Устройство для имитации неисправностей

 

сжз советских социллист иесних

РЕСПУБЛИК

as> SUmi, 1 6 1 (Д1) С Оо F 11/26 "».З Ы Ы .. 53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям пРИ пют ссср

1 (21) 4656095/24 (22) 28.02„89 (46) 07.01.91. Бюл. Р (71) Ульяновский научно-производственный комплекс "Центр применения микроэлектроники и автоматизации в машиностроении" (72) С.Л.Улыбин (53) 681.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

1: 1164715, кл. С 06 F 11/26, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Р 1337900 кл. G 06 F 11/26, 1986. (54) устройство для ииитлции нкисПРЛВИОС ПЙ (57) Изобретение предназначено для внесения неисправностей,в вычислительнык процесс. Цель изобретениярасширение функциональных воэможностей за счет возможности образования каскада из нескольких устройств.для обеспечения определения места;внесе-;

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для проверки отказоустойчивости вычислительных систем.

Целью изобретения является расширение функциональных вазможностей за счет воэможности образования кас- када из нескольких устройств для o6ee-, лечения определения места внесения неисправности по любому количеству условий.

На фиг.1 приведена схема устройства для имитации неисправностей;

2 ния неисправности по любому количеству условия . Количество условий, определяющих место внесения, ограни- -:

/ чена только количеством, устройств, в каскаде. На входы 9,.10, 19 приходит начальный адрес, признак записи и сигнал сброса, которые подготав.ливают устройство к работе. При этом на счетчик 1 записывается адрес, в, который надо внести неисправность.

На входы 11, 12 из ЗВМ поступают текуцие адреса и признак адреса. При совпадении содержимого счетчика 1 с пришедшим адресом блок 3 сравнения, триггер 4 и формирователь 5 вырабатывают на выходе 13 сигнал, имитируюг ий неисправ fGcTb Счетчик 2, эле" менты ИЛИ 6, 7, элемент И 8 и метки времени, приходяцие на вход 18, предназначены для автоматического изменения места внесения неисправности.

Входь. 14, 15 и выходы 16, 17 служат для соединения нескольких устройств в каскад. 2 ил. на фиг.2 - схема соединения устройств для имитации неисправностей в каскад.

Устройство содержит два счетчика N,2, блок 3 сравнения, триггер 4 фжмировате1 ь 5 импульсов, два эле" мента ИШ 6,7, элемент И 8, вход 9 задания начального адреса, вход 10 записи, вход 11 текуцего адреса, вход 12 признака адреса, выход 13 иыиации неисправности, первый 14 и второй 15 входы каскадирования, первый 16 и второй 17 выходы каскадирования, вход 18 меток времени, вход сброса 19.

1619279

Схема соединения (фиг.2) содержит каскад из и устройств 20 имитации неисправностей. Устройство позволяет изменить место внесения неисправнос5 тей как вручную (программно), так и автоматически (аппаратно).

При подключении к вычислительной системе одного устройства (фиг.1) на первый вход 14 каскадирования заводится уровень логического "0", Если необходимо обеспечить автоматическое изменение места внесения неисправностей, то выход 13 надо соединить с входом 15 устройства, а на вход 18 подать метки времени. Частота меток времени выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить переполнение счетчика 2 через время, выделенное для имитации неисправности по одному адресу. При этом второй выход

17 каскадирования устройства является выходом признака окончания проверки отказоустойчивости вычислительной системы. 25

При соединении и устройств в каскад (фиг.2) первый выход 16 каскадирования i-го устройства 20 (i = 1, -1) соединяется с первым входом каскадирования 14 (х-ь1)-го устройства 20. Выход 13 n-ro устройства 20 является выходом имитации неисправностей каскада. Кроме того, он соединяется с входом 14 первого устройства t

20. Если необходимо обеспечить авто- матическое изменение места внесения неисправностей, то надо произвести дополнительные соединения. Выход 13, п-устройства 20 надо соединить с вторым входом 15 каскадирования и-го 40 устройства 20. Второй выход каскади-, рования 17 (1.+1)-го устройства 20 надо соединить с вторым входом .1.5. каскадирования i-го устройства 20.

На входы 18 устройства надо подать 45 метки времени, частота которых вьг бирается с таким расчетом, чтобы обеспечить переполнение счетчика 2 через время, определяемое разработчиком вычислительной системы. При этом выход 17 первого устройства 20

50 явялется выходом признака окончания . проверки отказоустойчивости вычисли-! тельной системы..

Входы 11 устройств 20 соединяются с выходами адресов вычислительной системы, по которым определяется точ ка вычислительного процесса, в кото руюю вносится неисправность. В зависимости от конкретноп реализации вычислительной системы входы 11 устройств

20 можно соединить, например, (при п=З): для первого устройства 20 — с выходом регистра страниц (при страничной организации памяти вычислительной системы); для второго устройствас выходом счетчика команд, на котором формируются адреса команд; для третьего устройства 20 — с выходом счетчика микрокоманд, на котором формируются адреса микрокоманд.

