SU1182527A1 - Устройство дл определени частотного спектра программ - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНОГО СПЕКТРА ПРОГРАММ, содержащее kn блоков границ счета, где k - количество типов команд в анализируемой программе, an- требуемое количество разр дов дл  записи числа максимальных повторений команды , причем каждый блок границ счета содержит первый и второй триггеры, первый дешифратор, группу элементов И, первый элемент И, одноразр дный счетчик, первый, второй и третий элементы ШШ, вход начальной загрузки устройства соединен с тактовым входом первого триггера, первь&ш входами элементов И группы и первым входом первого элемента ИЛИ первого блока границ счета, выход первого элемента ИЛИ каждого i-ro блока границ счета (где ,nk) соединен с тактовьм входом первого триггера, перв ,ыми входами элементов И группы и первым входом первого элемента ИЛИ (i+1)-ro блока границ счета, вторые входы элементов И.группы и первые входы второго и третьего элементов ШШ первого блока границ счета соединены с линией нулевого потенциала. выходы элементов И группы каждого влока границ счета соединены с установочньми входами одноразр дного счетчика соответствующего блока гра-ниц счета, выход переноса, .ёдинич ный и нулевой выходы одноразр дного счетчика i-ro блока границ счета соединены соответственно с первым .входом второго элемента ИЛИ и вторыми входами элементов И группы (i+1)-ro блока грациц счета, единичный выход одноразр дного счетчика каждого блока границ счета соединен с первым входом первого элемента И и  вл етс  информационным выходом соответствующего блока границ счета, D-вход первого триггера первого блока границ счета соединен с шиной единичного потенциала , единичный выход первого триггера i-ro блока границ счета соединен с D-BXO- . дом первого триггера

Description

формационным входом первого дешифратора i-ro блока границ счета, отличающеес  тем5 4TQ, с целью сокращени  объема оборудовани  в устройство введены блок вычитани , блок сравнени , группа элементов И, счетчик, генератор импульсов, первый , второй, третий и четвертый триггеры, семь элементов И, элемент ИЛИ и элемент задержки, а в каждый блок границ счета введены четвертый и п тый элементы ИЛИ, второй дешифратор , второй элемент И и элемент задержки, причем входы текущего и начального адресов программы устройства соединены с входами операндов блока вычитани , выход разности которого соединен с первым входом блока сравнени , вход длины программы устройства соединен с вторым входом блока сравнени , выход которого соединен с первым входом первого элемента И, единичным входом первого триггера и первыми входами элементов И группы, вход кода команды устройства соединен с вторыми входами элементов И группы, выходы которых соединены с информационными входами счетчика , тактовый вход устройства соединен с тактовым входом блока сравнени , информационный выход и выход переполнени  счетчика соединены соответственно с входами второго элемента И и элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входами первого и второго триггеров, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом четвертого элемента ИШ каждого блока границ счета, -с нулезьм входом второго триггера каждого блока границ счета, выход генератора импульсов соединен с вторьм входом первого элемента И, с первыми входами третьего и четвертого элементов И и через элемент задержки с первьми входами п того, шестого и седьмого элементов И, выход первого элемента И соединен с единичным входом второго триггера, единичный и нулевой выходы которого сбединены с вторыми входами соответственно седьмого и шестого элементов И, выходы шестого и седьмого элементов И соединены соответственно с нулевым и единичным входами третьего триггера, единичный и нулевой выходы которого соединены с в .орыми входами соответственно четвертого и третьего элементов И, выходы которых соединены соответственно с единичным и нулевым входами четвертого триггера, выход четвертого элемента И соединен со.счетным входом счетчика, единичный выходы первого и четвертого триггеров соединены соответственно с вторым и третьим входами п того элемента И, выход которого соединен с тактовым входом второго дешифратора первого блока границ счета, выход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента И всех блоков границ счета, вход опроса состо ни  счетчика устройства соединен с третьим информационным входом первого дешифратора всех блоков границ счета, выход четвертого элемента ИЛИ i-ro блока границ счета соединен с нулевым входом первого триггера i-ro блока.границ счета, первый выход первого депгафратора 1-го блока границ счета через элемент задержки соединен с вторым входом четвертого элемента ШШ, первым входом п того элемента ИЛИ, с входом сброса одноразр дного счетчика i-roблока границ счета, выход второго элемента ИЛИ i-ro блока границ .счета соединен со счетным входом одноразр дного счетчика, третий выход первого дешифратора каждого блока .границ счета соединен с единичным вхо-. дом второго триггера, информационный вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, единичный и нулевой выходы второго триггера i-ro блока границ счета соединены соответственно с первым и вторым информационными входами второго дешифратора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом п того элемента ИЛИ i-ro блока гра-ниц счета и с тактовым входом второго дешифратора (i+1)-ro блока границ счета, выход п того элемента ИЛИ i-го блока границ счета соединен с тактовым входом второго триггера i-ro блока границ счета, первьй выход второго дешифратора i-ro блока границ

