JPH11272493A - エミュレ―ションのためのcpu初期化方法 - Google Patents
エミュレ―ションのためのcpu初期化方法Info
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- JPH11272493A JPH11272493A JP11030494A JP3049499A JPH11272493A JP H11272493 A JPH11272493 A JP H11272493A JP 11030494 A JP11030494 A JP 11030494A JP 3049499 A JP3049499 A JP 3049499A JP H11272493 A JPH11272493 A JP H11272493A
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- G06F11/36—Preventing errors by testing or debugging software
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
ードを実行するためにCPU(14)を初期化する方法
を得る。 【解決手段】 CPU(14)に関連するエミュレーシ
ョンロジック(13)は、3つのモード、すなわち、前
記デバッガまたは前記CPUから何も要求がサービスさ
れないリセットモード、前記デバッガからの要求が優先
順位を与えられるノーマルモード、前記デバッガからの
要求だけがサービスされる立上げモードがある有限ステ
ートマシンを有する。初期化のために、この有限ステー
トマシン(13b)をリセット状態に置き、立上げモー
ドが要求される間はリセットに保持する。リセットモー
ドが開放されると、すぐに立上げモードがサービスされ
る。これにより、初期化状態がCPU(14)にクリー
ンに適用される。
Description
ッサに関し、特に、ディジタルプロセッサの開発ツール
に関する。
製品への道をたどって発展してきた。プロセッサとその
プログラミングは、しばしば装置の設計の中に完全に
「埋め込まれ」、従って「埋め込みプロセッサ」という
用語で、こうしたプロセッサを記述する。埋め込みプロ
セッサを有する装置のいくつかの例には、セルラ電話、
コンピュータのプリンタ、コンピュータのデータのため
の高性能ディスクドライブ、および自動車の制御システ
ムがある。
用な開発ツールは、埋め込みプロセッサ開発のためには
不満足なものである。言い換えれば、プロセッサ自体の
生産のためのテスト手順は、プロセッサをその埋め込ま
れた環境においてテストするためには不満足なものであ
り得る。プロセッサ動作の中へ可視性を持ち込むことは
一層困難である。この問題を解決するために、ますます
使用されている1つの技法は、「エミュレーション」と
呼ばれる。
アであってもハードウエアであっても、設計者がターゲ
ットのプロセッサを直接に制御することを可能にする。
設計されるのはプロセッサが使用されるアプリケーショ
ンであってプロセッサ自体ではないので、エミュレータ
はそれらの条件をエミュレートしなければならない。
ミュレーションは、典型的にハードウエアとソフトウエ
アの組み合わせであるエミュレータを使用する。このエ
ミュレータは典型的に、埋め込まれたプロセッサとデバ
ギングソフトウエアを実行中のホストCPUの間に、接
続されている。このエミュレーションは、それが埋め込
まれるべきシステムへ埋め込まれる間に、プロセッサが
エミュレータに接続され得るという意味において、「イ
ンサーキット」である。
ョンは、ソフトウェア設計者が、プロセッサが埋め込ま
れるデバイスの作動に影響を与えずに、コードをモニタ
し、分析し、修正できるようにする。エミュレータの動
作は、ターゲットの動作と同一である。たとえば、ディ
スクドライブのための埋め込みプロセッサの場合、ディ
スクドライブが正常に実行を続けている間に設計者がコ
ードを修正することを、エミュレータが可能にする。
は、デバッガにより供給されるエミュレーションコード
を実行するために、プロセッサを初期化する方法であ
る。
スをコントロールするためのエミュレーションロジック
を与えられ、前記エミュレーションロジックはCPUと
デバッガの両方と通信している。エミュレーションロジ
ックはリセットモードにおかれ、これにより前記CPU
または前記デバッガから何の要求もサービスされないよ
うになっている。次に、エミュレーションロジックは立
上げモードに入るように要求され、このモードではデバ
ッガからの要求だけがサービスされる。それからエミュ
レーションロジックはリセットモードから開放されて、
これによりすぐに立上げモードに入る。この立上げモー
ドの間に、CPUは希望する初期化状態に置かれる。最
後に、エミュレーションロジックは立上げモードから開
