JPH03217949A

JPH03217949A - 計算機システム

Info

Publication number: JPH03217949A
Application number: JP2013206A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Tanaka; 俊治田中; Takayoshi Asai; 浅井　孝好; Taro Inoue; 太郎井上; Hidenori Umeno; 梅野　英典; Takeshi Watanabe; 毅渡辺
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-01-23
Filing date: 1990-01-23
Publication date: 1991-09-25
Also published as: US5386565A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、デバッグアシスト装置が走行中のＯＳに対し
てトレースを行なう計算機システムに関する。

〔従来技術〕

仮想計算機システムは、特開昭５７−２１２６８０号公
報に記載されているように、１台の計算機上で複数の論
理的な計算機である仮想計算機（ＶＭ　：　Ｖｉｒｔｕ
ａｌ　　Ｍａｃｈｉｎｅ）を実現し、仮想計算機制御プ
ログラム（ＶＭＣＰ：Ｖｉｒｔｕａｌ　　Ｍａｃｈｉｎ
ｅ　　Ｃ　ｏｎｔｒｏｌ，　　Ｐ　ｒｏｇｒａｍ）の制
御の下で各ＶＭ上のオペレーティング・システム（○Ｓ
　：　Ｏｐｅｒａｔｅｉｎｇ　　Ｓ　ｙｓｔｅｍ）の走
行を可能とするシステムである。このため、ＶＭＣＰは
各ＶＭに、実計算機の資源を分割して与えたり、ＶＭＣ
Ｐが論理的に生成した資源を与えている。例えば、主記
憶に関しては、物理主記憶装置の記憶領域を分割してそ
の１つの連続した領域をＶＭの主記憶として与えること
も可能であるし、ＶＭＣＰがページング領域を用いて生
成した仮想空間をＶＭの主記憶として与えることも可能
である。いづれにしても物理主記憶の０番地からの連続
領域を有するＶＭを除いて、ＶＭ上のＯＳがＶＭの主記
憶の絶対アドレスとして指定したアドレスと，これに対
応する物理主記憶上の絶対アドレスとは一般的に異なる
６従来より、プログラムのデバッグを支援するために，
ＯＳが予め指定した特定のプログラム事象が命令処理装
置で発生した直後に，割込みを発生させるプログラムイ
ベントレコーディング（ＰＥＲ：Ｐｒｏｇａｍ　　Ｅｖ
ｅｎｔ　　Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）が、命令処理装置毎に
１つづつ備えられている。この特定のプログラム事象と
は、次の４つの事象を言う。

（ｉ）ＯＳが予め指定した領域の内にある分岐命令にお
いて分岐が成功した。

（…）ＯＳが予め指定した領域の中にある命令を実行し
た。

（ｉｉｉ）　ＯＳが予め指定した領域の中にデータを格
納した。

（ＩＶ）ＯＳが予め指定した領域の中の命令においてＯ
Ｓが予め指定した汎用レジスタを更新した。

このプログラムイベントレコーディングＰＥＲを用いる
ことにより、開発中のプログラムのデバッグを次に述べ
るように効率良く行なうことができる。

プログラム開発者が、開発中のプログラムの特定の番地
に格納されている命令を実行した直後にプログラムの実
行を中断する要求をＯＳに出したとする。これに対して
、ＯＳは該当命令実行時に割込みが発生するようにプロ
グラムイベントレコディングＰＥＲに指示する。（これ
は、上記（ｉ）に対応している。）その後プログラムイ
ベントレコーディングＰＥＲによる割込みを契機として
、ＯＳは前記プログラムの実行を中断し、メッセージ等
により実行中断をプログラム開発者に通知する。この通
知を契機として、プログラム開発者は、プログラム中断
時のレジスタの値やテーブルのフィールト値等を確認す
る。この結果、レジスタの値やテーブルのフィールド値
等が正常な場合、プログラムの実行を再開して、中断後
のプロダラムの動作確認を継続して行なう。

また、プログラムの実行中断時に、開発中のプログラム
のテーブルに異常な値が格納されている場合、上記（ｉ
ｎ）の指定を行ってプログラムを再実行することにより
、プログラムの不良箇所の範囲を限定することができる
。また、プログラムの実行中断時に、汎用レジスタに異
常な値が格納されている場合、上記（ｔｖ）の指定を行
ってプログラムを再実行することにより、プログラムの
不良箇所の範囲を限定することができる。さらに、プロ
グラム開発者は、上記（ｉ）の指定を行ってプログラム
を再実行することにより、プログラム内のどのようなパ
スを実行した結果、プログラムの不良を検出したかが分
かり、プログラムの不良摘出の参考にすることができる
。

特願昭６３−１７００７１は、このプログラムイベント
レコーディングＰＥＲを仮想計算機システムにおいても
効率良く使用可能とするための装置を開示している。Ｖ
Ｍ上で動作するＯＳ自身のデバッグを行なう場合には、
ＶＭＣＰがプログラムイベントレコーディングＰＥＲを
制御する必要が有り、また、ＯＳ下で開発中のプログラ
ムのデバッグを行なう場合には，ＯＳがプログラムイベ
ントレコーディングＰＥＲを制御する必要が有る。

このため、前記特願昭６３−１７００７１に開示された
装置は、ＶＭＣＰと走行中ＯＳのうち一方に対して、選
択的にプログラムイベントレコーディングＰＥＲによる
デバッグアシスト機能を提供している。

また特開昭５９−１５３２４６号公報は、特定のプログ
ラム事象が発生した直後に、予め指定された物理主記憶
上のトレース領域へトレース情報を格納するデバッグア
シスト装置を開示している。

このデバッグアシスト装置によれば、割込みを起こすこ
となく複数の事象の発生を１回にまとめてＯＳは認識で
きるので、オーバヘッドの少ないデバッグアシスト機能
を実現することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記特開昭５９−１５３２４６号公報による従来技術は
、走行中のＯＳに割り込まないで開発中のプログラムの
デバッグを可能にする点でよい。

しかし、これは実計算機に適用されるものしか開示して
いない。仮想計算機システムは、ＶＭＣ　Ｐの制御下で
、複数のＯＳが走行するものであり、上記技術をそのま
ま適用することはできない。これは、次の理由による。

