Устройство для контроля хода программ

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться для контроля работы блоков микропрограммного управления. Цель изобретения - повышение достоверности контроля хода программ за счет обнаружения ошибок перехода. Цель достигается за счет формирования контрольного кода в точках слияния ветвей микропрограмм таким образом, что он совпадает с результатом сжатия информации, содержащейся в полях микроопераций, признаков и контрольных разрядов, которое осуществляется блоком пространственного сжатия информации. Устройство содержит блок 5 пространственного сжатия информации, блок 6 сравнения, регистр 12, шифратор 8, счетчик 9, распределитель 13 импульсов, два элемента И 7, 10 и элемент И-НЕ 11. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 06 F !/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯИ

ПРИ ГКНТ СССР! (21) 4368001/24-24 (22) 28,12.87 (46) 15.07.90. Бюл. У 26 (71) Московский инженерно-физический институт (72) M.À.Èâàíîâ (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство, СССР

11- 1019451, кл. G 06 F 11/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

И - 1300479, кл. G 06 F 11/28, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ХОДА

ПРОГРАММ (57) Изобретение относится к. вычислительной технике и может использоваться для контроля работы блоков микропрограммного управления. Цель изобре„„Я0„„1578713 А 1

2 тения — повышение достоверности контроля хода программ за счет обнаружения ошибок перехода. Цель достигается за счет формирования контрольного кода в точках слияния ветвей микропрограмм таким образом, что он совпадает с результатом сжатия информации, содержащейся в полях микроопераций, признаков и контрольных разрядов,. ко торое осуществляется блоком простран ственного сжатия информации. Устройство содержит блок 5 пространственного сжатия информации, блок 6 сравнения, регистр 12, шифратор 8, счетчик

9, распределитель 13 импульсов, два элемента И 7, 10 и элемент И-НЕ 11.

2 ил.

1578713

Перед началом работы счетчик 9 устанавливается в нулевое начальное состояние. Цепь установки в исходное состояние на фиг.1 не показана. В разряд 18 метки микрокоманд, соответствующих точке слияния, записывается

"1", а в остальных микрокомандах в

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может использовать ся для контроля работы блоков микропрограммного управления.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля хода программ за счет обнаружения ошибок перехода.

На фиг.1 приведена схема устройства для функционального диагностирова- 10 ния; на фиг.2 — временная диаграмма его работы.

Устройство для функционального диагностирования содержит информационный вход 1, вход 2 признака слияния 5 ветвей, тактовый вход 3, выход 4 сигнала ошибки, блок 5 пространственного сжатия информации, блок 6 сравнения, первый элемент И 7, шифратор 8, счетчик 9, второй элемент И 10, элемент

И-HE 11, регистр 12 и распределитель

13 импульсов.

При использовании устройства для контроля блока микропрограммного управления каждая микрокоманда должна 25 иметь, помимо полей 14 адреса, 15 микрооперации, 16 признаков, поля 17 контрольный разрядов, разряд I8 метки микрокоманды, соответствующей точке слияния ветвей микропрограммы. Информационные входы I устройства подключаются .к выходам регистра микрокоманд, соответствующим полям 15 микроопераций, 16 признаков и 17 контрольных разрядов. Вход 2 устройства подключаются к выходу регистра микрокоманд, 35 соответствующему разряду 18 метки.

На тактовый вход 3 устройства подаются импульсы, по которым происходит запись в регистр микрокоманд кода оче40 редной микрокоманды MK. Разрядность счетчика 9 выбирается равной количе-. ству контрольных разрядов в соответствующем.поле 17 микрокоманды.

В качестве блока 5 пространствен45 ного сжатия может использоваться любая известная схема свертки по модулю простого числа L либо схема свертки в поле GF(L) по модулю примитивного многочлена.

Устройство работает следующим образом. этот разряд записывается О". В поле

17 контрольных разрядов каждой микрокоманды записывается такой код, чтобы после свертки в блоке 5 двоичных разрядов полей микроопераций, признаков, а также контрольных разрядов на выходе блока 5 был сформирован код, соответствующий очередному состоянию счетчика 9.

Контроль хода выполнения микропрограммы осуществляется сравнением контрольного кода„ сформированного бло ком 5 путем сжатия двоичных разрядов полей микроопераций, признаков и контрольных разрядов, с состоянием счетчика 9. Если сформированньй блоком 5 контрольный код совпадает с состоянием счетчика, то делается вывод, что микропрограмма выполняется правильно, в противном случае на выходе 4 устройства появляется сигнал ошибки.

