Устройство для сбора и регистрации данных о работе информационно-вычислительной системы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмр-ву— (22) Заявлено 080581 (21) 3288821/18-24 )5g f М. Кт1 з

Союз Соаетскнх

Соцналнстнческнх

Реслублнк

G Об Г 15/36 с присоединением заявки HP— (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 301132, бюллетень HP 44 (5З)УДК 681. 325 (088.8) Дата опубликования описания 3Q11.82

Институт технической кибеРнетики йй Гелорусской ССР I (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО Д3И СВОРА И РЕГИСТРАЦИИ ДАННЫХ

О РАБОТЕ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОИ

СИСТЕМЫ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сбора данных, характеризующих функционирование программных и аппаратных средств вычислительных систем (ВС) с последующим применением этих данных для повышения эффективности использования отдельных ЭВМ и устройств системы, при 1О моделировании вновь разрабатываемых устройств и систем, при выборе алгоритмов диспетчеризации вычислительного процесса, при определении требований программ на системные ресурсы, при построении моделей рабочей нагрузки ВС и при определении накладных расходов операционной системы.

Известна система визуального контроля эа работой вычислительной машины 2О содержащая пульт управления, входной буферный блок, адресный узел, оперативную память, блок индикации и телевизионный монитор (1 ).

Однако она не позволяет определять времена обращения и загрузку различных внешних устройств ЭВМ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сбора и регистрации данных о работе узлов ЭВМ, содержащее блок приема сигналов, блок регистрации временной диаграммы, блок управления и блок вывода данных (2 ).

Существенными недостатками этого устройства являются малое число <щновременно регистрируемых событий (до б), невозможность проведения непрерывной регистрации во всех режимах (в связи с прекращением сбора информации на время вывода собранных данных на перфоленту), ограниченное время непрерывной регистрации временной диаграммы, определяемое периодом прохохсдения сорока импульсов опроса с момента начала регистрации, большая избыточность регистрируемой информации, большой расход внешнего носителя, вызванные регистрацией большого количества одинаковых значений временной диаграммы при неизменном состоянии исследуемой ЬС, невозможность получения информации об использовании ресурсов ВС конкретными программными модулями, что необходимо для обеспечения определения эффективности системы при выполнении программы.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и повышение эффективности работы устройства за счет увеличения количества режимов

978155 работы при обеспечении непрерывной регистрации информации об использовании ресурсов BC в привязке к обрабатываемым в системе программным модулям и при значительном сокращении объемов выводимых данных. 5

Поставленная. цель достигается тем, что в устройство для сбора и регистрации данных о работе информационновычислительной системы, содержащее блок вывода данных, узел регистрации fp временной диаграммы, первый блок управления и блок приема сигналрв, первый выход которого соединен с, первым входом узла регистрации временной диаграммы, управляющий вход которого соединен с выходом управления регистрацией первого блока управления, вход сигнала завершения записи и выход управления записью которого соединены соответственно с первым входом и первым выходом блока вывода данных, введены второй блок управления, блок буферной памяти и блок коммутации, причем первый atop aToporo блока управления соединены с вторым входом узла регистрации временной диаграммы, первый выход которого соединен с входом изменения состояния временной диаграммы первого блока управления, вход кода операции и выход смены кода программы которого соединены соответственно с вторым выходом и первым входом второго блока управления, второй и третий входы которого соединены соответственно 35 с вторым и третьим выходами блока приема, первый и второй выходы кото" рого соеДинены соответственно с первым и вторым выходами блока коммутации, третий вход которого соединен 40 с выходом управления регистрацией параметров первого блока управления, вход конца записи и выход управления записью в блок памяти которого соединены соответственно с первым 45 выходом и первым входом блока памяти, второй и третий входы которого соединены соответственно с вторым выходом узла регистрации временной диаграммы и выходом блока коммутации, второй выход блока памяти соединен с вторым входом блока вывода данных, группа входов блока приема событий соединена с группой информационных входов устройства.

1 узел регистрации временной диаграм-,55 мы содержит три блока элементов И, схему сравнения, коммутатор, счетчик и два регистра, причем информационные входы и выходы первого регистра соответственно соединены с выходом первого, первым входом второго блока элементов И и первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом второго регистра, вход сброса которого соединен с вы- 65 ходом третьего блока элементов И, первый вход которого соединен с выходом переполнения счетчика, счетный вход и информационный выходы которого соответственно соединены с выходом схемы сравнения и первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом второго регистра, информационный вход которого соединен с выходом второго блока элементов И, второй вход которого и вторые входы первого и третьего блоков элементов

И, информационный вход счетчика, третий вход коммутатора соединены с управляющим входом узла, выход схемы сравнения соединен с первым выходом узла, второй вход первого блрка элементов И соединен с первым входом узла, четвертый вход коммутатора сое,динен с вторым входом узла, выход коммутатора соединен с вторым выходом узла.