（１）実計算機の場合には、ＯＳが絶対アドレス（物理
アドレス）を指定したトレース領域に直接トレース情報
が格納される。しかし、ＶＭ上のＯＳの場合，ＯＳがト
レース領域に指定するＶＭの主記憶の絶対アドレスは実
計算機からみれば仮想アドレスである。このため、ＶＭ
上のＯＳがアドレスを指定した領域にデバッグアシスト
装置が直接トレース情報を格納することはできない。

（２）実計算機の場合には、前述のようにＯＳが維対ア
ドレスを指定したトレース領域にトレース情報は格納さ
れる。従って、実計算機の場合には、トレース領域がペ
ージアウト状態ということは起こりえない。しかしなが
ら、仮想計算機システムのときには、ＶＭ上のＯＳのト
レース領域をＶＭＣＰがディスク等の２次記憶装置にペ
ージアウトしている場合の考慮も必要となる。ＯＳの命
令をＶＭＣＰがページアウトしている場合、この命令を
命令処理装置が実行しようとしたときに、ページフォル
トが検出され、命令の実行は抑止されてＶＭＣＰに命令
が割り出される。このため、ＶＭＣＰは、ＯＳの命令が
あるページをページインしたのち命令を再実行すれば良
い。しかしながら、ＯＳの命令がページイン状態で，Ｏ
Ｓのトレース領域をＶＭＣＰがペードアウトしている場
合、監視対象のこの命令の実行は完了し，トレースは未
実行の状態となる。このため、ＶＭＣＰが，ＯＳのトレ
ース領域をページインした後ＶＭを再開しても，前記監
視対象の命令の次の命令から再開されるためトレース情
報が１回分ほど失われてしまう。

このため仮想計算機システムにおいて、デバッグアシス
ト装置を用いてトレースを行なう場合、次の機能を有す
ることが望ましい。

（１）ＶＭ上のＯＳがデバッグアシスト装置によるトレ
ースを利用可能であること。

（２）トレース情報を格納すべきＶＭのページをＶＭＣ
Ｐがページアウトしていてもトレースが続けられること
。

本発明の目的は，ＶＭ上のＯＳがデバッグアシスト装置
によるトレースを利用可能な計算機システムを提供する
ことにある。

本発明の別の目的は、トレース情報を格納すべきＯＳの
トレース領域をＶＭＣＰがページアウトしていることが
生じてもトレースが続けられる計算機システムを提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、命令処理装置と、主記憶装
置とを有し、複数のオペレーティング・システムが走行
する計算機システムにおいて、走行中のオペレーテイン
グ・システムに割当られた仮想主記憶上の第１のトレー
ス領域のアドレスを、前記主記憶装置上の第２のトレー
ス領域のアドレスに変換し，出力する出力手段を前記命
令処理装置に設け、前記走行中のオペレーティング・シ
ステムによって指定されたプログラム事象の発生を監視
し、該事象が前記命令処理装置で発生したとき、監視結
果を前記出力手段によって指定される前記第２のトレー
ス領域に格納するデバッグアシスト装置を備えた。

また，前記第１のトレース領域がページアウトしている
とき、前記デバッグアシスト装置は前記複数のオペレー
ティング・システムの走行を制御する制御プログラムに
割り当てられた第３のトレース領域に前記監視結果を格
納し、該格納後、前記オペレーティング・システムの走
行を中断し、前記制御プログラムに割り出す手段を設け
、前記制御プログラムは該割り呂しに応答して、前記第
３のトレース領域に格納された監視結果を前記第１のト
レース領域に複写する。

〔作　用〕

走行中のＯＳがデバッグアシスト装置に予め指定したプ
ログラム事象が命令処理装置で発生したとき、走行中の
ＯＳのトレース領域がページイン状態の場合にはこのＯ
Ｓが指定したトレース領域のアドレス（ＶＭの実アドレ
ス）を物理アドレスに変換してデバッグアシスト装置に
供給する。この結果、走行中のＯＳが予め指定したトレ
ース領域にトレース情報が格納される。

また、走行中のＯＳのトレース領域をＶＭＣ　Ｐがペー
ジアウトしている場合、ＶＭＣＰのドレス領域の物理ア
ドレスをトレース格納アドレスとしてデバッグアシスト
装置に供給する。この結果、ＶＭＣＰのトレース領域に
トレース情報が格納される。さらに、ＶＭＣＰのトレー
ス領域にトレース情報を格納したことに応じて、割り出
し起動手段は、ＯＳの走行を中断してｖＭｃｐに制御を
渡す割り出し回路に起動信号を送る。この後，割り出し
回路はＯＳの走行を中断してＶＭＣＰに制御を渡す。制
御を渡されたＶＭＣＰは、ＶＭＣＰのトレース領域に格
納されたトレース情報を、走行していたＯＳのトレース
領域が存在する２次記憶装置（ディスク装置等）の対応
するページにコピーする。この結果、走行中のＯＳが予
め指定したトレース領域にトレース情報が格納される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

第１図は、本発明を適用した仮想計算機システムの構成
図である。第１図において、１００は主記憶装置、２０
０はデバッグアシスト装置、３００は命令処理装置、４
００はディスク装置である。

主記憶装置１００には、計算機全体の資源を管理すると
ともに、各仮想計算機ＶＭｉ（１≦ｊ≦ｍ）の走行を制
御する仮想計算機プログラム（ＶＭＣＰ　：　Ｖｉｒｔ
ｕａｌ　　Ｍａｃｈｉｎｅ　　Ｃｏｎｔｒｏｌ　　Ｐｒ
ｏｇｒａｍ）１１０がある。またＶＭＣＰＩＩＯには、
デバッグアシスト装置２００によるトレース情報を格納
するためのホストトレース領域１２０がある。命令処理
装置３００内のホスト第１２制御レジスタ３８６は、こ
のホストトレース領域１２０の先頭物理アドレスを保持
する。ざらにＶＭＣＰＩＩＯには、前記特開昭５７−２
１２６８０号公報に記載された状態記述子（Ｓ　Ｄ　：
　Ｓｔａｔｅ　　Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）　１３０　
−　ｉ　（　１≦ｊ≦ｍ）がある。状態記述子ＳＤＩ３
０−ｉは、ＶＭを起動するための解釈実行開始命令（Ｓ
　Ｉ　Ｅ　：Ｓ　ｔａｒｔ　　Ｉ　ｎｔｅｒｐｒｅｔｉ
ｖｅ　　Ｅ　ｘｅｃｕｔｉｏｎ）のオペランドであり、
各仮想計算機ＶＭｉ（１≦ｉ≦ｍ）を起動するときのレ
ジスタの初期値等を保持する。

