DE2322349C3 - Anordnung zur Anzeige einer zeitlich abnormalen Programmausführung in einem prozeBsteuernden Rechner, welcher auf verschiedenen Prioritätsstufen arbeitet - Google Patents
Anordnung zur Anzeige einer zeitlich abnormalen Programmausführung in einem prozeBsteuernden Rechner, welcher auf verschiedenen Prioritätsstufen arbeitetInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Anzeige einer zeitlich abnormalen Programmausführung
in einem prozeßstcuernden Rechner, welcher auf verschiedenen Prioritätsstufen arbeitet, von denen jede
aus einer Anzahl von Programmabschnitten besteht, wobei in dem Rechner ein Register mit einer Stelle für
jede der Prioritätsstufen, welche durch ihren Zustand anzeigt, daß auf der entsprechenden Prioritätsstufe gearbeitet
wird, und ein Taktgeber vorgesehen ist.
Ein derartiger Rechner ist durch die DT-OS 19 09 632 bekannt geworden, ohne daß dort eine Überwachung
abnormaler Programmausführungen vorgesehen ist Bei diesem Rechner ist weiter ein Steuerregister
vorgesehen, welches auf das Register mit den Stellen
für die Prioritätsstufen arbeitet. Auch logische Schaltungen werden bei diesem Rechner insbesondere
am Ausgang des letzterwähnten Registers verwendet.
Durch die Druckschrift IBM Technical Disclosure Bulletin. Band 13, Nr. 8, Januar 1971, S. 2342 ist weiter
bekannt, eine gegebene Operation hinsichtlich ihrer Zeitdauer zu überwachen und diesbezüglich zu begrenzen,
wobei zur gleichzeitigen Überwachung der Zeitdauer vieler Operationen ein einziger Zähler verwendet
wird.
In einem System der eingangs erwähnten Art erfolgt der Ablauf des Verkehrs dadurch, daß verschiedene
Programme abgerufen und ausgeführt werden, die entscheiden, welche Schritte in dem System zu unternehmen
sind. Die verschiedenen Programme werden dann während sogenannter primärer Intervalle abgerufen,
welche Zeitintervalle bedeuten, während denen die Programme periodisch in Abhängigkeit von ihren entsprechenden
Prioritätsstufen ausgeführt werden, wobei die Programme mit der höchsten Priontätsstufe zuerst
abgerufen und ausgeführt werden. Dabei kann es vorkommen, daß die Programme nicht alle innerhalb des
Intervalls ausgeführt werden, sondern daß es am Ende des primären Intervalls nötig wird, die Ausführung
eines bestimmten Programms zu unterbrechen, welches dann während eines späteren primären Intervalls abgerufen
wird. vgl. z. B. die SW-PS 3 30 445. Die Dauer der primären Intervalle wird bestimmt mit Hilfe eines Zählers
in der Zentraleinheit des Rechners, während der Zähler durch einen Oszillator stufenweise vorwärtsgeschaltet
wird. Wenn der Zähler einen bestimmten Wert erreicht hat, wird das Ende des primären Intervalls angezeigt.
Bei einem integrierten rechnergesteuerten Fernmeldesystem ist es wichtig, daß eine vollständige Steuerung
auch bei auftretenden abnormalen Zuständen in dem System erzielt werden kann. Solche abnormalen
Zustände können sich aus einer gelegentlichen Häufung des Verkehrs ergeben, durch welche bestimmte
Programme überlastet werden, so 1. * die Ausführungszeiten
verlängert werden, was zu einer Zeitverschiebung bei der Ausführung der anderen Programme
führt, einer sogenannten Programmverschiebung. Das Ergebnis hiervon kann eine verringerte Leistungsfähigkeit
bei der Abwicklung des Verkehrs sein, welche weiter gestört werden kann oder im schlimmsten Falle zu
einem vollständigen Stopp in der Programmausführung führt, wenn keine Maßnahmen ergriffen werden. Ein
auftretender abnormaler Zustand in dem System kann seinen Ursprung auch in einem Teil der Software oder
Hardware haben, was ebenfalls zu einem vollständigen Stopp der gesamten Programmausführung führen
kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zeitlich abnormale Zustände in der Programmausführung eines
Rechners der eingangs beschriebenen Art anzuzeigen und die maximale Nutzung der gesamten verfügbaren
Verkehrskapazität des Rechners durch Eliminieren einer ungesteuerten Programmverschiebung zu ermöglichen.