Входы 12 устройства 20 при этом соединяются с: для первого устройства

20 — с входом записи регистра страниц, для второго устройства 20 - с выходом признака обращения к памяти от счетчика команд; для третьего устройства 20 — с выходом признака обращения к памяти микрокоманд от счетчика микрокоманд.

Входы 18 устройства 20 соединяются с выходами меток времени, частота которых обеспечивает переполнение счетчиков 2 через время, достаточное для появления на входах 11: для первого устройства 20 — заданного на счетчике 1 номера страницы памяти; для второго устройства 20 — заданного на счетчике 1 адреса команды," для третьего устройства 20 — заданного на счетчике 1 адреса михрокоманды.

Подготовка устройства к работе производится следующим образом.

На вход 9 устройства подается информация (например, с тумблерного наборного поля), которая является начальным адресом, по которому наг тируется неисправность. С входа 9 эта информация поступает на информационный вход счетчика 1. На вход 10 устройства подается сигнал (например, с кнопки наборного поля), который далее поступает на вход залиси счетчика 1 и записывает в него код начального адреса. После этого на вход 19 подается сигнал (например, с кнопки наборного поля), который поступает на первый вход элемента

ИЛИ 7. На выходе элемента ИЛИ 7 появляется сигнал, который проходит на вход сброса счетчика 2 и обнуляет его. После этого устройство готово к работе.

Устройство работает следующим образом.

При работе вычислительной системы на вход 11 первого устройства посту1619279 пают коды страниц системы. С входа

11 эти коды поступают на первый вход блока 3 сравнения, на второй вход которой поступает код с выхода счетчика 1. Сигнал с выхода блока 3 срав5 нения поступает на информационный: вход триггера 4 °

На вход 12 первого устройства поступают сигналы с входа записи регистра страниц вычислительной системы. С входа 12 эти сигналы поступают на вход записи триггера 4. На вход сброса триггера 4, который соединен с инверсным входом элемента И 8 и с входом 14 устройства, поступает низкий потенциал с выхода 13 третьего устройства (фиг.2), который не мешает работе триггера 4. При несовпадении кодов на входах блока 3 сравнения 20 на его выходе появляется "0 который записывается на триггер 4 сигналом с входа 12. При этом единичный ! потенциал с инверсного выхода триггера 4 поступает на выход 16 устройст- 25 ва. С выхода 16 первого устройства единичный потенциал поступает на вход 14 второго устройства. Единич-.-: ный сигнал с входа 14 поддерживает в нулевом состоянии триггер 4 и блокирует элемент И 8 второго устройства. Единичный сигнал с инверсного выхода триггера 4 второго устройства поддерживает в нулевом состоянии триггер 4 и блокирует элемент И 8 третьего устройства.

На входы 18 устройств подаются метки времени. С входа 18 метки времени поступают на второй вход элемента

И 8 устройств..Так как элементы И 8 второго и третьего устройств заблокированы, то метки времени появляют-. ся только на выходе элемента И 8 первого устройства. Далее они поступают на счетный вход счетчика 2. Если в течение времени, Т t = 21, ti(где 1разрядность счетчика 2, t - период следования меток времени, подаваемых на вход 18 первого устройства) в вычислительной системе не было обраще-.

50 ния к странице памяти, код которой совпадает с кодом, хранящимся на счетчике 1 то счетчик 2 переполнится.

При этом на выходе счетчика 2 появится сигнал, который через элемент

ИЛИ 6 поступает на счетный вход счетчика 1. Содержимое счетчика 1 увеличится на единицу. Таким образом, при длительном непоявлении в вычислительной системе отслеживаемого условия (в данном случае заданного кода стра-, ницы памяти) происходит автоматическое изменение этого условия.

При совпадении кодов, приходящих на входы блока 3 сравнения, íà его выходе появляется "1", которая залисывается на триггер 4 сигналом с входа 12. Единичный потенциал с прямого выхода триггера 4 поступает на вход ! формирователя 5 и на второй вход эле-. мента KIH 7. Форьп рователь 5 формирует на своем вьмоде сигнал. На выходе элемента ИЛИ 7 появляется единичный потенциал, который поступает на вход сброса счетчика 2, обнуляет,его и подцерживает в нулевом состоянии.

Нулевой потенциал с инверсного выхода триггера 4 поступает на выход 16 первого устройства. Далее нулевой потенциал поступает на вход сброса триггера 4 второго устройства, разрешая его работу, и на инверсньпЪ вход элемента И 8 второго устройства, разрешая прохождение через него меток времени с входа 18. Если после этого в течение времени Т = 21 - t где период следования меток времени, подаваемьп-. на вход 18 второго устройства) в вычислительной системе не было обращения за командой, адрес которой совпадает с кодом, хранящимся на счетчике 1, то счетчик 2 переполнится. Это приведет к увеличению содержимого счетчика 1 на "1".