また、仮想主記憶１１０−ｉ（１≦ｉ≦ｍ）は、各仮想
計算機ＶＭｉにとっての主記憶であり、その１部あるい
は全ては、主記憶装置１００上の領域１４０−ｉにマッ
ピングされている。また、各仮想主記憶１１Ｇ−ｉ（１
≦ｉ≦ｍ）には、デバッグアシスト装置２００によるト
レース情報を格納するためのゲストトレース領域１１１
−　ｉ　（　１≦ｉ≦ｍ）がある。このゲストトレース
領域１１１−ｉ（１≦ｉ≦ｍ）も、ＶＭＣＰＩＩＯが主
記憶装置１００にマッピング（ページイン）しているこ
ともあるし、また、ディスク装置４００等の外部記憶に
マッピング（ぺ−ジアウト）していることもある。命令
処理装置３００内のゲスト第１２制御レジスタ３８５は
、このゲストトレース領域１１１−　ｉの先頭のＶＭ実
アドレスを保持する。このＶＭ実アドレスは、ＶＭ上の
ＯＳからみた実アドレスである。ゲストトレース領域１
１１−ｉの先頭のＶＭ実アドレスは、本発明による後述
のアドレス変換回路３６０により物理アドレスに変換さ
れる。また，各仮想計算機Ｖ　Ｍ　ｉ上のオペレーティ
ングシステムＯ　Ｓ　ｉは，命令列およびデータを保持
する仮想空間１１２−ｉを作成している。

本発明の実施例の概要は、次のとおりである。

ＶＭＣＰ１ｊＯが解釈実行開始命令（ＳＩＥ）４：より
仮想計算機ＶＭｉをディスパッチすると、命令処理装置
３００およびデバッグアシスト装置２ｏｏは、仮想計算
機Ｖ　Ｍ　ｉ上のオペレーティングシステムＯＳｉが使
用中の状態となる。またこの発明により拡張さ九たＳＩ
Ｅ命令によりデバッグアシスト装置２００に命令処理装
置３ｏｏの監視条件が、設定される（ステップ１）。そ
の後、デバッグアシスト装置２００は、上記監視条件に
従って，命令処理装＠３００のプログラム事象を監視す
る（ステップ２）。デバッグアシスト装置２００が命令
トレース実行モードで監視条件のプログラム事象を検呂
したとき、ゲストトレース領域１１１−　ｉがページイ
ン状態か否かによって、命令処理装置３００は、次の動
作をとる。

（ａ）ゲストトレース領域がページイン状態の場合命令処理装置３００は、ゲスト第１２制御レジスタ３８
５が保持するゲストトレース領域１１１−　ｉのＶＭ実
アドレスをアドレス変換回路３６０により物理アドレス
に変換して、デバッグアシスト装置２００に通知する（
ステップ３）。デバッグアシスト装置２００は、この物
理アドレスが示すゲストトレース領域１１１−　ｉにト
レース情報を格納する（ステップ４）。

（ｂ）ゲストトレース領域がページアウト状態の場合命令処理装置３００は、ホスト第１２制御レジスタ３８
６が保持するホストトレース領域１２０の物理アドレス
を、デバッグアシスト装置２０Ｇに通知する（ステップ
３）。デバッグアシスト装置２００は、この物理アドレ
スが示すホストトレース領域１２０にトレース情報を格
納する（ステップ４）。トレ−ス情報を格納後、命令処
理装置３００は、仮想計算機ＶＭｉの走行を中断してＶ
ＭＣＰＩＩＯに制御を渡す。この後、ＶＭＣＰＩＩＯが
ホストトレース領域１２０内のトレース情報をディスク
装置４００内のゲストトレース領域１１Ｇ−ｉに対応す
るページにコピーする（ステップ５）。本実施例では、
ゲストトレース領域１１０−ｉはディスク装置４００に
ぺ一ジアウトされているものとしたが、他の２次記憶装
置（拡張記憶装置等）にページアウトされてもよい。

以上のようにして、ＶＭ上のｏＳがデバッグアシスト装
置２００によるトレースを利用可能となる。

さらに、トレース情報を格納すべきＯＳのページをＶ　
Ｍ　Ｃ　Ｐ　１１０がページアウトしていることが生じ
てもトレースを続けることができる。

次に、命令処理装置３００およびデバッグアシスト装置
２００の構成を図を用いて説明する。

（ａ）命令処理装置３００の構成命令処理装置３００の構成を第２図により説明する。命
令処理装置３００には、デバッグアシスト装Ｗ２００に
よる監視を制御するプログラム事象記録マスク（Ｒビッ
ト）３ｌ５および次に実行する命令のアドレス（Ｎ　ｒ
　Ａ　：　Ｎｅｘｔ　　Ｉ　ｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　　
Ａｄｄｒｅｓｓ）等を保持するプログラム状態語ｐｓｗ
（Ｐｒｏｇｒａｍ　　Ｓｔａｔｕｓ　　Ｗｏｒｄ）　３
１１、プログラム状態語Ｐ　Ｓ　Ｗ３１１が示す次に実
行する命令を主記憶装置１００から取り込む命令フェッ
チ回路３１０、実行中の命令を保持する命令レジスタ３
２ｏ、命令レジスタ３２Ｇ中の命令コードをデコードす
る命令デコーダ３３０、命令デコーダ３３０によりデコ
ードされた命令を実行する命令実行装置３４０がある。