Подобным образом устройство функционирует только при воспроизведении линейных, а также ветвящихся участков микропрограммы, не содержащих точек слияния ветвей. В этом случае каждой микрокоманде может быть поставлено в соответствие только одно состояние счетчика 9. Указанное обстоятельство дает возможность вычислить и разместить. заранее в контрольных разрядах памяти микрокоманд соответствующие коды по указанному выше правилу.

Однако реальные микропрограммы имеют более сложные структуры и содержат точки слияния ветвей. В укаэанных точках значения контрольных кодов зависят от того, по какой траектории была реализована микропрограмма. Чтобы обеспечить контроль хода микропрограммы, имеющей точки слияния ветвей, в предлагаемом устройстве в указанных точках обеспечивается установка счетчика 9 в определенное состояние своего рода код-индентификатор сооТ ветствующей точки слияния.

В процессе воспроизведения микропрограммы в каждый момент появления в регистре микрокоманд БМУ микрокоманды, соответствующей точке слияния, на входе 2 устройства появляется сигнал "1", который разрешает поступление на вход параллельной загрузки счетчика 9 импульса, по которому происходит запись в счетчик 9 кода, сформированного на выходах шифратора 8.

Если код, в который установился счет.чик 9, совпадает с кодом-индентифика5 15787 тором соответствующей точки слияния, сформированным блоком 5, можно сделать вывод об отсутствии неисправностей, в противном случае на вьгходе элемента И 7 появляется сигнал ошибки. Шифратор 8 осуществляет преобразование состояния счетчика, полученного в точке слияния, а ко-идентификатор данной точки. Каждому выходному коду шифратора 8 соответствует несколько входных — по числу ветвей, схо— дящихся в данной точке.. Шифратор 8 представляет из себя комбинационную схему, которая строится на основе соответствующей ей таблицы истинности.

Возможна реализация шифратора 8 на основе ПЗУ. В этом случае входы шифратора образуют адресные входы ПЗУ, выходы которого соответствуют выходам 20 шифратора 8.

Предположим, микропрограмма имеет две точки слияния: первой соответст( вует код-индентификатор S(,, второй—

S . Пусть в первой точке слияния схо — 25

Н дятся три ветви: соответствующие им состояния счетчика 9 в точке слияния равны S (,,S" и S во второй точке слияния — две ветви: соответствующие им состояния счетчика 9 S и S . Тог- 30

2 да логика работы .шифратора 8 описывается следующей таблицей

Входы Выходы ,„(S ($2 ($ 3

2 ($и

$2 (($2

S(, So — 00...О н

Где $ g состояние счетчика после 1 4 выполнения последней микрокоманды.

Всем другим входным кодам, отличным .от S, $,, S(, S, $ и S, соответстг з вуют выходные коды, отличные от S,S„ о

2 и $((- Для обеспечения возврата на

13 6 начальную микрокоманду в разряд 18 метки первой микрокоманды также заносится код "1".

Так как каждой точке слияния соответствует свое начальное состояние счетчика 9, неисправности, проявляющиеся в виде замены одной точки слияния другой, будут обнаружены.

Формула из о бр етения

Устройство для контроля хода про" грамм, содержашее шифратор, блок сравнения и первый элемент И, выход которого является выходом сигнала ошибки устройства, первый вход соединен с выходом блока сравнения, а второй вход соединен с тактовым входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет обнаружения ошибок перехода, оно дополнительно содержит регистр, счетчик, блок пространственного сжатия информации, второй элемент И, распределитель импульсов и элемент И-НЕ, выход которого соединен с входом параллельной загрузки счетчика, тактовый вход которого подключен к тактовому входу устройства и соединен с входом запуска распределителя импульсов, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами элемента И и элемента И-НЕ соответственно, вторые входы которьпс подключены к входу признака слияния ветвей устройства, выход элемента И соединен с тактовым входом регистра, группа выходов которого соединена с группой входов шифратора, группа выходов которого соединена с группой информационных входов счетчика, группа информационных выходов счетчика соединена с группой информационных входов регистра и с первой группой входов блока сравнения, вторая группа входов которого подключена к группе выходов блока пространственного сжатия, группа входов которого образует информационный вход устройства.

1578713

Составитель В.Кудряшов

Редактор M.Öèòêèíà Техред g,дидык Корректор М .Самборская

Заказ 1917 Тираж 567 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С СР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101