DE3513834C2

DE3513834C2 -

Info

Publication number: DE3513834C2
Application number: DE3513834A
Authority: DE
Inventors: Joji Kobe Hyogo Jp Kawai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1984-05-14
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1990-05-31
Also published as: DE3513834A1; JPS60238944A; US4835675A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Protokollieren von entsprechend einem Programm in eine Zentralprozessoreinheit eingebbaren und aus dieser ausgebbaren Daten, mit
einem Protokollierungsspeicher, der auf einen Schreibimpuls die Daten speichert,
einem Zähler, der auf ein Triggersignal einen Zähl stand markiert und ein Adressensignal an den Proto kollierungsspeicher abgibt, und
einer Adressenwandlerschaltung, die auf ein von der Zentralprozessoreinheit abgegebenes Adressen- oder Steuer-Ausgangssignal den Schreibimpuls und das Triggersignal erzeugt.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus der DE-OS 25 00 841 bekannt und hat die Aufgabe, den Funktionsablauf innerhalb einer Datenverarbeitungs anlage mit einer Zentralprozessoreinheit und einem Speicher für Prüfzwecke transparent zu machen und dabei periodisch in Übereinstimmung mit einem Pro gramm die vergangenen und gegenwärtigen, in die Zentralprozessoreinheit eingegebenen und von der Zentralprozessoreinheit abgegebenen Daten zu spei chern. Hierzu besitzt die bekannte Einrichtung den Protokollierungsspeicher, der auf einen Schreibim puls Daten speichert. Der Zähler markiert auf ein von einer Impulserzeugungsschaltung abgegebenes Signal einen Zählstand und gibt ein Adressensignal an den Protokollierungsspeicher ab. Der Schreibim puls für den Protokollierungsspeicher und das Triggersignal für den Zähler werden von einer Adressenwandlerschaltung erzeugt, welche auf ein von der Zentralprozessoreinheit abgegebenes Adres sen- oder Steuer-Ausgangssignal reagiert.

Werden in einem zu verfolgenden Programm unter schiedliche Datenarten verwendet, so ist es wün schenswert und zweckmäßig, die unterschiedlichen Datenarten unabhängig und getrennt voneinander protokollieren und verfolgen zu können. Dies ist wegen der Übersichtlichkeit der zu verfolgenden Datenarten insbesondere dann wünschenswert, wenn nur eine oder einige wenige der Datenarten inner halb des Programms verfolgt werden sollen. Dies ist jedoch mit der bekannten Einrichtung nicht möglich, da diese während des Protokollierens und Verfolgens nicht zwischen verschiedenen Datenarten unterschei den kann, was ein Nachteil ist und wodurch die Effi zienz der bekannten Verfolgungseinrichtung herabge setzt wird.

Ferner ist aus der JP-59-83 253 A eine Speicherein heit zum Protokollieren von Daten bekannt, die in Fig. 1 dargestellt ist. In diesem Blockschalt bild ist mit der Bezugsziffer 1 eine Zentralprozessor einheit, die nachstehend als CPU bezeichnet wird, be zeichnet, die in einer Steuereinheit enthalten ist, während die Bezugsziffer 2 einen Datenbus zur Abgabe bzw. zum Empfang von zwischen der CPU 1 und nicht darge stellten Speicher- oder Eingangs/Ausgangs-Einheiten aus getauschten Daten bezeichnet und mit der Bezugsziffer 3 ein Adressen- und Befehlsbus gekennzeichnet ist. Die CPU und beide Sammelleitung bzw. Busse sind im wesentlichen in der Steuereinheit enthalten. Mit der Bezugsziffer 11 ist eine bekannte Speichereinheit zum Protokollieren bezeichnet, die der CPU zugeordnet ist, mit der Bezugsziffer 12 ein Protokollierungsspeicher zum Speichern der zu protokollierenden Daten, mit der Bezugsziffer 13 ein Binärzähler zur Abgabe eines Teils der Adresse für den Protokollierungsspeicher 12 und mit der Bezugsziffer 14 eine Adressen-Wandlerschaltung, die auf vom Adressen- und Befehlsbus 3 abgegebene Signale Impulse zur Betätigung des Protokollierungsspeichers 12 anspricht und den Binärzähler 13 veranlaßt, seinen Zählerstand zu erhöhen.