счета соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым 13ХОДОМ второго элемента ИЛИ с-го блока границ счета. Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в аппаратных и гибридных мониторах дл  определени  статистических характеристик работы программ. Целью изобретени   вл етс  сокра .щение объема оборудовани . На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства дл  определени  частотного спектра программ; на фиг. 2 - функциональна  схема блока границ счета. Устройство содержит (фиг. 1) блок вычитани  1, блок сравнени  2, группу элементов ИЗ, счетчик 4, второй элемент И 5, элемент ИЛИ 6, первый триггер 7, п тый элемент И 8 генератор ийпульсов 9, первьй элемент И 10, элемент задержки 11, второй триггер 12, шестой 13 и седьмой 14 элементы И, третий триггер 15, третий 16 и четвертый 17 элементы И четвертый триггер 18 п k блоков 19 границ счета, вход 20 кода команды, вход 21 текущего адреса программы, вход 22 начального адреса программы вход 23 длины программы, вход 24 начальной установки, тактовый вход 25 устройства, вход 26 опроса состо ни  у счетчика устройства, вход 27 начальной загрузки устройства, группу информационных выходов 28 устройства . Блок 19 границ счета содержит (фиг. 2) четвертый элемент ИЛИ 29, первый триггер 30, первый дешифратор 31, второй триггер 32, элемент задержки 33, первый 34 и третий 35 элементы ИЛИ, группу элементов И 36 второй дешифратор 37, одноразр дный счетчик 38, п тый элемент ИЛИ 39 второй элемент И 40, второй элемент И 41, первый элемент И 42. Блок 19 границ счета работает следующим образом.. На подготовительном этапе сигнал с входа 24 начальной установки устройства сбрасывает в ноль второй триггер 32, через четвертый элемент ИЛИ 29 - первый триггер 30 и поступает в следующий блок границ счета. Затем сигнал с входа 27 начальной загрузки.устройства, воздейству  на тактовый вход первого триггера 30, записывает в него с.осто ние информа ционного входа. Этот же сигнал стро бирует установку одноразр дного .счетчика 38 через группу элементов И 36. Далее сигнал начальной загрузки через первый элемент ИЛИ 34 поступает в следующий блок границ счета на аналогичный вход. На рабочем этапе по сигналу с тактового входа 25 устройства, поступающему на второй информационный вход первого дешифратора 31, и при наличии единицы на его тактовом входе возбуждаетс  третий выход дешифратора 31, что приводит к установке в единичное состо ние второго триггера 32. Сигнал, поступающий на тактовый вход второго деншфратора 37, расшифровывает .состо ние второго триггера 32. Если он установлен в единицу, то сигнал с первого выхода второго дешифратора 37 череэ п тый элемент ИЛИ 39 поступает на тактовый вход второго триггера 32 и переводит его в нулевое состо ние по своему заднему фронту. Этот же сигнал при наличии единищл на первом входе второго элемента И 40 проходит через второй элемент ИЛИ 41 на счетный вход одноразр дного счетчика 38. Эта ситуаци  в блоке границ счета возникает в том случае если в нем хранитс  младший разр д математического счетчика обрабатываемой в данном такте команды. Иначе при нулевом состо нии второго триггера 32 возникает сигнал на втором выходе второго дешифратора 37, который поступает на соответствующий вход следующего блока границ счета. Таким образом, если данный блок не  вл етс  границей MaTeMatH4ecKoro счетчика или не принадлежит математическому счетчику обрабатываемой в данном такте команды, то его состо ние не мен етс . Сигнал с входа 26 опроса состо ни  счетчика устройства поступает на третий информационный вход первого дешифратора 31 и, при наличии единицы в первом триггере 30, возбуждает второй выход дешифратора. Этим сигналом через третий элемент ИЛИ 35 на первом элементе И 42 опрашиваетс  с состо ние одноразр дного счетчика 38. Если оно единичное, то сигнал с выхода первого элемента И 42 поступает в следующий блок границ счета на первый информационный вход первого дешифратора 31 и, пройд  третий элемент ИЛИ 35, опрашивает