Устройство для контроля хода программы

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис пользовано в ЭВМ для контроля правильности выполнения программ. Цель изобретения - повышение полноты контроля . Устройство для контроля хода программы содержит первый 1 и второй 2 блоки памяти, счетчик 3, дешифратор 4, генератор 5 импульсов, триггеры маски 6, записи 7 и восстановления 8, блок 9 элементов И, первый 10 и второй 11 элементы И, первый 12, второй 13 и третий 14 элементы ИЛИ, первый 15 и второй 16 элементы задержки, формирователь 17 импульсов. Новыми элементами в устройстве являются второй 2 блок памяти , триггер 8 восстановления, второй элемент И 11, второй 13.и третий 14 элементы ИЛИ, второй элемент задержки 16. Преимущество устройства состоит в обеспечении большей полноты контроля за счет обнаружения более , широкого класса ошибок в программах . 2 ил. fg о сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 С 06 F 1 t/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ ":

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4183134/24-24 (22) 19.01.87 (46) 30.07.88. Бюл. Ф 28 (72) А.В. Бек, Г ° Н. Тимонькин, С.Н. Ткаченко, В.С. Харченко и М.А. Чернышов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 894713, кл. G 06 F 1.1/26, 1980.

Авторское свидетельство СССР

1 1211735, кл. G 06 F 11/26, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХОДА

ПРОГРАММЫ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в ЭВМ для контроля правильности выполнения программ. Цель изобретения — повышение полноты контроля. Устройство для контроля хода программы содержит первый 1 и второй 2 блоки памяти, счетчик 3, дешифратор 4, генератор 5 импульсов, триггеры маски 6, записи 7 и восстановления 8, блок 9 элементов И, первый 10 и второй 11 элементы И, первый 12, второй 13 и третий 14 элементы HjIH первый 15 и второ" 16 элементы задержки, формирователь 17 импульсов. Новыми элементами в устройстве являются второй 2 блок памяти, триггер 8 восстановления, второй элемент И 11, второй 1З.и третий 24 элементы ИЛИ, второй элемент задержки 16. Преимущество устройства состоит в обеспечении большей полноты контроля за счет обнаружения более широкого класса ошибок в программах. 2 ил.

1413634

1О

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в ЭВМ для контроля правильности выполнения программы.

Цель изобретения — повышение полноты контроля.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для контроля хода программы; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы при обнаружении ошибок тица "Запись после записи" (а) и "Чтение без записи" (б) .

Устройство для контроля хода программы содержит первый 1 и второй 2 блохи памяти, счетчик 3, дешифратор . 4, генератор 5 тактовых импульсов, триггеры маски 6, записи 7 и восстановления 8, блок 9 элементов И, первый 10 и второй 11 элементы И, первый 12 — третий 14 элементы ИЛИ, первый 15 и второй 16 элементы задержки, формирователь 17 импульсов, вход 18 разрешения устройства, вход

19 записи-чтения, адресную шину 20, информационную шину 21 и выход 22 ошибки.

Устройство для контроля хода программы работает следующим образом.

В исходном состоянии все элементы памяти обнулены, цепи установки исходного на схеме условно не показаны. Рассмотрим три основных режима работы устройства:

1. Контроль ошибок "Запись после

tl записи

2. Контроль ошибок "Чтение без

ll записи

3. Контроль зацикливания.

Указанные режимы реализуются во времени параллельно.

При поступлении сигнала "Разрешение" по шине 18 устанавливается в единичное состояние триггер 7 и переводит блоки 1,2 в режим считывания информации, поскольку на вход V поступает нулевой сигнал, После срабатывания триггера 7 формирователь

17 выдает импульс "Обращение", который поступает на входы обращения блоков 1 и 2. Одновременно с сигналом "Разрешение" по шине 19 поступает сигнал "Чтение-запись" (бит признака обращения), причем в режиме чтения — это сигнал нулевого, а в режиме записи единичного уровня.

Этот сигнал соответствует режиму работы основной памяти контролируемой

11

ЭВМ. На шине адреса 20 сигнал Чтеlt ние-запись сопровождается появлением кода адреса ячейки памяти, по которому из блоков 1 и 2 считывается (заносится) бит признака обращения, Если бит признака обращения, поступивший по шине 19, равен "1", а бит, хранящийся в блоке 1 памяти, равен 01, команда записи информации в ячейку с адресом А идет после команды чтения информации из этой ячейки. Такая ситуация соответствует нормальному ходу программы, на выходе элемента И 10 в данном случае сохраняется нулевой уровень и сигнал ошибки на выход 22 устройства не выдается. После того, как триггер 7 вновь обнулится сигналом, прошедшим через элементы задержки

15 и 16, в блок 1 памяти по соответствующему адресу А; записывается

1 . Таким образом фиксируется факт .прохождения команды записи в ячейку памяти ЭВМ с адресом А;.

Если бит признака обращения, по- . ступивший на вход 19,и бит, хранящийся в блоке 1 памяти, равны "1", в программе дважды выполнена команда "Запись в ячейку А;". Такая ситуация свидетельствует об ошибке в ходе выполнения программы, состоящей либо в пропуске команды "Чтение из ячейки А, ", либо в появлении ложной команды "Запись в ячейку А ", что приводит к искажению информации в этой ячейке и нарушению результатов обработки информации в ЭВМ.

В этом случае на входах элемента

И 10 присутствуют единичные сигналы и на выход 22 элемента ИЛИ 12 выдается сигнал ошибки.

Параллельно с работой блока 1 функционирует второй блок 2 памяти, который отслеживает прохождение команд записи данных в ячейки основной памяти ЭВМ. Рассмотрим возможные ситуации, возникающие при контроле хода программы.