Кроме того, второй блок управления содержит дешифратор, два блока элементов И, регистр и схему сравнения, выход которой соединен с первым входом первого блока элементов И, выход которого соединен с входом дешифратора, первый выход которого соединен с первым входом второго блока элементов И, выход которого соединен с входом регистра, выход которого соединен с первым выходом блока, первый вход схемы сравнения и второй выход дешифратора соединены соответственно с первым входом и вторым выходом блока, вторые входы первого блока элементов И, схемы сравнения и второго блока элементов И соединены соответственно с вторым и третьим входами блока.

Первый блок управления содержит генератор импульсов,, два делителя частоты, два коммутатора и пульт управления, причем выход генератора импульсов. соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен с первым входом первого коммутатора> второй вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом пульта управления и с входом формирователя последовательности, выход которого соединен с первым входом второго коммутатора, второй вход которого соединен с вторым выходом пульта управления, третий вход второго коммутатора соединен с входом кода операции блока, выход смены кода программы которого соединен с первым выходом второго коммутатора, четвертый вход которого соединен с входом изменения состояния временной диаграммы блока, выход управления регистрацией которого соединен с вторым выходом второго коммутатора, третий выход которого соединен с выходом управления регистрацией параметров блока, вход конца записи кото978155

45 рого соединен с пятым входом второго коммутатора, четвертый выход которого соединен с выходом управления записью в блок памяти блока, вход сигнала завершения записи которого соединен с шестым входом второго 5 коммутатора, пятый выход которого соединен с выходом управления записью блока.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для сбора и регистрации данных о работе информационно-вычислительной системы;на фиг.2 — блоксхема регистрации временной диаграммы; на фиг.3 - блок-схема первого блока управления; на фиг.4 - блоксхема второго блока управления, Устройство для сбора и регистрации данных о работе информационно-вычислительной системы (фиг.1) содержит блок 1 приема, второй блок 2 управления,. первый блок 3 управления, блок 20

4 регистрации временной диаграммы, блок 5 вывода данных, блок 6 буферной памяти, коммутатор 7.

Блок регистрации. временной диаграммы (фиг.2), содержит счетчик 8, блоки 9 и 10 элементов И, регистр

11, блок 12 элементов И, регистр

13, коммутатор 14, схему 15 сравнения.

Первый блок управления (фиг;3) содержит генератор 16 импульсов, делитель 17 частоты, коммутатор 18, делитель 19 частоты, пульт 20 управления, коммутатор Z1.

Второй блок управления (фиг. 4) 35 содержит дешифратор 22, блок 23 элементов И, регистр 24, схему 25 сравнения, блок 26 элементов И.

Съем информации о работе устройства и блоков системы производится 40 при помощи специальных высокоомных зондов, подключаемых к определенным точкам электронных схем (выходам триггеров, регистров, дешифраторов и т.д,), состояния которых характеризуют занятость устройств и блоков или идентифицируют наступление определенных событий в системе. Выходы зондов подключаются к блоку 1 приема событий.

Устройство позволяет производить сбор и регистрацию данных о работе информационно-вычислительной системы в привязке к обрабатываемым в системе программным модулям и/или к заданным временным интервалам. Эта привязка осуществляется с помощью блока 2.

Блок 1 приема представляет собой блок усилителей. Привязка собираемой статистики к обрабатываемому програм- 60 мному модулю осуществляется программой семантической привязки (ПСП), реализованной по методу перехвата

ПСП, заменяет в операционной системе фиктивную учетную программу, по- 65 лучающую управление при инициации и завершении выполнения каждого модуля в системе.

Возможны следующие основные режимы работы устройства: режим регистрации временной диаграммы работы системы, режим формирования интегральных отчетов о работе устройств, узлоВ и блоков исследуемой ВС, режим регистрации накладных расходов OC режим трассировки кодов команд.

Режим временной диаграммы (ВД) .

