Устройство для контроля времени выпол-нения программ

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (щ830389 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1еа 7.79 (2t) 2799544/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 150581 Бюллетень Nо 18

Дата опубликования описания 15.0581 (51)М. Кл,з

G F 11/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений м открытий (53) УДК 658. 562 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Жуковский, Н. ф. Твердохлебов (71 } 3 а яв ит ель (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВРЕМЕНИ ВЫПОЛНЕНИЯ

ПРОГРАММ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано, например, в автоматизированных .системах управления технологическими процессами, работающих в реальном масштабе времени.

Известны устройства для контроля времени выполнения программ, содержащие счетчик времени, счетчик номеров команд, счетчик сбоев, блок управления, блок приоритетов, блок автономного сброса, включающий триггер, два элемента И и элемент задержки, и шифратор адреса прерывания, две входные шины сигналов меток времени 11.

Однако область применения этих устройств ограничена, поскольку они не позволяют осуществлять контроль ,времени нескольких одновременно ра- 20 ботающих программ различных приоритетов.

Наиболее бли эким по тех ничес кому решению к предлагаемому является устройство для контроля времени выполнения программ в вычислительной системе реального времени, содержащее последовательно соединенные генератор и первый элемент И, цифровую вычислительную машину (ЦВМ), 30 первая выходная шина которой соединена со вторым входом первого элемента И, регистр уровня приоритета, регистр контрольного слова, выходы которого соединены со входом ЦВМ, и по числу уровней приоритетов, таймеры приоритетных уровней, в состав ка>хдого и 3 кот орых входят последовательно соединенные второй элемент И и счетчик приоритетного уровня, а также по числу секторов программ и подпрограмм данного уровня приоритета последовательно соединенные триггер, третий элемент И и счетчик времени отработки подпрограмм, причем вторая выходная шина ЦВМ соединена с установочными входами регистра уровня приоритета, к каждому выходу которого подключен первый вход второго элемента И, и вторые входы третьих элементов И соответствующего таймера приоритетного уровня, третья выходная шина UBN соединена со стробирующим входом регистра уровня приоритета, с установочными входами счетчиков приоритетного уровня и счетчиков времени отработки подпрограмм, а также с обнуляющими входами .триггеров и регистра контрольного слова, четвертая выходная шина ЦВМ соедине830389 на с установочными входаМи триггеров, к выходу первого элемента И подключены вторые входы вторых элементов И и третьи входы третьих элементов И, а первые и вторые выходы счетчиков приоритетных уровней и счетчиков времени отработки подпрограмм соединены с установочными входами регистра контрольного слова. Это устройство обеспечивает обнаружение ненормального протекания вычислительного процесса и диагностику причин нарушения с точность до подпрограммы 2 g.

Недостатком устройства является большой объем оборудов ания вследст вие жесткого закрепления за каждым приори- » тетным уровнем, каждой программой и подпрограммой счетчиков, отсчитывающих раз и навсегда заданные предельные и допустимые времена выполнения. Это не позволяет гибко в зависимости от )О и зменений сос тава выполняемых программ и подпрограмм, перераспределять IIpoграммы по приорит ет ным уровням, Кроме того, на практике одни и те же подп:>ограммы могут использоваться 2» программами различных приоритет ных уровней, что предполагает з акрепление з а такими подпро=раммами счетчиков на каждом приоритетном уровне.

Цель изобретения — сокращение аппаратур ных затрат устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее управляющий элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами генератора и входной шиной запуска устройства, регистр уровня приоритета, уст ановочный и стробирующий входы которого соединеHbI соответственно с информационной и управляющей входными шинами устрой- О ства, и М таймеров приоритетного уровня, каждый из которых включает первый элемент И, соединенный выходом со счетным входом счетчика приоритетного уровня, второй элемент И, соеди- д» ненный выходом со счетным входом счетчика времени отработки подпрограмм, а первым входом — с выходом триггера, установочные входы которогс подключены ко входной шине задания приоритета, причем первый вход первого элемента И 1 -го таймера приоритетного уровня соединен с 1 -тым выходом регистра уровня приоритета

Fi =,v t, а второй вход — c выходом управляющего элемента И, выходы счетчиков приоритетного уровня и счетчиков времени отработки подпрограмм всех таймеров приоритетного уровня подключены к соответствующим установочным входам регистра контроль- 60 ного слова, обнуляющий вход которото соединен с информационной входной миной устройства, а выход — с выходной шиной уc"ã:I.îéñòâà, в каждый I àéìåð приорите> ного ур >вня введен счетчик 6» времени отработки программ, причем в ка>Кдом узле таймера приоритетного уровня установочные и стробирующие входы счетчика времени отработки программ соединены соответственно с установочными и стробирующими входами счетчика приоритетного уровня, счетчика времени отработки подпрограмм и регистра уровня приоритета, выходы — с соответствукыими установочными входами регистра контрольного слова, а счетный вход — с выходом первого элемента И и вторым входом второго элемента И, обнуляющий вход триггера подключен ко входной шине задания приоритета устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1, уцравляющий элемент 2 H цифровую вычислительную машину (ЦВМ) 3, регистр 4 уровня приоритета, регистр 5 контрольного слова и М таймеров б приоритетного уровня, в состав каждого из которых входят первый элемент 7 И, счетчик 8 приоритетного уровня, счетчик 9 времени отработки программ, триггер 10, второй элемент 11 И и счетчик 12 времени отработки подпрограмм, входная шина 13 запуска устройства, информационная 14 и управляющая 15 входные шины, входная,шина 16 задания приоритета и выходная шина 17 устройства.