состо ние одноразр дного счетчика 38. Если этот блок границ счета оказалс  младшей границеп другчлч) мптематического счетчика , то имеетс  возможность переполн ни  предыдущего. Поэтому сигнал с п вого выхода первого дешифратора 31, пройд  первый элемент ИЛИ 34, посту пает в последующие блоки дл  органи зации сдвига на один разр д всех ма тематических счетчиков (аналогично процессу начальной загрузки), а через элемент задержки 33, п тый элемент ИЛИ 39 и четвертый элемент ИЛИ 29 сбрасывает соответственно од норазр дный счетчик 38, второй триг гер 32 и первый триггер 30, Таким образом, математическому счетчику, которому грозило переполнение, будет вьщелен свободный старший разр д . Если -первоначальный сигнал с вых да первого элемента И 42 не встрети в следующем блоке границы математического счетчика и, пройд  третий элемент ИЛИ- 35, обнаружит нулевое состо ние одноразр дного счетчика 38, то он закончит свое распространение . Так как опрос состо ни  прои водитс  после такта обработки каждой команды, то угроза переполнени  может возникнуть только в одном мат матическом всейсовокупное ти. В процессе счета на выходе переноса одноразр дного счетчика 38 по вл етс  сигнал, который поступает на первый вход второго элемента ИЛИ 41 следующего блока границ счета и далее на счетный вход одноразр дного счетчика 38 этого блока. Состо ние одноразр дного счетчика 3 по группе информационных выходов пе редаетс  в следующий блок границ счета через группу элементов И 36 этого блока. Причем единичный инфор мационньй выход одноразр дного счет чика  вл етс  одним из выходов груп пы информационных выходов устройства 28. Устройство дл  определени  частотного спектра программ работает следующим образом. Перед началом работы устройство по сигналу от вычислительной системы по входу 24 начальной установки устройства приводитс  в исходное состо ние. При этом сбрасываютс  триггеры 7 и 12 через элемент ИЛИ 6 а также первый и второй триггеры всех блоков 19 границ счета. Первый 2/4 же задержанный импульс генер тора импульсов 9 переписывает нуленоо состо ние триггера 12 через элемон г И 13 в триггер 15, а следующий основной импульс через элемент И 16 устанавливает в колб триггер 18. На подготовительном этапе по входу 27 начальной загрузки устройства подаетс  k импульсов. Под воздействием этих импульсов логическа  единица с информационного входа первого триггера первого блока 19 границ счета распростран етс  в k блоков 19 границ счета При этом каждому математическому счетчику отводитс  по одному разр ду. Одновременно логический ноль записьгоаетс  в k одноразр дных счетчиков. На рабочем этапе текущий адрес программы по входу 21 поступает в блок вычитани  1, где определ етс  разность между этим адресом и начальHbw адресом программы с входа 22. Далее поступает сигнал на текстовый вход 25 устройства, который стробирует работу блока сравнени  2 и, поступа  в блоки 19 границ счета, устанавливает соответствующие вторые триггеры 32. Если текуща  разность меньше длины программы, задаваемой посто нно с входа 23, то на выходе блока 2 сравнени  формируетс  сигнал, разрешающий прием кода команды с входа 20 через группу элементов И 3 в счетчик 4, причем команда принимаетс  на счетчик в обратном коде. Сигнал с выхода блока сравнени  устанавливает в единицу триггер 7 устройства и разрешает прохождение импульсов через элемент.И 10. Основной импульс с генератора 9, пройд  элемент И 10, устанавливает в единицу триггер 12, а задержанный переписывает единицу через элемент И 14 в триггер 15. Следующий основной импульс генератора 9, пройд  через элемент И 17, устанавливает в единицу триггер 18 и поступает на счетный вход счетчика 4 в качестве-первого импульса пос-ледовательности поиска входа соответствующего математического счетчика. Единицы с выходов триггеров 7 и 18 создают условие прохождени  задержанных импульсов последовательности поиска через элемент И 8 на тактовый вход второго дешифратора 37 первого блока 1.9,1 границ счета.