放されて、エミュレーションが今や実行できるようにな
る。
査する必要なしにエミュレーションの初期化を達成でき
ることである。この成果として、走査型の初期化よりも
速く、複雑さの少ない初期化が得られる。この方法は、
システムクロックが何も利用できない場合でも使用でき
る。
システム10のブロック図である。エミュレーションシ
ステム10は、ホストコンピュータ(デバッガ11)上
で実行できるデバッグソフトウェア、スキャンコントロ
ーラ12、エミュレーションロジック(エミュレータ1
3)を含んでなる。
ーキットエミュレーションシステムであり、すなわちそ
れは、CPU14を使用する特定アプリケーションの開
発のために使用される。たとえば、アプリケーション開
発者は、プロセッサ14によりその機能が制御される新
しいセルラ電話のようなアプリケーションを開発してい
るかもしれない。この開発中のプログラミングは、本書
では「ターゲット」アプリケーションコードと呼ばれ
る。図1には示されていないが、CPU14は、それが
埋め込まれるべきアプリケーションシステムの他の部分
への種々な接続を有し得る。
バッガ11の制御の下にある。一層具体的に言うと、デ
バッガ11は、エミュレーション処理から出力を受信し
て、この出力をエミュレータ13へ転送する。CPU1
4がターゲットアプリケーションコードを実行するとき
に、CPU14の作動を制御しモニタするために、開発
者がエミュレータ13とインターフェイスするのは、デ
バッガ11のユーザインターフェイスを通じてである。
るが、一般にデバッガ11は、少なくともコマンドを入
力するためのインターフェイスを、設計者に提供する。
典型的に、デバッガ11はまた、プログラム実行の表示
を提供し、これには変数、配列、構造、ポインタ、レジ
スタの値が含まれる。メモリ内容は典型的に、表示され
て編集され得る。デバッガ11を使用して、レジスタま
たは他のメモリの内容を変更でき、また新しいデータで
プログラムを再スタートできる。デバッガ11は、複数
の命令を同時に実行でき、また特定の命令で停止でき
る。
は、スキャンコントローラ12により直列ビットパター
ンに翻訳される。それからスキャンコントローラ12
は、エミュレータ13に関連するJTAGインターフェ
イス13aを通じて、これらのビットパターンをエミュ
レータ13に供給する。コマンドの結果とCPU14か
らの他のメッセージは、同じJTAGインターフェイス
13aを通じ、またスキャンコントローラ12を通じ
て、デバッガ11へ送り返される。スキャンコントロー
ラ12は、コンピュータでフォーマットされたデータを
直列のビットストリームに変換し、またその逆を行う多
数の市販の装置のいずれか1つであり得る。
IEEE1149.1インターフェイスとも呼ばれ、そ
れが実質的に条件を満たすIEEE規格を同定する。規
格の通りに、JTAGインターフェイスは少なくとも5
つのピン、すなわち、テストデータ入力(TDI)、テ
ストデータ出力(TDO)、テストモード選択(TM
S)、テストクロック(TCK)、テストリセット(T
RST)を有する。
ョン機能を供給する。この説明の例においては、それは
2つの作動モードを供給する。そのリアルタイムモード
においては、ブレーク事象が起これば、プログラムコー
ドの本文は実行を停止するが、タイムクリティカルな割
り込みは、なおサービスできる。その「停止」モードに
おいては、全ての割り込みが機能停止される。
メモリ・アクセス)エミュレータである。言い換えれ
ば、それは、CPU14のレジスタや他のメモリに直接
にDMAアクセスを使用する。これにより、ホスト11
上のデバッガが、メモリの内容に直接アクセスできるよ
うになる。この目的のために、エミュレータ13は、命
令パイプラインの不使用サイクルの間じゅう、メモリイ
ンターフェイスを制御する。こうして、プロセッサの資
源を必要とせずに、CPUのメモリをモニタできる。こ
れは、「走査に基づく」エミュレータに対する1つの代
案、すなわち、CPU内の記憶素子を走査するために、
JTAG境界走査(boundary scan)規格
の拡張を使用するエミュレータに対する代案である。
に関連するDMAロジック13は、メモリへのアクセス
を得るために、不使用のバスサイクルを検出する。こう
して、エミュレータ13は、ターゲットアプリケーショ
ンコードの作動に影響せずに、CPU14のメモリへ読
み書きし、CPU14をモニタできる。
機能と同様に、論理回路によってインプリメントでき
る。エミュレータ13の種々の機能をインプリメントす
るために、1つまたはそれ以上のステートマシンを使用
できる。図2に関して下に説明するように、エミュレー
タ13は、有限ステートマシン(FSM)13bを有
し、この有限ステートマシン13bはエミュレーション
コードの初期化を操作する。
る。CPU14は、データを転送し、CPU14と関連
メモリの間で信号を制御するために、メモリインターフ