Eine solche Programmverschiebung kann in rechnergesteuerten Fernmeldesystemen, bewirkt durch
in dem System beim Abrufen und bei der Ausführung der verschiedenen zeitgebundenen Programme auftretende
Zeitdifferenzen, vorkommen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß je ein erster binärer Zähler für jede der Prioritätsstufen
und je ein zweiter binärer Zähler für jeden ausgewählten Programmabschnitt in den Prioritätsstufen,
dessen Ausführung überwacht werden soll, vorgesehen ist, der Taktgeber zum stuienweisen Vorwärtsschalten
der Zähler in Abhängigkeit des Beginns der zu überwachenden Prioritätsstufen bzw. Programmabschnitte
kontinuierlich Signale abgibt, logische Schaltungen zum Ermöglichen des Vorwärtsschaltens der
Zähler mit Hilfe von Signalen von dem Taktgeber abhängig von der aktivierten Prioritätsstufe und den zu
dieser gehörenden Programmabschnitten vorgesehen sind, ein Steuerregister vorgesehen ist, dessen verschiedene
Stellen den zu überwachenden Prioritätsstufen und Programmabschnitten entsprechen, und Verbindungen
zwischen ausgewählten Stellen der binären Zähler und den zugehörigen Stellen de;. Steuerregisters
zum Auslösen von Ausgangssignalen des Steuerregisters durch Aktivieren der entsprechenden Stellen des
Steuerregisters bei Erreichen einer vorbestimmten Zählstellung und weitere Verbindungen zum Überführen
der Ausgangssignale zu einer Zentralsteuereinheit des Rechners zwecks Einleitung eines Steuerprogramms
für die Beseitigung der abnormalen Programmausführung vorgesehen sind.
Zweckmäßig ist die Anordnung so aufgebaut, daß in dem ersten binären Zähler eine bestimmte Zählerstelle
einer ersten Zeit, gezählt seit der Aktivierung d<_r zugehörigen
Prioritätsstufe, zugeordnet ist, zu welcher Zeit dem Steuerregister ein Warnsignal zugeführt wird, aus
dem sich ergibt, daß die Zeit für eine normale Programmausführung auf dieser Prioritätsstufe überschritten
wurde, und daß in dem gleichen Zähler eine bestimmte Zählerstelle einer zweiten Zeit zugeordnet ist,
welche ebenfalls seit der Aktivierung der Prioritätsstufe gezählt wird, zu welcher Zeit dem Steuerregister ein
Alarmsignal zum Verhindern eines Stopps in der gesamten Programmausführung zuzuführen ist.
Mit einer solchen Anordnung erfolgt die Überwa· chung der Prioritätsstufen und der Programmabschnitte
durch ein Warnsignal nach Ablauf der normalen Ausführungszeit und durch ein Alarmsignal nach
Ablauf eines zur Ausführungszeit hinzukommenden Zeitintervall? Zur Realisierung dieser Signale sind jeweils
Zähler vorgesehen, die der Ausführungszeit und der Ausführungszeit einschließlich dem genannten
Zeitintervall entsprechend voreingestellt sind.
Es ist also mit einer solchen Anordnung möglich, eine automatische Nachricht zu übermitteln wenn Steuerprogramme
abgerufen werden sollen, welche die Abnormalitäten des Systems beheben, worauf sofortige
Maßnahmen zu ergreifen sind, um einen vollständigen Stopp des Rechners zu vermeiden.