また、命令処理装置３００には汎用レジスタ（ＧＲ　：
　Ｇｅｎｅｒａｌ　　Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）　３５０．　
ＶＭ走行中が否かを表示する解釈実行モードレジスタ（
ＩＥ：Ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｉｖｅ　　Ｅｘｅｃｕｔｉｏ
ｎ）　３８１、デバッグアシスト装置２００の制御パラ
メータを保持する命令処理装置内デバッグ制御語レジス
タ（ＩＰ−ＤＣＷ：Ｉ　ｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　　Ｐ　
ｒｏｃｅｓｓｏｒ　　Ｄ　ｅｂｕｇ　　Ｃ　ｏｎｔｒｏ
ｌＷｏｒｄ）　３８２、ＩＰ−ＤＣＷレジスタ３８２の
値が有効か否か識別するためのパラメータロード状態レ
ジスタ（ＰＬ）３８４．走行中ＶＭ（７）第１２制御レ
ジスタの値を保持するゲスト第１２制御レジスタ３８５
、ＶＭＣＰＩＩＯが指定する第１２制御レジスタの値を
保持するホスト第１２制御レジスタ３８６、走行中ＶＭ
のゲストトレース領域１１１−ｊがページイン状態か否
かを判定すると共に対応する物理アドレスを求めるため
に本発明により設けたアドレス変換回路３６０、ＩＰ−
ＤＣＷレジスタ３８２の値をデバッグアシスト装置４０
０に転送するためのロード回路３７０、ＶＭ走行状態か
らＶＭＣＰ１１ｋ制御を切り替えるための割り出し実行
部３８０、インバータ３θ９、ＡＮＤ回路３９７、本発
明により追加されたトレース領域選択回路３９３，本発
明により追加された加算領域選択回路３９６、加算器３
９４，３９５、等から構成される。以上の各々の装置の
動作については、後で詳しく述べる。

（ｂ）デバッグアシスト装置の構成デバッグアシスト装置２００は、前記特開昭５９−１５
３２４６号公報に記載されているように、第４図に示す
命令処理装置３００とのインタフエースとなり命令処理
装ｉ！３００内のレジスタの値を保持するインタフェー
スレジスタ群２１０と、プログラム事象の監視情報を保
持するデバッグ制御語レジスタ２２０と，デバッグ制御
語レジ′スタ２２０に示された制御情報に従って命令処
理装置３００で発生するプログラム事象を監視する監視
部２３０と、デバッグ制御語レジスタ２２０に保持され
た制御情報が規定するプログラム事象を監視部２３０が
検呂したことに応答して、割込みの実行を命令処理装置
３００に指示したり、トレース領域へのトレース情報の
格納を行なう制御部２４０から構成される。このデバッ
グアシスト装置２００は、第２図に示したプログラム状
態語Ｐ　Ｓ　Ｗ３１１のプログラム事象記録マスク（Ｒ
ビット）３ｌ５が１のとき、有効となり監視は開始され
る。

以下、本発明の実施例を、（１）ＯＳ走行開始時の動作、（２）監視の開始動作、（３）トレース実行動作、（４）走行中のＯＳが発行した命令の実行動作、（５）
ＯＳ走行中断時の動作、に分けて詳細に説明する。

１　０Ｓの本実施例では，走行中のＯＳがトレース結果を利用可能
とするために、ＯＳ走行開始時にデバッグアシスト装Ｎ
２００の制御情報を初期設定することに特徴がある。

第１０図に示すように、ＳＩＥ命令のオペランドである
状態記述子ＳＤ１３０は次のフィールドから構成される
。

（ａ）　レジスタフィールド１３１ＶＭ起動時に初期値となるレジスタ（プログラム状態語
ＰＳＷ、汎用レジスタ、制御レジスタ、等）の値を保持
する。このフィールド中の第１２制御レジスタは、ゲス
トトレース領域１１１−ｉの先頭のＶＭ実アドレスを保
持する。

（ｂ）ＰＬビット１３２本発明により追加されたパラメータロード状態ビット（
ＰＬビット）１３２は，状態記述子ＳＤＩ３０が状態を
記述する仮想計算機Ｖ　Ｍ　ｉにおけるデバッグ制御語
レジスタ２２０への後述のデバッグ制御語１３３の設定
状態を表している。パラメータロード状態ビット（ＰＬ
ビット）１３２が１のとき、仮想計算機Ｖ　Ｍ　ｉがデ
バッグアシスト装置２００のデバッグ制御語レジスタ２
２０に制御パラメータを設定した状態であることを表わ
す。

（ｃ）デバッグ制御語１３３デバッグアシスト装置２００の監視条件等を規定する制
御パラメータである。デバッグ制御語１３３は，以下の
フィールドから構成される。

（ｉ）デバッグタイプデバッグアシスト装置２００の動作タイプを指定する８
ビットのフィールドである。デバッグタイプのビットＯ
は命令トレースタイプを指定し、ビット２は割込みタイ
プを指定する。

（ｉｉ）事象指定デバッグアシスト装置２００の監視事象を指定する８ビ
ットのフィールドである。

事象指定のビットＯ〜３の各ビットの値が１のとき，そ
れぞれ、分岐成功、命令読み出し、主記憶更新、汎用レ
ジスタ更新が監視対象のプログラム事象であることを示
す。

（ｉｉｉ）レジスタ更新リスト汎用レジスタ更新が監視対象のプログラム事象であると
き、レジスタ更新リストのビット０〜１５はそれぞれ、
汎用レジスタ０〜１５に対応し、対応するビットの値が
１のとき監視対象の汎用レジスタであることを示す。例
えば、事象指定のビット３（汎用レジスタ更新）とレジ
スタ更新リストのビットＯがともに１のとき、汎用レジ
スタＧＲＯの更新は監視対象のプログラム事象となる。

（　ｉｖ　）監視領域の開始／終了アドレス監視する命
令語の範囲の開始アドレスおよび終了アドレスである。

事象指定で監視対象に指定された分岐成功、命令読み出
し、汎用レジスタ更新がこのフィールドで規定される領
域の命令を実行した結果発生したとき、デバッグアシス
ト装ｉｔ２００は、デバッグタイプの指定に従って、命
令トレースの実行あるいは割込みの実行により事象の発
生をプログラムに通知する。

（Ｖ）更新領域の開始／終了アドレス主記憶更新事象が対象とする領域の開始アドレスおよび
終了アドレスである。事象指定で監視対象に指定された
主記憶更新がこのフィールドで規定される領域で発生し
たとき、デバッグアシスト装置２００は、デバッグタイ
プの指定に従って、命令トレースの実行あるいは割込み
の実行により事象の発生をプログラムに通知する。