Nachstehend soll die Funktionsweise der in Fig. 1 dar gestellten Einheit näher erläutert werden. Eine derar tige Speichereinheit zum Protokollieren ist grundsätz lich so aufgebaut, daß sie nicht die Funktion der Steuereinheit insgesamt beeinflußt. Das bedeutet, daß, während die CPU 1 ihre Steuer- und Datenverarbeitungs funktionen durchführt, indem sie Daten vom Speicher oder den Eingangs/Ausgangs-Einheiten aufnimmt bzw. Daten an den Speicher oder die Eingangs/Ausgangs-Ein heiten abgibt, die Daten gleichzeitig in dem Protokol lierungsspeicher 12 gespeichert werden. Nimmt man an, daß drei Arten von Daten A, B und C protokolliert werden sollen, so empfängt die Adressen-Wandlerschal tung 14 entsprechende, sich augenblicklich ändernde Daten (A ₁, A ₂, A ₃, . . ., A _n), (B ₁, B ₂, B ₃, . . ., B _n), und (C ₁, C ₂, C ₃, . . ., C _n) über den Adressen- und Be fehlsbus 3, gibt an den Protokollierungsspeicher 12 eine Umwandlungsadresse 16 ab, deren Binärziffer der Art der betreffenden Daten für den Fall entspricht, daß deren Adressenwert mit einer der Daten A, B und C über einstimmt. Beispielsweise kann die Umwandlungsadresse 16 (0,0) für die Daten A, (0,1), für die Daten B und (1,0) für die Daten C lauten. Die Adressen-Wandlerschal tung 14 gibt zur gleichen Zeit einen Schreibimpuls an den Protokollierungsspeicher 12 ab, der die momentan auf dem Datenbus 2 befindlichen Daten einschreibt, näm lich den Augenblickswert jeder der Daten A, B und C. Dadurch wird der Augenblickswert jeder der Daten A, B und C in den Protokollierungsspeicher 12 in eine Adresse eingeschrieben, die sich aus einer Kombination des Ausgangssignal 15 des Binärzählers 13 und des Aus gangssignals 16 von der Adressen-Wandlerschaltung 14 zu sammensetzt.

Da die Steuer- und Datenverarbeitungsoperationen der CPU 1 periodisch durchgeführt werden, werden die Augen blicksdaten der Daten A, B und C in den Speicher bei spielsweise in der Reihenfolge: A ₁, B ₁, C ₁, A ₂, B ₂, C ₂, A ₃, B ₃, C ₃, . . ., A _n, B _n, C _n eingeschrieben. Damit an schließend dieselbe Datenart nicht unter derselben Adresse in den Speicher eingeschrieben wird, gibt die Adressen-Wandlerschaltung ein Ausgangs-Impulssignal 17 an den Binärzähler 13 ab, der seinen Zählerstand nur dann erhöht, wenn spezifisch vorgegebene Daten, beispielsweise die Daten C eingeschrieben werden. Da der Zählerstand des Binärzählers 13 nach Null zurück kehrt, wenn er bis zum maximalen Zählerstand gelangt ist, werden die gegenwärtigen und vergangenen Daten stets im Protokollierungsspeicher 12 gespeichert.

Aufgrund dieses Aufbaus der bekannten Speichereinheit zum Protokollieren ist die maximale Anzahl von Daten arten, die protokolliert werden kann, durch die Anzahl der Bits des Ausgangs 16 der Adressen-Wandlerschaltung begrenzt, so daß die Effizienz des Speichers in dem Falle herabgesetzt ist, wo die Anzahl von Datenarten geringer als die Maximalzahl ist. Für den Fall, daß die verschiedenen Daten periodisch eingeschrieben werden, muß entweder der Zählimpuls 17 im Binärzähler 13 mit dem Eingangs- und Ausgangs-Timing mit der kürzesten Periode übereinstimmen oder die bekannte Speicherein heit zum Protokollieren muß dieselbe Anzahl aufweisen wie die Anzahl der verschiedenen Perioden beträgt. Im erstgenannten Fall wäre die Wirksamkeit bei der Verwen dung des Protokollierungsspeichers herabgesetzt und im letztgenannten Fall müßten wirtschaftliche und andere Nachteile in Kauf genommen werden.