Перед началом работы устройства пользователь должен подсоединить зонды к определенным точкам исследуемой ВС, идентифицирующим изменение состояний интересующих его блоков, узлов или устройств системы, включить питание устройства и произвести его начальную установку путем задания требуемого режима и проведения общего сброса с пульта 20 уп-: равления блока 3 управления устройства.

Кроме того, с пульта 20 управления блока 3 управления устройства задается требуемая частоты выборки, определяющая интервал времени заполнения счетчика 8 блока 4,. сигнал переполнения счетчика 8 при работе устройства в привязке к заданным временным интервалам и фиксирующая момент истечения этого временного интервала.

При работе устройства в режимах

ВД разделение данных по временным интервалам производится на этапе обработки зарегистрированной информации.

При подготовке работы устройства в привязке к обрабатываемым в системе программным модулям оператору исследуемой ВС необходимо загрузить в буфер ПСП имена программных модулей, подлежащих регистрации, или сообщить

ПСП о необходимости регистрации всей последовательности обрабатываемых системой модулей. При этом ПСП либо присваивает последовательности указанных оператором модулей соответствующие цифровые коды-идентификаторы (от единицы до двухсот пятидесяти пяти), либо осуществляет присваивание цифровых кодов-идентификаторов в процессе регистрации данных в соответствии с последовательностью обрабатываемых в системе модулей, исключая при этом присваивание разных идентификаторов модулям с одинаковыми именами. В последнем случае перечень имен обработанных модулей получается путем распечатки таблицы ПСП.

Устройство работает следующим образом.

С пульта 20 управления блока 3 управления разрешается работа тактового генератора 16, сигналы с которого через делитель 17 частоты и коммутатор 18 поступают на делитель 19.

978155

24 блока 2 через коммутатор 21, формирующий заданный в блоке 3 управления формат записи, в блок б. После этого блок 3 управления организует сброс регистра 13 и счетчика 8, копирование содержимого регистра 11 через блок 12 в регистр 13 добавление единнцы в счетчик 8 и Сброс регистра 11. После этого БРВД готов к приему следующего кода временной диаграммы.

В случае переполнения счетчика

8 блок 3 управления вычитает единицу иэ счетчика 8, копирует содержимое регистра 13, счетчика 8 и регистра

24 через коммутатор 14 в блок б, сбрасывает счетчик 8 и добавляет в него единицу. При смене обрабатывае мого модуля после получения сигнала дешифратора 22 блока 2 блок 3 управления по первому сигналу блока 4 организует вне зависимости от сигнала схемы 15 сравнения, запись содержимого регистра 13, счетчика 8 и регистра 24 в блок б, сброс регистров

55.

Делитель 19 подает последовательность сигналов на коммутатор 21 который коммутирует требуемые управляющие сиг-. налы исходя из заданного режима работы устройства.

Во всех режимах работы устройства 5 выдача управляющих сигналов с коммутатора 21 начинает производиться либо непосредственно после нажатия кнопки "Пуск" на пульте его в случае регистрации данных к привязке к вре- 30 менным интервалам или заданному ко. личеству команд, либо после получения сигнала о начале обработки требуемого программного модуля с дешифратора 22 блока 2 устройства в случае регистрации данных в привязке к имени обрабатываемого модуля.

В режиме "Временная диаграмма" основным функциональным блоком устройства является блок регистрации временной диаграммы (БРВД) 4, который работает следующим образом.

По сигналам выборки, поступающим с заданной частотой из блока 3 управления, происходит копирование через блок 10 элементов и БРВД на вход регистра 11 информации о состоянии в момент опроса исследуемых блоков и узлов ВС, поступающей от зондов устройства через блок 1 приема. Состояние регистра 11 сравнивается с содержанием регистра 13 на схеме 15 сравнения блока 4. В случае совпадения кодов в указанных регистрах производится добавление единицы в счетчик

8 и сброс регистра 11, что подготав- З5 ливает регистр 11 к приему нового кода временной диаграммы по следующему сигналу выборки. В случае несовпадения кодов в регистрах 11 и.

13 обеспечивается запись содержимо- 40

ro регистра 13, счетчика 8 и регистра

13, 24 и счетчика 8, копирование содержимого регистра 11 в регистр 13, добавление единицы в счетчик 8 и сброс регистра 11. Остальные блоки устройства в режиме ВД работают следующим образом.

Блок 2 получает через блок 1 приема на вход схемы 25 сравнения последовательность выполняемых в системе кодов операций, служащей для выявления трех, следующих друг эа другом, определенных в блоке 3 кодов операций, вероятность появления которых (трех команд ) в такой последовательности при выполнении в системе программ равна нулю.