ＶＭＣＰＩＩＯは、オペレーティングシステムＯＳｉ走
行前にホスト第１２制御レジスタ３８６に、ＶＭＣＰＩ
ＩＯはのホストトレース領域１２０の物理アドレスを設
定する。

さらに、ＶＭＣＰＩＩＯは、オペレーティングシステム
ＯＳｉ走行前に状態記述子ＳＤＩ３０−ｉを以下のよう
に設定する。

（ａ）　レジスタフィールド１３１仮想計算機ＶＭｉ起動時に初期値となるレジスタの値を
指定する。

（ｂ）ＰＬビット１３２オペレーティングシステムＯＳｉがデバッグ制御語レジ
スタ２２０に制御パラメータを設定した状態ならば１を
、また、未設定の状態ならばＯを指定する。これは、「
（４）走行中のＯＳが発行した命令の実行動作ノおよび
ｒ　（５）ＯＳ走行中断時の動作Ｊで後述するように前
回オペレーティングシステムＯＳｉが走行を中断した時
のＰＬビット１３２の値に等しい。

（ｃ）デバッグ制御語１３３オペレーティングシステムＯＳｉが指定したデバッグ制
御語レジスタ２２０の値、即ち，前回オペレーティング
システム○Ｓｉが走行を中断した時のデバッグ制御語１
３３の値を指定する。

ＶＭＣＰＩＩＯが状態記述子Ｓ　Ｄ１３０　−　ｉ　（
７）７ドレスをオペランドとしてＳＩＥ命令を発行する
と、命令レジスタ３２０にＳＩＥ命令が格納される。そ
の結果、命令レコーダ３３０は命令実行回路３４０にＳ
ＩＥ命令の実行を指示する。その後、命令実行回Ｉｌｔ
３４０が実行する処理を第５図のフローチャートに従っ
て、第２図を参照しながら説明する。

（イ）まず、ＩＥモードレジスタ３８１ニ１　（ＶＭ走
行中）を設定する（ステップ５００）．（口）状態記述
子ＳＤＩ３０−ｉのレジスタフィールド１３１中のプロ
グラム状態語Ｐｓｗ、汎用レジスタ、第１２制御レジス
タを各々Ｐ　Ｓ　Ｗ３１０．汎用レジスタ３５０，ゲス
ト制御レジスタ３８５に設定し，ＰＬビット１３２をＰ
Ｌピットレジスタ３８４に設定する（ステップ５０１）
。他の制御レジスタも初期設定されるが，ここでは，説
明を省略する。

（ハ）ＰＬビット１３２の値を判定し．１（パラメータ
ロード状態）ならば（二）へ、０ならば（へ）へ（ステ
ップ５０２）。

（二）状態記述子Ｓ　ＤＩ３０−　ｉのデバッグ制御語
１３３をＩＰ−ＤＣＷレジスタ３８２に設定する（ステ
ップ５０３），（ホ）ＰＬピットレジスタ３８４が１（パラメータロー
ド状態）の場合，ロード回路３７０は，データ１１１０
００によりデバッグ制御語をデバッグアシスト装置２０
０内のデバッグ制御語レジスタ２２０に設定する（ステ
ップ５０４）。このように、デバッグ制御語１３３が有
効である場合に限り、デバッグ制御１１３３をデバッグ
制御語レジスタ２２０に設定する。

（へ）ＳＩＥ命令を終了し、オペレーティングシステム
ＯＳｉの走行を開始する（ステップ５０５）。

Ｓ工Ｅ命令を実行した結果、監視対象のプログラム事象
を規定するデバッグアシスト装Ｗ　２ＧＧ内のデバッグ
制御語レジスタ２２０には、オペレーティングシステム
ＯＳｉが指定した監視条件が設定される。また、ホスト
第１２制御レジスタ３８６にはホストトレース領域１２
０の物理アドレスが、ゲスト第１２制御レジスタ３８６
にはゲストトレース領域１１１−　ｉのＶＭ実アドレス
が各々設定される。

以上のようにして、ＯＳ走行中のトレース結果を、走行
中のＯＳが利用可能とするための初期設定が行なわれる
。

２監の本実施例の監視の開始動作では、次の点に特徴がある。

（．）あるＯＳの下で開発中のプログラムの実行に関す
るトレース結果をＯＳが利用可能とするために、ＯＳが
指定した監視条件に従って、制御部２４０がプログラム
監視を行なう。

第４図に示したデバッグアシスト装置２００の監視部２
４０による監視は、第２図に示した信号線１０１０に監
視指示信号が送出されているときのみに行なわれる。信
号線ｌ０１０に監視指示信号が送出されるのは、プログ
ラム状態語ＰＳＷ３１１内のプログラム事象記録マスク
（Ｒビット）３１５が１の場合である。従って、オペレ
ーティングシステムＯＳｉがプログラム状態語Ｐ　Ｓ　
Ｗ３１１のプログラム事象記録マスク（Ｒビット）３１
５に１を設定しているときのみ、監視は行なわれる。

オペレーティングシステムＯＳｉ走行開始後、信号線１
０１Ｇに監視指示信号が送出されたとき、デバッグアシ
スト装置２００の監視部２３０は、データ線１０００に
より受け取ったデバッグ制御語１３３を保持するデバッ
グ制御語レジスタ２２０が規定するプログラム事象の発
生を監視する。この結果、オペレーティングシステムＯ
Ｓｉが指定したデバッグ制御語１３３に従って、デバッ
グアシスト装置２０Ｇは、プログラム事象を監視する。

３　トレース　′一本実施例のトレース実行動作は、次の２点に特徴がある
。

（ａ）走行中ＯＳがトレース結果を利用可能とするため
に、ゲストトレース領域１１１−　ｉがページイン状態
の場合には、デバッグアシスト装置２００は、ゲストト
レース領域１１１−　ｉにトレース情報を格納する。