При совпадении кода, хранящегося. на счетчике 1 второго устройства с адресом команды, приходящим из вычислительной системы на вход 11 второго устройства, триггер 4 устанавливается в единичное состояние. Тем самым блокируется работа счетчика

2 второго устройства и разрешается работа триггера 4 третьего устройства. Кроме того, на счетчик 2 третьего устройства начинают проходить метки времени с входа 18. Если после этого в течение времени Т = 21. и з

3 (где t> — период следования меток времени, подаваемых на вход 18 третьего устройства) в вычислительной системе не быпо обрацения за микрокоман;. дой, адрес которой совпадает с кодом, хранящимся на счетчике 1 третьего устройства, .то счетчик 2 переполнится. Это приведет к увеличению содержимого счетчика 1 на "1".

1619279

10

При совпадении кода, хранящего-ся йа счетчике 1 третьего устройства с адресом микрокоманды, приходящим из вычислительной системы на вход

11 третьего устройства, триггер 4 устанавл.-|вается в единичное состояние.

При этом на выходе формирователя 5 формируется сигнаг, имитирующий йе- . исправность, который поступает на выход 13 устройства. С выхода 13 третьего устройства этот сигнал поступает в вычислительную систему и имитирует в ней неисправность. Кроме ".îãý, этот сигнал поступает на вход 15 третьего устройства и на вход 14 первого устройства. С входас

15 третьего устройства сигнал через элемент ИЛИ 6 пос.упает на счетный вход счетчика 1, увеличивая его содержимое на "1". Таким образом,обеспечивается автоматическое изменение адресов, по которым имитируется неисправность.

Сигнал с входа 14 первого устройства обнуляет триггер 4, что приводит к разблокированию счетчика 2 первого устройства, а также к обнулению триггеров 4 и блокированию меток времени во втором и третьем устройствах.

Следующая имитация будет произведена при новом вхождении программы в страницу памяти, код которой указан на счетчикс 1 первого устройства, и при выполнении микрокоманды, адрес которой вновь сформирован на счетчике 1 третьего устройства, команды, адрес которой совпадает с кодом на счетчике i второго устройства, После того, как по данной команде будет смонтирована неисправнссть во всех микрокомаидах, счетчик 1 третьего устройства переполнится. Сигнал переполнения с. выхода счетчика 1 по, ступает на выход 17 третьего устройства, далее на вход 15 второго уст= . ройства. С входа 15 сигнал через эле- мент ИЛИ 6 поступает на счетный вход счетчика 1 второго устройства, увеи и личивая его содержимое на 1

После того, как неисправность будет смонтирована во все микрокоманды всех команд, расположенных в данной странице памяти, счетчик 1 второго устройства переполнится. Сигнал пе:реполнения с выхода счетчика 1 че 1 ез выход 17 второго устройства по,ступает на вход 15 первого устрой30

50 ства. С входа 15 этот сигнал через элемент. ИЛИ 6 поступает на счетньм вход счетчика 1 первого устройства, увеличивая его содержимое на "1".

На выходе 17 появится сигнал после того, как неисправность будет смонтирована во все микрокомаиды. всех команд, расположенных во всех страницах памяти. Этот сигнал является признаком окончания полной проверки отказоустойчивости вычислительНОЙ системы

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет за счет каскадирования более точно определить в вычислительном процессе точку, в которую вносится неисправность, что.позволяет увеличить число точек вычислительного процесса для имитации неисправнос тей н приводит к более полной проверке отказоустойчивости вычислительных систем.

Формула изобретения

Устройство для имитации неисправностей, содержащее два счетчика, блок сравнения, триггер, формирователь импульсов, два элемента ИЛИ, элемент И, причем первый вход блока сравнения является входом текущего адреса устройства, вход записи триггера является входом признака устройства, прямой выход триггера соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход формирователя импульсов является выходом имитации неисправности устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расиирения функциональных возможностей за счет образования каскада из нескольких устройств для обеспечения определения места внесения неисправности по любому количеству условий, информационный вход и вход записи пс,свого счетчика являются соответственно входом задания начального адреса и входом записи устройства, информационный вьгход первого счетчика соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен с информационным входом тригге- ра, инверсный выход которого являет-ся первым выходом каскадирования устройства, прямой выход триггера соединен с входом формирователя импульсов, вход сброса триггера и ннверс1Ф

Риа 2

Составитель Д.Ванюхин

Техред. Л,Сердюкова Корректор Л.Патай

Редактор А.Мотыль

Тираж, Заказ 49

Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

161 ный вход элемента И соединены с первым. входом каскадирования устройства, второй вход первого элемента ИЛИ является входом сброса устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом сброса второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходом элемента И, второй вход которого является входом меток времени

9279 l0 устройства, выход переполнения второго счетчика соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом пеового счетчика, а второй вход является вторым входом каскадирования устройства, выход переполнения первого счетчика является вторым выходом каскадирования устройства.