ェイスを有する。CPU14は、エミュレータ13とや
り取りする信号のための接続と同様に、クロックおよび
制御信号、またリセットおよび割り込み信号のような他
の信号のための接続を有する。
PU14は、同一集積回路デバイス上に集積され得る。
そうしたデバイスの一例は、テキサスインスツルメンツ
株式会社から得られるディジタルプロセッサコアT32
0C2700から作られるものである。しかしながら、
エミュレーションロジックをオンチップで集積してない
CPUへ同一コンセプトを拡張でき、この場合は、エミ
ュレータ13を追加のソフトウェアまたはオフチップの
ソフトウェアと共にインプリメントできる。しかしなが
ら、典型的には、この発明による初期化のために、所要
処理速度は、少なくとも1つのオンチップ有限ステート
マシン13bを必要とする。
13bは、デバッガ11とCPU14の間の制御メッセ
ージとデータの両方向フローをサービスする。ステート
マシン13bはまた、エミュレーションコードのために
走査コントローラ12とCPU14の間にインターフェ
イスを供給するような追加の機能を操作し得るが、この
エミュレーションコードは、「モニタ」コードとも呼ば
れ、デバッグ機能を遂行するCPU上で実行する、特別
に特権のあるコードとして定義される。
リセットモード、ノーマルモード、ハーミット(立上
げ)モードの、3つのモードを有する。リセットモード
においては、何の要求もサービスされない。ノーマルモ
ードにおいては、デバッガの要求とCPUの要求がサー
ビスされるが、デバッガの要求が優先される。立上げモ
ードにおいては、デバッガの要求のみがサービスされ
て、CPU14による内部制御パスへのアクセスは全て
ディスエイブルされる。
ジック回路によりインプリメントできる。たとえば、A
SIC規格セルアレイまたはPLD(プログラマブルロ
ジック装置)を使用できる。全てのステートマシンと同
様に、FSM13bは、(後述するが)一組の作動を指
示して、これらの作動が希望するシーケンスで、クロッ
ク信号により同期して起こるようにされる。
るために、CPU14を初期化する方法を図示する。後
述するように、この方法は、CPUの状態にかかわりな
く、エミュレーションロジックの初期状態を提供する。
バッガ11を通じてJTAGシーケンスで達成される。
走査コントローラ12により、JTAG TDI信号と
TMS信号を使用して、各信号がスキャン・インされ
る。
り、この結果として、CPU14がランダム状態にな
る。このランダム状態は、エミュレーションロジックの
ための「クリーンな(clean)」初期化を妨げ得
る。たとえば、クロックが未知であり得るし、FSM1
3bがロックされ得る。
替えられて、エミュレータ13を実行し、またCPU1
4がJTAGテストクロック(TCK)をオフにする。
これにより、全てのロジックがクロックされることが保
証される。エミュレータのクロックとCPUのクロック
を実行中であれば、ステップ32を省略できる。
モードにされる。図2に関して上に説明したように、サ
ービスについての全ての要求が無視される。
13bについて立上げモードを要求する。こうして、今
やデバッガ要求がアクティブであるが、FSM13b
は、やはりリセットモードにある。この要求は直ちに実
行されないが、保持されている。たとえば、FSM13
bに関連するレジスタ内に、それは保持される。
を使用して、FSM13bがリセットモードから開放さ
れる。今やFSM13bがノーマルモードにあり、この
ノーマルモードは、デバッガの要求に優先順位を与える
ことを、FSM13bに要求する。こうして、今やFS
M13bは、この命令をサービスして、立上げモードに
入る。つまり、リセットから解放後の最初のサイクル内
で、FSM13bは、より高い優先順位の要求を読ん
で、立上げモードに入る。こうして、CPU14の状態
にかかわりなく、FSM13bの立上げモードに入る。
ードがオンになり、これによりFSM13bはCPU1
4からの要求を無視して、CPUの干渉から自由にな
る。こうして、今やCPUは既知の状態にセットされ
る。
態が適用される。この説明の例では、リセット状態が予
めレジスタにロードされているが、一般には、ステップ
39で遂行された開放により、あらゆる既知の状態が、
(予め要求されたものも、今要求されるものも)、適用
できるようになる。また、この説明の例においては、エ
ミュレータ13とCPU14の間に種々のデバッグユニ
ットがあり、これらはこのときにリセットに保持されて
いることにより、初期化される。
て、これによりFSM13bは再びノーマルモードに入
る。CPUは既にクリーンな初期化を受けていて、エミ
ュレーションコードの実行を開始できる。
関しているが、同じ方法をエミュレーションの間のエラ
ー回復、たとえばCPUがエミュレータ資源へ無用のア
クセスをしたときなどのエラー回復にも使用できる。こ