Die vorliegende Anordnung basien. auf der Beobachtung,
daß. wenn abnormale Zustände in einem Fernmeldesystem mit Speicherprogramm auftreten, diese
dadurch angezeigt werden können, daß die Programmzeiten, d. h. die zum Ausführen der Programme auf verschiedenen
Prioritätsstufen erforderlichen Zeiten, ver- clängen
werden. Durch Messen der für diese Ausführung erforderlichen Zeit ist es so möglich, festzustellen,
ob abnormale Zustände in dem System auftreten oder nicht. Die Erfindung ermöglicht es mit Hilfe von Zählschaltungen,
die absolute Zeit der Programmausführung dadurch zu messen, daß das stufenweise Fortschreiten
dieser Schaltungen durch einen Taktgeber Besteuert wird, welcher die primären Intervalle steuert.
Die Zeitmessung erfolgt so durch Fortschalten der Zählschaltungen abhängig von einem Taktgeber und
nicht abhängig von einem Programm, in welchem Falle ein Zeitwert in die Zählschcitungen mit Hilfe des Rechenprogramms
eingespeichert wird. Hierdurch ist es auch möglich, den Zustand der Programmausiührung
beim Stoppen dadurch zu erhalten, daß das stufenweise Weiterschalten der anderen Zähler unterbunden wird.
Das Überwachen der Ausführung eines Programms oder eines Programmabschnittes ist also unabhängig
von einer eventuellen Unterbrechung dieses Programms oder Programmabschnittes, so daß eine zuverlässige
Anzeige einer abnormalen Programmausführung auch in diesem Fall erhalten werden kann. Wenn
nämlich ein Programm oder ein Programmabschnitt unterbrochen worden ist, hört der zugehörige Zähler
auf zu zählen und beginnt erst dann wieder zu zählen, wenn dieser Programmabschnitt wieder angerufen
wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 ein schematisches Zeitdiagramm für ein primäres
Intervall, während dessen Programme mit verschiedenen Prioritätsstufen ausgeführt werden,
F i g. 2 ein schematisches Zeitdiagramm für eine Prioritätsstufe innerhalb des primären Intervalls wie
auch für einen beliebigen Programmabschnitt in diesem Intervall und
F i g. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Anordnung zur Anzeige einer zeitlich abnormalen
Programmausführung.
F i g. 1 zeigt ein schematisches Zeitdiagramm für drei verschiedene Priontätsstufen oder Programmstufen in
einem willkürlich gewählten primären Intervall Tp, in welchem jede Stufe während der Zeitintervalle lA, iB
und iCbehandelt wird. Die Behandlung der verschiedenen
Stufen beginnt mit dem Lesen vorgewählter binärer Ziffernwerte, welche in ein Register eingespeichert
sind, und welche /u jeder der Stufen gehören, wie es im
Zusammenhang mit F i g. 3 beschrieben werden wird. Die Bezugszeichen Pa I bis Pan, Pb 1 bis Phn, Pc 1 bis
Pen bezeichnen verschiedene Programme, welche während des ersten Intervalls während ihrer entsprechenden
Prioritätsstufen abgerufen und während der Zeiten ta 1 bis tan. tb 1 bis tbn und te 1 bis ten ausgeführt werden.
Die Programme Pa 1 bis Pan haben die höchste Priorität, und infolgedessen werden diese Programme
als erstes auf der Prioritätsstufe A ausgeführt. Hierauf werden die Programme Pb 1 bis Pbn auf der Prioritätsstufe
B und die Programme Pc 1 bis Pen auf der Prioritätsstufe
C folgen. F i g. 1 soll die Zustände bei normaler Programmausführung darstellen.