Предположим, что поступивший код команды равен i. Тогда по i-му основному импульсувсе разр дысчетчика 4 устанавливаютс  в единичное состо ние и по вл етс  сигнал на выходе элемента И 5, свидетельствующий об окончании последовательности поиска.

В это врем  i-й задержанный импульс последовательности достигает границы i-ro математического счетчика в соответствующемблоке 19 границ счета. Совпадение сигнала с выхода элемента И 5 с i-rt задержанным импульсом последовательности в этом блоке на элементе И 40 дает счетный импульс в младший разр д i-ro математического .счетчика.

Далее (1+1)-й основной импульс последовательности приводит к переполнению счетчика и по влению сигнала переноса из этого счетчика. Сигнал переноса через элемент ИЛИ 6 сбрасывает D ноль триггеры 7 и 12, прекраща  прохождение задержанных импульсов последовательности поиска. Триггеры 15 и 18 сбрасываютс  аналогично последовательности начальной установки.

Последним этапом обработки команды  вл етс  опрос состо ни  математических счетчиков дл  предотвращени  их переполнени . С этой целью на вход 26 опроса состо ни  счетчика устройства подаетс  сигнал, действие которого изложено в описании работы блока 19 границ счета.

Следующий такт обработки очередной команды начинаетс  с приходом нового текущего адреса программы, на вход 21, кода команды на вход 20; по тактовому входу 2 устройства.

Устройство завершает свою работ тогда, когда заканчиваетс  выполнение анализируемой программы. В 5 конце работы устройства группа информационных выходов 28 устройства содержит частотный спектр исследуемой программы. При этом Количество выполнений команды с тем или иным

o кодом операции определ етс  показанием соответствующего математического счетчика, включающего необходимое количество разр дов одноразр дных счетчиков блоков 19 границ счета.

5 Мпадший разр д каждого математического счетчика определ етс  наличием единицы в первом триггере 30 соответствующего блока 19 границ счета. Так, младшим разр дом первого математического счетчика  вл етс  одноразр дный счетчик 38 первого блока 19.1 границ счета.

Таким образом, все множество одноразр дных счетчиков, предназначенных

5 дл  хранени  кодов математических счетчиков, динамически перераспредел етс  в процессе работы устройства . Дл  идентификации входов в математические счетчики используютс  в

0 каждом блоке границ счета лишь два триггера: первый и второй. Первый триггер участвует в динамическом перераспределении одноразр дных . счетчиков в процессе работы устройства. Второй триггер необходим дл  реализации поиска входа в требуемый математический счетчик. Отношение выполн емой команды к анализируемой программе обеспечиваетс  блоком вычитани  и сравнени . Это дает возможность- получени  частотного спекТра программ при мультипрограммной работе вычислительной системы.

Фиг.1

фиг. 2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТНОГО СПЕКТРА ПРОГРАММ, содержащее kn блоков границ счета, где к - количество типов команд в анализируемой программе, а η - требуемое количество разрядов для записи числа максимальных повторений команды, причем каждый блок границ счета содержит первый и второй триггеры, первый дешифратор, группу элементов И, первый элемент И, одноразрядный счетчик, первый, второй и третий элементы ИЛИ, вход начальной загрузки устройства соединен с тактовым входом первого триггера, первыми входами элементов И группы и первым входом первого элемента ИЛИ первого блока границ счета, выход первого элемента ИЛИ каждого i-ro блока границ счета (где i=1,nk) соединен с тактовым входом первого триггера, первыми входами элементов И группы и первым входом первого элемента ИЛИ (i+1)-ro блока границ счета, вторые входы элементов И,группы и первые входы второго и третьего элементов ИЛИ первого блока границ счета соединены с линией нулевого потенциала, выходы элементов И группы каждого влока границ счета соединены с установочными входами одноразрядного счетчика соответствующего блока границ счета, выход переноса, .единич’ный и нулевой выходы одноразрядного счетчика i-ro блока границ счета соединены соответственно с первым .входом второго элемента ИЛИ и вторыми входами элементов И группы (i+1)-ro блока границ счета, единичный выход одноразрядного счетчика' каждого блока границ счета соединен с первым входом первого элемента И и является информационным выходом соответствующего блока границ счета, D-вход' первого триггера первого блока границ счета соединен с шиной единичного потенциала , единичный выход первого триггера i-ro блока границ счета соединен с D-bxo- . дом первого триггера (i+1)-ro блока границ счета, выход первого элемента И i-ro блока границ счета соединен с первьм входом третьего элемента ИЛИ и первым информационным входом первого дешифратора (i+1)-ro блока границ .счета, тактовый вход устройства соединен с вторыми информационными входами первых дешифраторов всех блоков границ счета, первый, второй выходы первого дешифратора и выход третьего элемента ИЛИ i-ro блока границ счета соединены с вторыми входами соответственно первого, третьего элементов ИЛИ и вторым входом первого элемента И i-ro блока границ счета, единичныйвыход первого триггера i-ro блока границ счета соединен с вторым ин-