Если бит признака обращения, по1 11 ступивший по шине 19, равен 1 0 а бит, хранящийся в блоке 2 памяти, .равен "1", команда чтения данных из ячейки А; выполняется после того, как туда была записана информация °

Это соответствует нормальной работе программы. В данной ситуации на выходе блока 2 памяти появляется единичный сигнал, после того, как на вход ВК поступает сигнал обращения, Устройство для контроля хода программы, содержащее первый блок памяти, счетчик, дешифратор, триггер маски, триггер записи, генератор тактовых импульсов, блок элементов

И, первый элемент И, первый элемент

ИЛИ, первый элемент задержки и формирователь импульсов, причем вход разрешения устройства соединен с первым стробирующим входом дешифратора и входом синхронизации триггера записи, информационный вход которого подключен к шине единичного потенциала устройства, прямой и инверсный выходы триггера записи соединены соответственно с входом первого элемента задержки и входом записи-чтения первого блока памяти, выход формирователя импульсов соединен с входом обращения первого блока памяти, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй стробирующий вход дешифратора объединен с информационным входом первого блока памяти и вторым входом первого элемента И и подключен к входу записичтения устройства, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, адресная шина устройI ства подключена к адресному входу первого блока памяти и информационному входу дешифратора, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом синхронизации счетчика, стробирующим входом блока элементов И и входом синхронизации триг40

3 141363 а триггер 7 переводится в единичное состояние. Этим сигналом устанавливается в единичное состояние триггер

8 восстановления ° Единичный сигнал

В

5 с выхода триггера 8 через элемент

ИЛИ 13 поступает на вход D блока 2 памяти и после того, как обнулится триггер 7 и переведет блок 2 памяти в режим записи, вновь запишется в ячейку А; этого блока, т.е. подтвердит единичное значение бита признака обращения.

Если бит признака обращения, поступивший на вход 19, и бит, храня" щийся в блоке 2 памяти, равны "0", то до записи информации в ячейку А; памяти ЭВМ происходит обращение к ней. Такая ситуация возникает либо вследствие пропуска команды записи данных в ячейку А;, либо в результате появления лишней" команды чтения информации из ячейки А,. Она соответствует ошибке типа "Чтение без записи, которая, в случае ее пропуска, приводит к искажению конечного результата обработки информации.

Устройство работает следующим образом (см. фиг. 2,б) .

К моменту считывания ицформаций 30 на выход блока 2 памяти (нулевого бита признака обРащения) появляется единичный сигнал на выходе элемента задержки 15. Поскольку на выходе 19 присутствует нулевой потенциал, на выхоДе И 11 появляется единичный сигнал, который через элемент ИЛИ 12 поступает на выход 22 устройства, фиксируя нарушение выполняемой программы.

Выдача сигналов через элементы

И 10 и 11 может быть при необходимости блокирована с помощью программно доступного триггера 6 маски. В этом случае на магистраль 21 данных поступает бит маски, который по сигналу

45 на выходе 4.3 дешифратора 4, формируемому в соответствии с кодом на шине адреса 20, записывается в триггер 6. В результате этот триггер устанавливается в единичное состояние, блокируя элементы И 10 и 11.

Контроль зацикливания в программах осуществляется с помощью счетчика 3. В исходном состоянии этот счетчик 3 обнулен и нулевым сиг- 55 налом с выхода элемента ИЛИ 14 блокирована подача импульсов на счетный вход.

При подаче соответствующего кода на входы дешифратора 4 в счетчик

3 заносится код допустимого времени выполнения программы. Счетчик 3 разблокируется единичным сигналом с выхода элемента HJIH 14 и начинает отсчет импульсов, поступающих с выхода генератора 5.

Код времени, содержащийся в счетчике 3, по соответствующей команде, инициирующей единичный сигнал на выходе 4.2 дешифратора 4, может быть через блок 9 элементов И считан на магистраль 21 данных.

В случае зацикливания программы происходит переполнение счетчика 3, сигнал с выхода которого поступает через элемент ИЛИ 12 на выход 22 ошибки устройства.

Формула изобретения

14136

Фиа.2

Составитель И.Сафронова

Техред М.Ходанич Корректор M,Äåì÷èê

Редактор Ю. Петрушко

Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4345

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

5 гера маски, инверсный выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, информационный вход триггера маски и группа информационных входов счетчика подключены к информационной шине устройства, выход переполнения счетчика соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого является выходом ошибки устройства, выход генератора так-. ,товых импульсов соединен со счетным .входом счетчика, группа разрядных выходов которого соединена с группой информационных входов блока элеМентов И, группа выходов которого подключена к шине данных устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения полноты контроля, устройство дополнительно содержит второй блок памяти, триггер восстановления, второй элемент И, второй и третий элементы ИЛИ и второй эле(Мент задержки, причем выход первого элемента задержки соединен с первым прямым входом. второго элемента И и через второй элемент задержки с нулевым входом триггера записи, прямой выход которого соединен с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с входом обращения

34 6 второго блока памяти н входом синхронизации триггера восстановления, инверсный выход триггера записи соединен с входом записи-чтения второго блока памяти, выход которого соединен с единичным входом триггера восстановления и первым инверсным входом второго элемента И, прямой выход триггера восстановления соединен спервым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом второго блока памяти, второй вход второго элемента ИЛИ объединен с вторым инверсным входом второго элемента И и подключен к входу записи-чтения устройства, выход второго элемента И соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, адресный вход второго блока памяти подключен к адресной шине устройства, информационный вход триггера восстановления подключен к шине нулевого потенциала устройства, группа разрядных выходов счетчика соединена с группой входов третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом разрешения счетчика, инверсный выход триггера маски соединен с вторым прямым входом второго элемента И.