Es ist wichtig, daß die Ausführung der verschiedenen
Programme innerhalb der für jedes Programm vorgeschriebenen Zeit erfolgt, um zu vermeiden, daß die anderen
Programme verzögert oder möglicherweise verschoben werden. Entsprechend dem Gedanken der Erfindung
wird die für die Behandlung aller Programme auf jeder Prioritätsstufe erforderliche Zeit wie auch die
für wenigstens einige Programme auf dieser Prioritätsstufe erforderliche Zeit gemessen. Hiermit werden bestimmte
Zeitgrenzen festgelegt, deren Überschreiten dazu führt, daß bestimmte Maßnahmen getroffen werden
müssen. In F i g. 2 ist ein Beispiel dieser Grenzen einer willkürlichen Prioritätsstufe und eines willkürlichen
Programmabschnitts in dieser Prioritätsstufe ausführlicher gezeigt. Die Zeit foder Prioritätsstufe deutet
eine erste Zeitgrenze an, für welche eine Anzeige (Warnsignal) über einen abnormalen Betrieb erfolgt,
und die Zeit tp deutet eine zweite Zeitgrenze an, welche dazu führt, daß ein endgültiger Stop in der Programmausführung
angezeigt werden muß (Alarmsignal), so daß sofortige Maßnahmen ergriffen werden.
Auf ähnliche Weise definieren die Zeiten tox und tpx eines beliebigen Programmabschnittes Pax in der Prioritätsstufe
die Zeiten für abnormalen Betrieb und vollständigen Stopp in der Programmausführung. Es ist jedoch
ausreichend, nur die Zeit tox für abnormalen Betrieb anzuzeigen, da der vollständige Stopp in der Programmausführung
auf jeden Fall durch die Stufenüberwachung angezeigt wird, wie es im Zusammenhang mit
der Beschreibung von F i g. 3 näher erläutert werden wird.
jeder Prioritätsstufe A, B, C ist ein Zähler oder ein Taktregister zugeordnet, welches die Ausführung der
Programme auf dieser Prioritätsstufe überwachen soll, wobei eine oder mehrere weitere Zähler zu dieser Prioritätsstufe
gehören und dazu vorgesehen sind, die gewünschten Programmabschnitte in der Prioritätsstufe
zu überwachen.
Die Anordnung zur Anzeige einer zeitlich abnormalen Programmausführung wird näher im Zusammenhang
mit Fig.3 beschrieben werden, welche die Anordnung
in der Form eines Blockschaltbildes zeigt. In F i g. 3 bezeichnen die Bezugszeichen NA, NB, NC
Blöcke von Zählern und logischen Schaltungen, von denen jeder zu einer bestimmten Prioritätsstufe A, B, C
gehört. Lediglich der Block NA ist ausführlich dargestellt, da angenommen wird, daß alle Blöcke auf ähnliche
Weise aufgebaut sind, und sich nur in der Zahl der erforderlichen Zähler unterscheiden. Der Block NA
enthält einen ersten Zähler RA, welcher die Zeitdauer, während der der Rechner auf der Prioritätsstufe A arbeitet,
messen soll, und einen zweiten Zähler RAx, welcher die Zeit messen soll, während der der Rechner
einen ausgewählten Programmabschnitt Pax auf der Prioritätsstufe A (vgl. F i g. 2) ausführt. Die Zähler werden
durch ein Taktsignal stufenweise weitergeschaltet, und ihr Inhalt wird ein Maß für die Zeit sein, welche
seit Beginn der Programmstufe oder Prioritätsstufe A und des Programmabschnittes Pax vergangen ist. Bei
Beginn der Arbeit auf der Prioritätsstufe A und dem Programmabschnitt Pax werden die Zähler jeweils vorwärts
geschaltet, und wenn die Ausführungszeit des Programms die vorgesehenen Werte überschreitet,
wird die schrittweise Fortschaltung bis zu Zählerstellen fortgesetzt, bei welchen ein Warnsignal bzw. ein
Alarmsignal erzielt wird. Es ist natürlich möglich, daß
bei Beginn der Programmstufe oder der Prioritätsstufe bzw. bei Beginn des Programmabschnittes der Anfangswert der Zahl von Taktimpulsen, welche gezählt
von dem Beginn des Programmes durchlaufen dürfen, ehe ein Warnsignal und ein Alarmsignal erzielt wird,
über eine Schreibleitung w in den entsprechenden Zähler eingegeben wird, worauf der Zähler stufenweise in