Aus der DD-PS 20 06 596 ist eine Schaltungsanord nung bekannt, bei welcher die Daten im Zusammenhang mit deren Protokollierung markiert und zusammen mit der zugehörigen Markierung abgespeichert werden. Jedoch erfolgt die Abspeicherung der Daten und der zugehörigen Markierung in getrennten Speichern. Aufgrund des zusätzlich vorgesehenen, separaten Markierungsspeichers wird einerseits der Aufwand an benötigter Hardware erhöht und andererseits ist dadurch die Ausnutzung des gesamten, nunmehr ver größerten Speicherplatzes nicht sehr effizient. Wegen der Speicherung in getrennten Speichern bildet ein be sonderes Problem die mangelnde Zuordnung der in dem einen Speicher abgespeicherten Daten zu der entspre chenden Markierung, die in einem anderen Speicher abgespeichert wird. Um die Zuordnung der Daten zu der entsprechenden Markierung sicherzustellen, ist somit ein weiterer Aufwand an zusätzlicher Hardware und Software (Zuordnungsprogramm) notwendig.

Schließlich offenbart die DE-AS 22 61 211 eine Schaltungsanordnung zur Diagnoseerleichterung in Datenverarbeitungsanlagen, bei welcher Schieberegi ster verwendet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die ein gangs beschriebene Schaltungsanordnung derart wei terzuentwickeln, daß ein Protokollieren und Ver folgen von unterschiedlichen Datenarten mit hoher Wirksamkeit trotz begrenzter Speicherkapazität mög lich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Adressen wandlerschaltung auf das von der Zentralprozessor einheit abgegebene Adressen- oder Steuer-Ausgangs signal zusätzlich ein Codesignal zur Markierung einer bestimmten Datenart erzeugt, und daß der Protokollierungsspeicher das Codesignal zusam men mit den Daten als ein Wort speichert.

Bei einer alternativen Schaltungsanordnung, bei wel cher ein Zähler nicht vorhanden ist, wird diese Auf gabe dadurch gelöst, daß die Adressenwandlerschal tung auf das von der Zentralprozessoreinheit abgege bene Adressen- oder Steuer-Ausgangssignal zusätz lich ein Codesignal zur Markierung einer bestimmten Datenart erzeugt und daß der Protokollierungsspeicher als Schieberegister ausgebildet ist, das das Codesignal zusammen mit den Daten als ein Wort speichert.

Kern der Erfindung ist somit die Markierung bestimm ter Datenarten mit einem Codesignal, um die ver schiedenen Datenarten während der Ablaufverfolgung voneinander unterscheiden zu können, und die darauf hin folgende Abspeicherung der Daten zusammen mit dem die jeweilige Datenart kennzeichnenden Codesig nal als ein Wort im Protokollierungsspeicher. Dabei werden Markierungsbits oder -codes entsprechend der Art der in den Protokollierungsspeicher einzuschrei benden Daten zuvor festgelegt und die Markierungsbits oder -codes gleichzeitig mit den Augenblicksdaten in den Protokollierungsspeicher eingeschrieben. Er findungsgemäß ist nur ein einziger Speicher, näm lich der Protokollierungsspeicher, vorgesehen, in dem die Daten zusammen mit dem zugehörigen Codesig nal jeweils als ein gemeinsames Wort abgespeichert werden. Somit kann die Zuordnung des Markierungs- bzw. Codesignals zu den entsprechenden Datenarten nicht verlorengehen, sondern bleibt immer bestehen, ohne daß ein zusätzlicher Aufwand an Hardware oder Software benötigt wird.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung ist demnach die Protokollierung und Verfolgung einer bestimmten Datenart durch das Programm gezielt möglich, wo durch sich die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung durch eine hohe Effizienz auszeichnet.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausfüh rungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit mit einer bekannten Speichereinheit zum Protokollieren;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit mit einer erfindungsgemäßen Speicherein heit zum Protokollieren;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit mit einer Variante der Speichereinheit zum Protokollieren und

Fig. 4 eine Darstellung der gespeicherten Daten zustände in dem in der Einheit gemäß Fig. 2 enthaltenen Speicher.