   SU η.. 1182527 формационным входом первого дешифратора ΐ-го блока границ счета, отличающееся тем,' что, с целью сокращения объема оборудования, в устройство введены блок вычитания, блок сравнения, группа элементов И, счетчик, генератор импульсов, первый, второй, третий и четвертый триггеры, семь элементов И, элемент ИЛИ и элемент задержки, а в каждый блок границ счета введены четвертый и пятый элементы ИЛИ, второй дешифратор, второй элемент И и элемент задержки, причем входы текущего и начального адресов программы устройства соединены с входами операндов блока вычитания, выход разности которого соединен с первым входом блока сравнения, вход длины программы устройства соединен с вторым· входом блока сравнения, выход которого 'соединен с первым входом первого элемента И, единичным входом первого триггера и первыми входами элементов И группы, вход кода команды устройства соединен с вторыми входами элементов И группы, выходы которых соединены с информационными входами счетчика, тактовый вход устройства соединен с тактовым входом блока сравнения, информационный выход и выход переполнения счетчика соединены соответственно с входами второго элемента И и элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входами первого и второго триггеров, вход начальной установки устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и первым входом четвертого элемента ИЖ каждого блока границ счета, -с нулевым входом второго триггера каждого блока границ счета, выход генератора импульсов соединен с вторым входом первого элемента И, с первыми входами третьего и четвертого элементов И и через элемент задержки с первьми входами пятого, шестого и седьмого элементов И, выход первого элемента И соединен с единичным входом второго триггера, единичный и нулевой выходы которого соединены с вторыми входами соответственно седьмого и шестого элементов И, выходы шестого и седьмого элементов И соединены соответственно с нулевым и единичным входами третьего триггера, единичный и нуле вой выходы которого соединены с вторыми входами соответственно четвертого и третьего элементов И, выходы которых соединены соответственно с единичным и нулевым входами четвертого триггера, выход четвертого элемента И соединен со.счетным входом счетчика, единичный выходы первого и четвертого триггеров qoeflHHeHbi соответственно с вторым и третьим входами пятого элемента И, выход которого соединен с тактовым входом второго дешифратора первого блока границ счета, выход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента И всех блоков границ счета, вход опроса состояния счетчика устройства соединен с- третьим информационным Входом первого дешифратора всех блоков границ счета, выход четвертого элемента ИЖ i-ro блока границ счета соединен с нулевым входом первого триггера i-ro блока.границ счета, первый выход первого дешифратора i-ro блока границ счета через элемент задержки соединен с вторым входом четвертого элемента ИЖ, первым входом пятого элемента ИЖ, с входом сброса одноразрядного счетчика i-ro'блока границ счета, выход второго элемента ИЖ i-ro блока границ счета соединен со счетным входом одноразрядного счетчика,' третий выход первого дешифратора каждого блока границ счета соединен с единичным вхо-. дом второго триггера, информационный вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, единичный и нулевой выходы второго триггера i-ro блока границ счета соединены соответственно с первым и вторым информационными входами второго дешифратора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом пятого элемента ИЖ i-ro блока границ счета и с тактовым входом второго дешифратора (i+1)-ro блока границ счета, выход пятого элемента ИЖ i-ro блока границ счета соединен с тактовым входом второго триггера i-ro блока границ счета, первый выход второго дешифратора i-ro блока границ счета соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЖ ί-го блока границ счета.