（ｂ）走行中のオペレーティングシステム○Ｓｉのゲス
トトレース領域１１１−ｉがページアウトされているこ
とが生じても、トレースが続けられるように、ゲストト
レース領域１１１−　ｉがページアウト状態の場合には
，デバッグアシスト装置２００は、ホストトレース領域
１２０にトレース情報を格納後、Ｖ　Ｍ　Ｃ　Ｐ　１１
０ニ制御を渡し、ＶＭＣＰＩＩＯがこのトレース情報を
ゲストトレース領域１１１−ｉが存在するディスク装置
４００内のページに格納する。

オペレーティングシステムＯＳｉ走行中にデバッグアシ
スト装Ｎ２００内のデバッグ制御語レジスタ２２０によ
り規定されるプログラム事象を監視部２３０が検出する
と、監視部２３０は制御部２４０に起動信号を送る。

起動信号を受け取った制御部２４０の動作を、第７図の
フローチャートに従って説明する。

（イ）制御部２４０は、デバッグ制御語レジスタ２２０
の中のデバッグタイプのビットＯ（命令トレースタイプ
）が１か否かを判定し（ステップ７００）、１（トレー
スを指示する）ならば、（口）へ進む。

一方、デバッグ制御語レジスタ２２０の中のデバッグタ
イプのビット２（割込みタイプ）が１ならば、走行中Ｏ
Ｓに割込みを実行して（ステップ７０５）、次の命令を
実行（ステップ７０４）する。これにより、オペレーテ
ィングシステムＯＳｉには、規定のプログラム事象の発
生が割込みとして報告される。

（口）制御部２４０は、以下に述べるようにして選択し
たトレース領域にトレース情報を格納する（ステップ７
０１）。

まず、第２図と第３図により、制御部２４０がトレース
情報を格納するトレース領域（第１図のホストトレース
領域１２０、あるいは、ゲストトレース領域１１１−　
ｉ　）がどのように選択されるかを説明する。

第３図は、第２図中のアドレス変換回路３６０の詳細構
成を示している。第３図において，ホストセグメントテ
ーブル（ＳＴ）１１３およびホストページテーブル（Ｐ
Ｔ）１１４は、走行中のオペレーティングシステムＯＳ
ｉの仮想主記憶アドレスを物理アドレスに変換するため
にＶＭＣＰＩＩＯが作成したアドレス変換テーブルであ
る。また，ホスト第１制御レジスタ３６１は、ホストＳ
Ｔ１１３の起点物理アドレスを保持している。さらに、
ゲスト第１２制御レジスタ３６２は、ゲストトレース領
域１】１一ｉのカレントな起点アドレスを保持している
。

ただし、このアドレスは、ＯＳの実アドレスであって、
実際に、アクセスする場合には、物理アドレスへの変換
が必要である。アドレス変換回路３６０は、加算器３６
３、３６５、選択したホストＳＴ１１３のエントリを保
持するＳＴエントリ保持レジスタ３６４、選択したホス
トＰＴ１１４のエントリを保持するＰＴエントリ保持レ
ジスタ３６６、ＡＮＤ回路３６７、ゲストトレース領域
１１１−ｉの物理アドレスを保持するアドレスレジスタ
３６８、および、インバータ３６９−　１、３６９−　
２から構成される。

アドレス変換回路３６０の動作は、以下のとおりである
。

まず、ゲスト第１２制御レジスタ３６２のセグメントフ
ィールド（Ｓ）とホスト第１制御レジスタ３６１の値を
加算器３６３により加算し、対応するホストＳＴ１１３
のエントリアドレスを求め、このエントリをＳＴエント
リ保持レジスタ３６４に格納する。

このＳＴエントリは，０のとき有効エントリであること
を示す有効ビットｖ１と、ゲストトレース領域１１１−
ｉのアドレスに対応するホストＰＴ１１４の起点物理ア
ドレスを保持するページテーブルアドレス部から構成さ
れる。

次に、ゲスト第１２制御レジスタ３６２のページフィー
ルド（Ｐ）とＳＴエントリ保持レジスタ３６４内のペー
ジテーブルアドレス部とを加算器３６５により加算し、
対応するホストＰＴ１１４のエントリアドレスを求め、
このエントリをＰＴエントリ保持レジスタ３６６に格納
する。このＰＴエントリも、同様に、０のとき有効エン
トリであることを示す有効ビットｖ２と、ゲストトレー
ス領域１１１−ｉのアドレスに対応するページアドレス
部から構成される。このＰＴエントリ保持レジスタ３６
６内のページアドレス部とゲスト第１２制御レジスタ３
６２の変位部（Ｄ）を結合し、アドレスレジスタ３６８
に格納する。一方、有効ビット■１および■２は、各々
、インバータ３ｆｉ９−　１および３６９−　２に入力
される。従って＋　ＡＮＤ回路３６７の出力は、選択し
たホストＳＴ１１３およびホストＰＴ１１４が共に有効
であるときに限って、１となる。従って、ＡＮＤ回路３
６７の出力である信号ｇｌＯ６０の出力が１のとき，ゲ
ストトレース領域１１１−ｉはページイン状態であり、
その物理アドレスはアドレスレジスタ３６８に格納され
、データ線１０７０に出力される。また，信号３Ｉ１０
６０の出力が０のとき、ゲストトレース領域１１１−ｉ
はページアウト状態である。

第２図のトレース領域選択回路３９３は、データ線１０
７０の出力と、ホストトレース領域１１１の物理アドレ
スを保持するホスト第１２制御レジスタ３８６の値を入
力として、次の値を出力する。まず、ＡＮＤ回路３９１
の出力である信号線ｌ０８０の出力が０（即ち、ゲスト
トレース領域１１１−ｉがページアウト状態）ならばホ
スト第１２制御レジスタ３８６の値をデータ線１０９０
に出力する。また、信号ｉｌｌ０８０の出力が１（ゲス
トトレース領域１１１−ｉがページイン状態）ならばデ
ータ線１０７０からの入力であるゲストトレース領域１
１１−ｉの物理アドレスをデータ線ｌ０９０に呂力する
。

その後、トレース領域選択回路３９３が出力する領域に
制御部２４０が、トレース情報を格納する。

このトレース情報は、第９図に示すようなものであり、
例えば、１６バイトからなる。先頭２ビットの（０１）
はトレース情報の先頭を示す固定値、ＣＣはトレースさ
れた命令実行前の現プログラム状態語（ｐｓｗ）の条件
コードである。ＳＭは、トレースされた命令実行前の現
プログラム状ＩＩ（ＰＳＷ）のシステムマスクである。