In den nachstehend beschriebenen Blockschaltbildern sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugs ziffern versehen. Fig. 2 zeigt eine Speichereinheit zum Protokollieren 21, eine Adressen-Wandlerschaltung 24, die auf vom Adressen- und Befehlsbus 3 abgegebene Sig nale ein Codierungs- oder Markierungssignal 26 zusammen mit einem Zähler-Triggerimpuls 27 und einem Schreibim puls 28 erzeugt, einen Binärzähler 23, der auf Abgabe des Zähler-Triggerimpulses seinen Zählerstand erhöht und ein binäres Ausgangssignal 25 abgibt, einen Proto kollierungsspeicher 22, der auf den Schreibimpuls 28 die gegenwärtig auf den Datenbus 2 befindlichen Daten und das Codierungs- oder Markierungssignal 26 unter der Adresse einschreibt, die das binäre Ausgangssignal 25 des Binärzählers 23 angibt.

Nachstehend soll die Funktionsweise der erfindungsge mäßen Speichereinheit unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 4 näher erläutert werden.

Bezüglich der zu protokollierenden Daten wird ange nommen, daß es sich um die oben beschriebenen drei Arten von Daten A, B und C handelt, die zu proto kollieren sind. Erscheint eines der Daten A, B und C auf dem Datenbus 2 infolge einer Eingangs/Ausgangs-Opera tion der CPU 1, gibt die Adressen-Wandlerschaltung 24 in Übereinstimmung mit der zu diesem Zeitpunkt auf dem Adressen- und Befehlsbus 3 vorhandenen Information das Codierungs- oder Markierungssignal 26 entsprechend der Datenart ab und erzeugt unmittelbar danach einen Schreibimpuls 28. Infolge dieser Operation werden die Daten auf dem Datenbus 2 und das oben erwähnte Codie rungs- oder Markierungssignal gleichzeitig als ein Wort in den Speicher unter der Adresse eingeschrieben, die durch das binäre Ausgangssignal 25 des Binärzählers an gegeben ist. Danach erzeugt die Adressen-Wandlerschal tung 24 den Zähler-Triggerimpuls 27, wodurch der Zähl stand des Binärzählers 23 um eine Einheit erhöht wird. Der oben beschriebene Ablauf wird für sämtliche zu protokollierende Daten durchgeführt. Der Abschnitt (a) gemäß Fig. 4 zeigt den Inhalt des Protokollierungs speichers 22 für den Fall, daß der anfängliche Zähl stand des Zählers Null betrug und das Einschreiben der zu protokollierenden Daten mit den Daten A begonnen wurde. In der Darstellung gemäß Fig. 4 ist die Codie rung (0,0) den Daten A, die Codierung (0,1) den Daten B und die Codierung (1,0) den Daten C zugeordnet worden. Da sämtliche Daten auf diese Weise in der Reihenfolge ihres Auftretens aufgezeichnet wurden und darüber hinaus die Art jeder der Daten mit der Codierung über einstimmt, können die Daten vollständig voneinander zum Zeitpunkt des Abrufs oder Auslesens der protokollierten Daten unterschieden werden. Bei dieser Datenprotokollie rungsmethode können die Daten durch die Codierung voll ständig voneinander unterschieden werden, selbst wenn die Periode des Auftretens der Daten verschieden ist, so daß die Kapazität des Speichers vollständig ausge nutzt und Leerraum vermieden wird, obwohl die Anzahl der Art der Daten begrenzt ist durch die Anzahl der Bits für die Codierungen. Treten entsprechende Daten in denselben Zeitabständen auf, können die Daten ge speichert werden, ohne daß die Codierungen verwendet werden, indem eine Markierung nur spezifischen Daten wie im Abschnitt (b) der Fig. 4 dargestellt ist, zu geordnet werden.

Der Abschnitt (b) gemäß Fig. 4 zeigt den Status der Daten im Speicher wie eine Markierung den Daten A zuge ordnet wurde. In diesem Falle wird die Periode des Auf tretens derselben Datenart durch die den Daten A hinzu gefügte Markierung angezeigt und sämtliche Datenarten, die innerhalb einer Periode auftreten, werden durch die Reihenfolge gezählt von den Referenzdaten, d. h. von den Daten A, identifiziert. In diesem Falle gibt es keine Begrenzung der Anzahl der Datenarten, die in dem Speicher gespeichert werden können, so daß der Speicher zu 100% ausgenutzt werden kann.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vor liegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel enthält eine Protokollierungsspeichereinheit 31, die anders auf gebaut ist als die in dem zuvor beschriebenen Ausfüh rungsbeispiel, eine Adressen-Wandlerschaltung 34 zur Er zeugung eines Codierungs- oder Markierungssignals 36 und eines Schiebe- und Schreibimpulses 38 für ein Schieberegister oder nachstehend beschriebenes FIFO 32, das die Daten einschreibt und abgibt. Das Schiebere gister oder FIFO 32 schiebt die gespeicherten Daten zu seinem Ausgang zur gleichen Zeit wie es die Daten als neues Eingangssignal erhält und speichert die auf dem Datenbus 2 auftretende Daten sowie das Codierungs- oder Markierungssignal 36.