Richtung nach unten weitergeschaltet wird und ein Warnsignal erzielt wird, wenn der in Frage stehende
Zähler eine feste Stelle bzw. die Stelle 0 aufweist. Das Bezugszeichen g bezeichnet eine Leitung, über welche
ein Warnsignal erhalten wird, wenn der Zähler RA die
Stelle entsprechend dem Warnsignal erreicht hat. Das Bezugszeichen s bezeichnet eine Leitung, über welche
ein Alarmsignal erhalten wird, wenn der Zähler RA die Stelle entsprechend dem Alarmsignal erreicht hat. Das
Bezugszeichen sx bezeichnet eine Leitung, über welche
ein Alarmsignal erhalten wird, wenn der Zähler RA) die Stelle entsprechend dem Alarmsignal für den Pro
grammabschnitt Pax erreicht hat. Leitungen mit ähnli eher Funktion sind deni Blöcken NB und A/Czugeord
net. Diese Leitungen sind mit einem Steuerregistei CHR verbunden, in welchem je eine Stelle zu jederr
der von den Blöcken NA bis ,VC kommenden Leitun gen gehört. Diese Stellen werden bei Eintreffen eine:
Signals auf Eins gesetzt, um eine Anzeige an eine Zerv
ό tralsteuereinheit CPU weiterzugeben, daß der Befeh
entsprechend dem erhaltenen Alarmsignal aktivier! werden soll, wie es durch Leitungen k 1 bis kn angedeu
tet ist.
Bas Bezugszeichen ILR bezeichnet ein Register mil einer Zahl von Stellen oder Positionen gleich der Zahl
der zu überwachenden Prioritätsstufen, welches auf bekannte Weise durch Setzen der zu der entsprechender
Prioritätsstufe gehörigen Stelle auf Eins bewirkt, dafi auf dieser Prioritätsstufe zu arbeiten begonnen wird
Dieses Register, dessen erste drei Stellen entsprechend dem beschriebenen Beispiel den Prioritätsstufen A, t
und C entsprechen, wird dazu benutzt, die zu jeder Pripritätsstufe oder zu jedem Programmabschnitt gehörigen
Zähler beginnen zu lassen. Wenn z. B. in die zu der Prioritätsstufe A gehörige Stelle eine Eins eingeschrieben
wird, wird der zu dieser Stelle gehörige Ausgang, welcher mit jeweils einem Eingang von zwei
Und-Gattern Ol und 02 verbunden ist, aktiviert. Dies ist das Ergebnis der Tatsache, daß auf der Prioritätsstufe
A die Arbeit begonnen hat und sich in einem Zustand befindet, in welchem die Zähler mit Hilfe von Taktimpulsen
von einem Taktgeber CL stufenweise vorwärts zu schalten sind. Das Und-Gatter 01 läßt jetzt die Taktimpulse
zu dem Zähler RA durch, so daß dieser Zähler während des Arbeitens auf der Prioritätsstufe A ständig
weitergeschaltet wird. Für das Und-Gatter 02 muß eine weitere Eingangsbedingung erfüllt sein, wenn die
Taktimpuise den Zähler RAx weiterschalten können sollen. Diese Eingangsbedingung besteht darin, daß mit
dem zu diesem Zähler gehörenden Programmabschnitt Pax begonnen worden ist, was dadurch angezeigt wird,
daß die Schreibleitung w aktiviert wird. Als Ergebnis dieses Vorgangs wird der Zustand eines Flip-Flops MV
geändert, dessen Zustand Eins bewirkt, daß eine weitere Eingangsbedingung des Und-Gatters 02 erfüllt ist. so
daß mit dem Vorwärtsschalten des Zählers RAx begonnen wird. Die Bezugszeichen 1 und Ix bezeichnen Leitungsbündel,
mit deren Hilfe der Zustand des Zählers in jedem Augenblick unabhängig davon ausgelesen wer-
den kann, ob der Zähler die Stelle entsprechend der Alarmbedingung erreicht hat oder nicht
Zwischen dem Taktgeber CL und einem Eingang der Und-Gatter 02, 01 jedes der Blöcke NA bis NC ist
zweckmäßig ein Und-Gatter OC, z. B. ein invertieren des Gatter, eingeschaltet Der invertierende Eingang
dieses Und-Gatters wird dann mit der Zentralsteuereinheit CPU verbunden, und bei einem möglichen
Stopp in der Datenbearbeitung, abhängig von einem Alarmsignal von den Zählern, wird ein Signal auf dieto sem Eingang erscheinen, wodurch die Taktsignale zu
den Zählern unterbrochen werden. Hierdurch wird das Weiterschalten dieser Zähler unterbrochen, und ihr Zustand im Augenblick des Alarms kann über eine Leseleitung rausgelesen werden.
Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, ist es mit Hilfe der beschriebenen Anordnung möglich, die
Zeit der Programmausführung in jedem beliebigen Programmabschnitt zu steuern.
Claims (2)
1. Anordnung zur Anzeige einer zeitlich abnormalen Programmausführung in einem prozeßsteuernden
Rechner, welcher auf verschiedenen Prioritätsstufen arbeitet, von denen jede aus einer Anzahl
von Programmabschnitten besteht, wobei in dem Rechner ein Register mit einer Stelle für jede der
Prioritätsstufen, welche durch ihren Zustand anzeigt, daß auf der entsprechenden Prioritätsstufe
gearbeitet wird, und ein Taktgeber vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß je ein erster
binärer Zähler (RA) für jede der Prioritätsstufen und je ein zweiter binärer Zähler (RAx) für jeden
ausgewählten Programmabschnitt in den Prioritätsstufen, dessen Ausführung überwacht werden soll,
vorgesehen ist, der Taktgeber (CL) zum stufenweisen Vorwärtsschalten der Zähler in Abhängigkeit
des Beginns der zu überwachenden Prioritätsstufen bzw. Programmabschnitte kontinuierlich Signale
abgibt, logische Schaltungen (01, 01, MV) zum Ermöglichen des Vorwärtsschaltens der Zähler mit
Hilfe von Signalen von dem Taktgeber (CL) abhängig von der aktivierten Prioritätsstute und den zu
dieser gehörenden Programmabschnitten vorgesehen sind, ein Steuerregister (CHR) vorgesehen ist.
dessen verschiedene Steilen den zu überwachenden Prioritätsstufen und Programmabschnitten entsprechen,
und Verbindungen zwischen ausgewählten Stellen der binären Zahler und den zugehörigen
Stellen des Steuerregisters zum Auslesen von Ausgangssignalen des Steuerregisters (CHR) durch Aktivieren
der entsprechenden Stellen des Steuerregisters bei Erreichen einer vorbestimmten Zählstellung
und weitere Verbindungen zum Überführen der Ausgangssignale zu einer Zentralsteuereinheit
(CPU) des Rechners zwecks E%nleitung eines Steuerprogramms für die Beseitigung der abnormalen
Programmausführung vorgesehen sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ersten binären Zähler (RA)
eine bestimmte Zählerstelle einer ersten Zeit (to), gezählt seit der Aktivierung der zugehörigen Prioritätsstufe,
zugeordnet ist, zu welcher Zeit dem Steuerregister (CHR) ein Warnsignal zugeführt
wird, aus dem sich ergibt, daß die Zeit für eine normale Programmausführung auf dieser Prioritätsstufe
überschritten wurde, und daß in dem gleichen Zähler eine bestimmte Zählerstelle einer zweiten
Zeit (tp) zugeordnet ist, welche ebenfalls seit der Aktivierung der Prioritätsstufe gezählt wird, zu welcher
Zeit dem Steuerregister ein Alarmsignal zum Verhindern eines Stopps in der gesamten Programtnausführung
zuzuführen ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE666172A SE364579B (de) | 1972-05-23 | 1972-05-23 | |
SE666172 | 1972-05-23 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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DE2322349A1 DE2322349A1 (de) | 1973-11-29 |
DE2322349B2 DE2322349B2 (de) | 1976-02-12 |
DE2322349C3 true DE2322349C3 (de) | 1976-09-23 |
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