Устройство работает следующим образ ом.

При переходе к решению задач второго приоритета уровня ЦВМ 3 запрещает по шине 13 поступление импульсов от генератора 1 через элемент 2 И на счетчики 8,9 и 12, заносит по шине 14 в регистр 4 код второго приоритета и в счетчики 8 и 9 таймера 6 второго приоритетного уровня соответственно начальный код времени отработки всех задач второго приоритета и начальный код времени отработки первой выполняемой программы второго приоритета. Указанные пересылки синхронизируются стробирующим сигналом по шине 15. По окончании пересылок на выходной шине 17 регистра 5 формируется сигнал, который открывает элемент 7 И таймера б второго приоритетного уровня для прохождения импульсов от генератора 1, à UВМ 3 по шине 13 формирует сигнал, открывающий элемент 2 И. При этом импульсы от генератора 1 поступают на счетчики

8 и 9 таймера б второго уровня приорит ет а. Если выполняемая программа обращается к подпрограмме, UBN 3 по шине 14 заносит в счетчик 12 соответствующий этой подпрограмме начальный код, стробируя занесение его по шине 15. При передаче управления подпрограмме ЦВМ 3 взводит по шине 16 триггер 10 таймера б второ>.о приОри830389 б тетного уровня, при этом сигнал на выходе триггера 10 подготавливает элемент И 11 для прохождения импульсов от генератора 1 на счетчик 12.

По окончании отработки подпрограммы триггер 10 сбрасывается. При переходе к выполнению следующей программы данного приоритета ЦВМ 3 устанавливает на счетчике 9 новый соответствующий этой программе начальный код без изменения содержимого счетчика 8. Сигналы о превышении допустимого и предельного времени отработки снимаются с определенных разрядов счетчиков 8 и 9 или 12 (например,с предпоследнего и последнего) в тот момент, когда соответствующие разря- 15 ды счетчика переходят из единичного состояния в нулевое. Указанные сигналы поступают на вход регистра 5 контрольного слова, каждый разряд которого соответствует одному из укаэанных Щ си гнало в (в част ности для трехприоритет ной системы регистр контрольного слова должен содержать 18 разрядов) .

В дальнейшем инициативный сигнал с регистра 5 передается в ЦВМ 3 для обработки, а ЦВМ 3 по шине 15 сбрасывает регистр 5 контрольного слова.

Если во время решения задачи второго приоритета пришел запрос от задач более высокого (первого) приоритета, счетчик 8 приоритетного уровня таймера 6 второго приоритетного уровня сбрасывается, а счетчики 9 и 12 остаются без изменений и продолжают счет импульсов времени после возвращения управления задачи второго приоритета. Последовательность действия в случае прерывания аналогична рассмотренной. Варьирование допустимыми и предельными временами осуществля- 40 ется путем задания различных начальных кодов счетчикам 8,9 и 12 таймера б.

Таким образом, устройство обеспечивает гибкое варьирование допус- 45 тимыми предельными временами отработки подпрограмм, программ и всех задач определенного приоритетного уровня, что приводит к его упрощению и позволяет сократить объем 50 оборудования.

Формула изобретения

Устройство для контроля времени выполнения программ, содержащее управляющий элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом генератора и входной шиной запуска устройства, регистр уровня приоритета, установочный и стробирующий входы которого соединены соответственно с информационной и управляющей входными шинами устройства, и N таймеров приоритетного уровня, каждый из которых включает первый элемент И, соединенный выходом со счетным входом счетчика приоритетного уровня, второй элемент И, соединенный выходом со счетным входом счетчика времени отработки подпрограмм, а первым входом — с выходом триггера, установочные входы которого подключены ко входной шине задания приоритета, причем первый вход первого элемента

И 1 -го таймера приоритетного уровня соединен с -тым выходом регистра уровня приоритета (= .м,, второй входс выходом управляющего элемента И, выходы счетчиков приоритетного уровня и счетчиков времени отработки подпрограмм всех таймеров приоритетного уровня подключены к соответствующим установочным входам регистра контрольного слова, обну. яющий вход которого соединен с информационной входной шиной устройства, а выход — с выходной. шиной устройства,. о т л ич ающ е е с я тем, что, с целью сокращения аппаратур ных затрат, в устройство в каждый таймер приоритетного уровня введен счетчик времени отработки .программ, причем в каждом таймере приоритетного уровня установочные и стробирующие входы,счетчика времени отработки программ соеди-, нены соответственно с установочными и стробирующими входами счетчика приоритетногo уровня, счетчика времени отработки подпрограмм и регистра уровня при орит ет а, выходы — с сост ветствующими установочными входами регистра контрольного слова, а счетный вход — с выходом первого элемента И и вторым входом второго элемента И, .обнуляющий вход триггера подключен ко входной шине задания приоритета устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2649135/".8-24, кл. G 06 F 11/00, 1978.

2. Патент CitlA Р 3996567, кл. 340-172,5, 1976 (прототип) .

830389

Составитель В.Вертлиб

Техред И. Голинка, Корректор Г.Назарова

Р ед акт ор Л. Повха н :Филиал ППП "Патент ", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

За,<аз 27 32/18 Тираж 745 Подпис н ое

EHHNIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 33, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5