Das Schieberegister oder FIFO 32 weist N Teilregister, Nr. 1 bis Nr. N jeweils in einer EIN-WORT-EINHEIT auf. Das Register Nr. N ist an das Eingangsende ange schlossen, während das Register Nr. 1 an das Ausgangs ende angeschlossen ist. Wird ein Schiebe- und Schreib impuls 38 zugeführt, werden die in den internen Re gistern befindlichen Daten zu den nächsten Registern mit den kleineren Ziffern geschoben. Demzufolge empfängt das Register N die zu diesem Zeitpunkt auf dem Datenbus 2 befindlichen Daten als neue Eingangsdaten, die Daten im Register M (1<M≦N) werden zum Register Nr. (M-1) geschoben und die Daten im Register 1 ver schwinden. Auf diese Weise sind die letzten N-Daten sätze stets im FIFO gespeichert. In diesem Falle ist die Anordnung eines Zählers nicht erforderlich.

Mit der Bezugsziffer 39 ist ein Datenbus zum Auslesen der protokollierten Daten bezeichnet.

Die vorstehend beschriebene Schaltung ist so aufgebaut, daß die den zu protokollierenden Daten entsprechenden Codierungs- oder Markierungsbits gleichzeitig zusammen mit den zu protokollierenden Daten gespeichert werden, so daß beispielsweise eine einzelne Protokollierungs speichereinheit die Daten in unterschiedlich auftreten den Perioden mit einer 100%igen Ausnutzung ihres Speichers speichern kann. Dabei bewirkt die Verwendung eines Schieberegisters oder FIFOs den gleichen Effekt, ohne daß ein Binärzähler erforderlich ist.

Claims

1. Schaltungsanordnung zum Protokollieren von ent sprechend einem Programm in eine Zentralprozessor einheit (1) eingebbaren und aus dieser ausgebbaren Daten, mit
einem Protokollierungsspeicher (22), der auf einen Schreibimpulse (28) die Daten speichert,
einem Zähler (23), der auf ein Triggersignal (27) einen Zählstand markiert und ein Adressensignal (25) an den Protokollierungsspeicher (22) abgibt, und
einer Adressenwandlerschaltung (24), die auf ein von der Zentralprozessoreinheit (1) abgegebenes Adressen- oder Steuer-Ausgangssignal den Schreib impuls (28) und das Triggersignal (27) erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Adressenwandlerschaltung (24) auf das von der Zentralprozessoreinheit (1) abgegebene Adressen- oder Steuer-Ausgangssignal zusätzlich ein Codesig nal (26) zur Markierung einer bestimmten Datenart erzeugt, und daß
der Protokollierungsspeicher (22) das Codesignal (26) zusammen mit den Daten als ein Wort speichert.

2. Schaltungsanordnung zum Protokollieren von ent sprechend einem Programm in eine Zentralprozessor einheit (1) eingebbaren und aus dieser ausgebbaren Daten, mit
einem Protokollierungsspeicher (32), der auf einen Schreibimpuls (38) die Daten speichert, und mit einer Adressenwandlerschaltung (34), die auf ein von der Zentralprozessoreinheit (1) abgegebenes Adressen- und Steuer-Ausgangssignal den Schreib impuls (38) erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Adressenwandlerschaltung (34) auf das von der Zentralprozessoreinheit (1) abgegebene Adressen- oder Steuer-Ausgangssignal zusätzlich ein Codesig nal (36) zur Markierung einer bestimmten Datenart erzeugt und daß
der Protokollierungsspeicher als Schieberegister (32) ausgebildet ist, das das Codesignal (26) zu sammen mit den Daten als ein Wort speichert.