さらに詳細には、システムマスクＳＭのビットＯはプロ
グラム事象記録マスク（Ｒビット）、ビット１は変換制
御ビット、ビット２はＩＯマスク、ビット３は外部マス
クであり，これらは全てプログラム状態語ＰＳＷ３１１
中に対応するビットが存在する。

ＫＥＹは，トレースされた命令実行前の現プログラム状
態語ＰＳＷ３１１の保護キーである。ＥＭＰＷは、トレ
ースされた命令実行前の現プログラム状態語ＰＳＷ３１
１のそれぞれ拡張制御モードピット、マシンチェックビ
ット、待ち状態ビット及び問題プログラム状態ビットで
ある。命令コードは、トレースされた命令の命令コード
前半８ビットである。命令アドレスは、トレースされた
命令の命令アドレスである。また、主記憶更新事象によ
る命令トレースの場合には、オペランド長とオペランド
アドレスをトレース情報１４０内のオペランド長とオペ
ランドアドレスのフィールドに格納する。

以上のようにして、選択したトレース領域へのトレース
情報の格納が行なわれる。

（ハ）次に、以下に述べるようにして、選択した第１２
制御レジスタの更新を行なう（ステップ７０２）。

制御部２４０はトレース情報を格納後、加算器３９４お
よび３９５に信号線１１ｌＯによりトレース終了信号を
送る。この結果、加算器３９４はゲスト第１２制御レジ
スタ３８５の値とトレース情報のサイズ（例えば、１６
バイト）を加算し，また、加算器３９５はホスト第１２
制御レジスタ３８６の値とトレース情報のサイズ（例え
ば、１６バイト）を加算する。

トレースサイズレジスタ３９０は，このようにトレース
情報のサイズを保持するレジスタである。このあと，ア
ドレス加算領域選択回路３９６は、トレース領域選択回
路３９３の場合と同様に、トレース情報を格納した方の
第１２＄Ｊ御レジスタの加算値を選択し、さらに、トレ
ース情報を格納した方の制御レジスタ（ゲスト第１２制
御レジスタ３８５、あるいは、ホスト第１２制御レジス
タ３８６）の値を上記加算値に更新する。この第１２制
御レジスタの更新により前回書き込んだ領域の後に、次
のトレース情報を書き込むことが，可能となる。

（二）走行中のオペレーティングシステムＯＳｉがデバ
ッグアシスト装Ｗｔ２．００を使用中にも係らずホスト
トレース領域１２０にトレースしたかを以下のようにし
て判定する。

走行中のオペレーティングシステムＯＳｉがデバッグア
シスト装１２００を使用中にも係らずホストトレース領
域１２０にトレースしたということは、ゲストトレース
領域１１１−　ｉが、ページアウト状態、即ち、インパ
ータ３９９の出力が１であり、かつ、トレース終了信号
１１０が送出されているときに限る。従って、走行中の
オペレーティングシステムＯＳｉがデバッグアシスト装
置２００を使用中にも係らずホストトレース領域１２０
にトレースしたか否かは．ＡＮＤ回路３９７の出力が１
か否かにより判定（ステップ７０３）できる。

（ｉ）ＡＮＤ回路３９７の出力が１のとき、割り出し実
行部３８０は、仮想計算機ＶＭｉの走行を中断して、制
御をＶＭＣＰＩＩＯに渡す。仮想計算機ＶＭｉの走行の
中断の詳細は、後述のｒ　（５）　ＯＳ走行中断時の動
作」において説明する。

仮想計算機ＶＭｉの走行を中断する理由は、オペレーテ
ィングシステムＯＳｉのゲストトレース領域１１１−　
ｉがページアウト状態の場合、ＶＭＣＰＩＩＯのホスト
トレース領域１２０が選択されたためである。中断後、
ＶＭＣＰＩＩＯが、ホストトレース領域１１１に格納さ
れたトレース情報を、走行していたオペレーティングシ
ステムＯＳｉのゲストトレース領域１１１−　ｉが存在
するディスク装置４００内のページにコピーする。これ
によりオペレーティングシステムＯＳｉのゲストトレー
ス領域１１１−ｉには正しいトレース情報が格納される
。

（ｉｉ）ＡＮＤ回路３９７の出力がＯのとき、トレス終
了信号１１１０は命令フェッチ回路３１０を有効化し次
の命令を発生させる（ステップ７０４）。この場合、オ
ペレーティングシステムＯＳｉの走行は、継続される。

以上のようにして、走行中ＯＳがデバッグ制御語レジス
タ２２０のデバッグタイプとして命令トレースタイプを
指定しているとき、トレース領域選択回路３９３はトレ
ース領域アドレスとしてゲストトレース領域１１１−ｉ
の物理アドレスを出力するこの結果デバッグアシスト装
置２００は、ゲストトレース領域１１１−ｉにトレース
情報を格納する。

ただし、ゲストトレース領域１１１−　ｉがページアウ
ト状態の場合には、トレース領域選択回路３８３はトレ
ース領域アドレスとしてホストトレース領域１２０の物
理アトレスを出力する。この結果走行中のＯＳのトレー
ス領域がページアウトされていることが生じてもトレー
スが続けられるように、デバッグアシスト装置２００が
、ホストトレース領域１２０にトレー゛ス情報を格納後
、割り出し実行部３８０は，ＶＭＣＰに制御を渡し、Ｖ
ＭＣＰがコノトレース情報をゲストトレース領域１１１
が存在するディスク装置４００内のページに格納する。

４　　　　のＯＳが　　した　八の走行中のオペレーティングシステムＯＳｉが発行した、
前記特開昭５９−１５３２４６号公報記載のデバッグ制
御語ロード命令を，命令実行回路３４０は、第６図に従
って以下のように実行する。