Применение изобретения позволяет расширить функциональные возможности устройства за счет воэможности непрерывной регистрации во всех режимах.

Формула изобретения

1. Устройство для сбора и регистрации данных о работе информационновычислительной системы, содержащее блок вывода данных, узел регистрации временной диаграммы, первый блок управления, блбк приема, первый выход которого соединен с первым информационным входом узла регистрации временной диаграммы, управляющий вход которого соединен с выходом управле-. ния регистрацией первого блока управления, вход сигнала завершения записи и выход управления записью которого соединены соответственно с первым входом и первым выходом блока вывода данных, о т л и ч а ю щ ее с я тем, чzo с целью расширения функциональных возможностей за счет непрерывной регистрации данных во всех режимах, в него введены второй блок управления, блок буферной памяти и блок коммутации, причем первый выход второго блока управления соединен с вторым входом узла регистрации временной диаграммы, первый выход которого соединен с входом изменения состояния временной диаграммы первого блока управления, вход кода операции и выход смены кода программы которого соединены соответственно с вторым выходом и первым входом первого блока управления, второй и третий входы которого соединены соответственно с вторым и третьими выходами блока приема, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока коммутации, третий вход которого соединен с выходом управления регистрацией параметров первого блока управления, вход конца записи и выход управления записью в блок памяти которого соединены соответственно с первым выходом и входом блока памяти, второй

978155

10 и третий входы которого соединены соответственно с вторым выходом узла регистрации временной диаграммы и выходом блока коммутации, второй выход .блока памяти соединен с вторым входом блока вывода данных, группа входов блока приема событий соединена с группой информационных входов устройства.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел регистрации временной диаграммы содержит три блока элементов И, схему сравнения, коммутатор, счетчик, два регистра, причем информационные входы и выходы первого регистра соответственвенно. соединены с вых >дом первого, первым входом второго блока элементов И и первым входом схемы сравнения, второй вход которого соединен с выходом второго регистра, вход сброса которого соединен с выходом третьего блока элементов И, первый вход которого соединен с выходом переполнения счетчика, счетный вход и информационный выходы которого соответственно соединены с выходом схемы сравнения и первым входом коммутатора, второй вход которого соединен с выходом второго регистра, информационный вход которого соединен с выходом второго блока элементов И, второй вход которого и вторые входы первого и третьего блоков элементов И, информационный вход счетчика и третий вход коммутатора соединены с управляющим входом узла, выход схемы сравнения соединен с первым выходом узла, четвертый вход коммутатора соединен с вторым входом узла, выход коммутатора соединен с вторым выходом узла.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем второй блок управления содержит дешифратор, два блока элементов И, регистр и схему сравнения, выход которой

I соединен с первым входом первого блока элементов И, выход которого соединен с входом дешифратора, первый выход которого соединен с первым входом второго блока элементов

И, выход которого соединен с входом регистра, выход которого соединен

45 с первым выходом блока, первый .вход схемы сравнения и второй выход дешифратора соединены соответственно с первым входом и вторым выходом блока, вторые входы первого блока элементов И-, схемы сравнения и второго блока элементов И соединены соответственно с вторым и третьим вхо- дами . блока.

4. Устройство по п ° 1, о т л ч а ю щ е е с я тем, что первый блок управления содержит генератор импульсов, два делителя частоты, два коммутатора и пульт управления, причем выход генератора импульсов соединен с входом первого делителя частоты, выход которого соединен с первым входом первого коммутатора, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым выходом пульта управления и с входом второго делителя частоты, выход которого соединен с первым входом второго коммутатора, второй вход которого соединен с вторым выходом пульта управления, третий вход второго коммутатора соединен с входом кода операции блока, выход смены кода программы которого соединен с первым выходом второго коммутатора, четвертый вход которого соединен с входом изменения состояния временной диаграммы блока, выход управления регистрацией которого соединен с вторым выходом второго коммутатора, третий выход которого соединен с выходом управления регистрацией параметров блока, вход. конца записи которого соединен с пятым входом второго коммутатора, четвертый выход которого соединен с выходом управления записью в блок памяти блока, вход сигнала завершения записи которого соединен с шестью входом второго коммутатора, пя тый выход которого соединен с выходом управления записью блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CtQA 9 3829841, кл. 340.172.5, опублик. 1974.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 545990, кл. G 06 F 15/36, 1975 (прототип) .