информационные выходы и выход переполнения счетчика адреса являются соответственно адресным выходом и выходом запроса прерывания устройства.