（イ）第２図に示すパラメータロード状態（ＰＬビット
）レジスタ３８４に制御パラメータがロード状態である
ことを示す１を設定する（ステップ６００）。

Ｃ口）デバッグ制御語ロード命令で仮想主記憶１１０−
ｉ上に指定されたデバッグ制御語１３３をＩＰ−ＤＣＷ
レジスタ３８２に設定する（ステップ６０１）．（ハ）
その後、ｒ　（１）ＯＳ走行開始時の動作』で述べたの
と同じ動作により、ロード回路３７０がＩＰ−ＤＣＷレ
ジスタ３８２の値を、デバッグアシスト装置２０Ｇのデ
バッグ制御語レジスタ２２０に転送する（ステップ６０
２）。

５　０Ｓの本実施例では、特定のＯＳだけでなく、複数のＯＳにつ
いて、ＯＳ走行中のトレース結果を走行中のＯＳが利用
可能とするために、ＯＳ走行中断時に、デバッグアシス
ト装置２０Ｇの制御情報であるデバッグ制御語レジスタ
２２０の値を主記憶上に退避することに特徴がある。

オペレーティングシステムＯＳｉの走行中断時、第２図
の割り出し実行部３８Ｇはゲスト第１２制御レジスタ３
８５とＩＰ−ＤＣＷレジスタ３８２とそのロード状態を
、第８図に従って，状態記述子ＳＤ１３０−ｉに以下の
ようにして退避する。

（イ）ＩＥモードレジスタ３８１に０を設定する（ステ
ップ８００）。

（口）プログラム状態語ｐｓｗａｔｏ、汎用レジスタ３
５０，ゲスト第１２＄ＩＪ御レジスタ３８５を含むゲス
ト制御レジスタの値を状態記述子ＳＤ１３０−ｉのレジ
スタフィールド１３１に退避する（ステップ８０１）．（ハ）パラメータロード状態（ＰＬビット）レジスタ３
８４が１（デバッグ制御語レジスタ２２０の値が有効）
かを判定する。１ならば（二）、ｏならば（ホ）へ進む
（ステップ８０２）。

（二）パラメータロード状態（ＰＬビット）レジスタ３
８４とＩ　Ｐ−ＤＣＷレジスタ３８２を状態記述子ＳＤ
１３０−ｉのＰＬビット１３２、デバッグ制御語１３３
に退避する（ステップ８ｏ３）。

（ホ）ＶＭＣＰＩＩＯの実行を開始する（ステップ８０
４）。

このようにして、ＯＳがデバッグ制御語１３３をロード
中のみデバッグ制御語レジスタ２２２の値を退避するこ
とができる。従って、高速な退避処理が可能となるとと
もに、次に、このオペレーティングシステムＯＳｉが走
行するときの初期状態を状態記述子ＳＤＩ３０−ｉに保
持することができる。

以上述べたように、本発明の実施例によれば，デバッグ
アシスト装置によるＯＳ走行中のトレース結果をＯＳが
利用可能となる。また、デバッグアシスト装置がトレー
ス情報を格納すべきＯＳのページをＶＭＣＰがページア
ウトしていることが生じてもトレースを続けることが可
能となる。

なお、以上はＯＳに割り当てられた実トレース領域がペ
ージアウトされる場合について述べたが、各ＯＳを主記
憶の一部に常駐させる場合についても適用できることは
いうまでもない。

また、以上は、ＶＭＣＰという制御プログラムの制御下
で複数のＯＳが走行される仮想計算機システムについて
述べたが、本発明は、これに限らず、複数のｏｓが同時
に走行されるシステムに適用できる。

［発明の効果〕以上、説明したように、本発明によれば．　ＶＭ上のＯ
Ｓがデバッグアシスト装置によるトレースを利用するこ
とができ、また、トレース情報を格納すべきＯＳのトレ
ース領域がページアウトしていてもトレースを続けるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用した仮想計算機システムの構成
図、第２＠は、本発明を適用した命令処理装置の構成図，第３図は、本発明のアドレス変換回路の説明図，第４図
は、本発明が適用される実計算機の構成図、第５図は、解釈実行開始命令（ＳＩＥ）の本発明による
動作を示すフローチャート、第６図は、ＯＳが走行中に発行したデバッグ制御語ロー
ド命令の本発明による動作を示すフローチャート、第７図は，ＯＳが走行中のデバッグアシスト装置の動作
を説明するフローチャート、第８図は，ＯＳの走行中断時の動作を説明するフローチ
ャート、第９図は、トレース情報の説明図、第１０図は、状態記述子（ＳＤ）の説明図である。図中、１００・・・主記憶装置、１１１・・・ゲストト
レース領域，１２０・・・ホストトレース領域、２００
・・・デバッグアシスト装置、３００・・・命令処理装
置、４００・・・ディスク装置。

Claims

【特許請求の範囲】１、命令処理装置と、主記憶装置とを有し、複数のオペ
レーティング・システムが走行する計算機システムにお
いて、走行中のオペレーティング・システムが使用する
仮想主記憶上の、第１のトレース領域のアドレスを、前
記主記憶装置上の、該第１のトレース領域に割り当てら
れた第２のトレース領域のアドレスに変換し、出力する
出力手段を前記命令処理装置に設け、前記走行中のオペ
レーティング・システムによって指定されたプログラム
事象の発生を監視し、該事象が前記命令処理装置で発生
したとき、監視結果を前記出力手段によって指定される
前記第２のトレース領域に格納するデバッグアシスト装
置を備えたことを特徴とする計算機システム。２、該デバッグアシスト装置は、プログラム事象の発生
を検出したとき該出力手段にトレース領域の通知を要求
する手段を有し、該出力手段は該要求に応答して該第１
のトレース領域のアドレスを実アドレスに変換し、該実
アドレスを出力する手段を有することを特徴とする請求
項１記載の計算機システム。３、前記第１のトレース領域がページアウトしていると
き、前記デバッグアシスト装置は前記複数のオペレーテ
ィング・システムの走行を制御する制御プログラムに割
り当てられた第３のトレース領域に前記監視結果を格納
することを特徴とする請求項１記載の計算機システム。４、前記デバッグアシスト装置が前記制御プログラムの
前記第３のトレース領域に監視結果を格納後、前記オペ
レーティング・システムの走行を中断し、前記制御プロ
グラムに割り出す手段を設け、前記制御プログラムは該
割り出しに応答して、前記第３のトレース領域に格納さ
れた監視結果を前記第１のトレース領域に複写すること
を特徴とする請求項２記載の計算機システム。