の両方向エミュレーションリンクをブレークして、CP
U14がCPUロジックにアクセスすることを防止でき
る。
変更、置き換え、改変を、添付の特許請求の範囲に定義
されるこの発明の精神と範囲から離れることなく、行い
得ることを理解すべきである。
る。
レーションコードを実行するために、プロセッサを初期
化する方法であって、初期化シーケンスを制御するため
にエミュレーションロジックを供給し、前記エミュレー
ションロジックは前記CPUおよび前記デバッガと通信
しているステップと、前記エミュレーションロジックを
リセットモードに配置して、前記CPUまたは前記デバ
ッガから要求が何もサービスされないようにするステッ
プと、前記エミュレーションロジックに立上げモードに
入るよう要求して、この立上げモード内では前記デバッ
ガからの要求だけがサービスされるステップと、前記エ
ミュレーションロジックを前記リセットモードから開放
して、前記エミュレーションロジックが前記立上げモー
ドに入るようにするステップと、前記CPUを希望する
初期化状態にするステップと、前記エミュレーションロ
ジックを前記立上げモードから開放して、前記エミュレ
ーションコードが実行され得るようにするステップを含
んでなる、前記方法。
有限ステートマシンとしてインプリメントされる第1項
記載の方法。
するステップは、前記エミュレーションロジックへのJ
TAG入力を通じて遂行される第1項記載の方法。
リセット状態である第1項記載の方法。
放するステップにより正しいテンポで分離された要求す
るステップと適用するステップの結果である第1項記載
の方法。
テートマシンによりアクセスされたレジスタ内で、前記
立上げモードに入ることの要求により遂行される第1項
記載の方法。
バッガからの要求に優先順位を与えるノーマルモード
に、前記エミュレーションロジックが直ちに入るよう
に、また前記立上げモードに前記エミュレーションロジ
ックが入るように、遂行される第1項記載の方法。
前記CPUを共通のクロック上に設定するステップを更
に含んでなる第1項記載の方法。
クロックである第8項記載の方法。
を前記立上げモードから開放する前記ステップの結果と
して、前記エミュレーションロジックがノーマルモード
に入り、そこではCPUとデバッガの両方からの要求が
サービスされる第1項記載の方法。
ッガにより供給されるエミュレーションコードのために
前記CPUを初期化するための、オンチップのエミュレ
ーションロジック回路であって、前記CPUと前記デバ
ッガの間の両方向通信のためのJTAGインターフェイ
スと、前記CPUを初期化してエミュレーションコード
を実行するための有限ステートマシンであって、下記の
3つのモード、すなわち、前記デバッガまたは前記CP
Uから何の要求もサービスされないリセットモードと、
前記デバッガからの要求が優先順位を与えられるノーマ
ルモードと、前記デバッガからの要求のみがサービスさ
れる立上げモードの、いずれかの1つに入るように作動
できる、前記有限ステートマシンと、前記有限ステート
マシンが前記リセットモードにある間ずっと、前記立上
げモードの要求を保持する手段と、前記エミュレーショ
ンコードの実行の間に、1つまたはそれ以上のエミュレ
ーション機能を遂行できるエミュレーションロジックを
含んでなる、前記オンチップのエミュレーションロジッ
ク回路。
ある第11項記載のエミュレーションロジック。
ッサデバイスであって、中央処理装置と、前記デバイス
上に集積されたエミュレーションロジックであって、前
記エミュレーションロジックは、エミュレーションコー
ドを実行するために前記中央処理装置を初期化する有限
ステートマシンを、少なくとも含んでなり、前記有限ス
テートマシンは、下記の3つの状態、すなわち、前記デ
バッガまたは前記CPUからの要求が何もサービスされ
ないリセット状態、前記デバッガからの要求が優先順位
を与えられるノーマル状態、前記デバッガからの要求の
みがサービスされる立上げ状態のうちのいずれか1つに
入るように作動できる、前記エミュレーションロジック
と、前記デバッガから前記デバイスへデータを供給する
ためのデータインターフェイスを含んでなる、前記プロ
セッサデバイス。
シリアルデータインターフェイスである第13項記載の
デバイス。
JTAGインターフェイスである第13項記載のデバイ
ス。
レーションコードを実行するためにCPU(14)を初
期化する方法。CPU(14)に関連するエミュレーシ
ョンロジック(13)は、3つのモード、すなわち、前
記デバッガまたは前記CPUから何も要求がサービスさ
れないリセットモード、前記デバッガからの要求が優先
順位を与えられるノーマルモード、前記デバッガからの
要求だけがサービスされる立上げモードがある有限ステ
ートマシンを有する。初期化のために、この有限ステー
トマシン(13b)をリセット状態に置き、立上げモー
ドが要求される間はリセットに保持する。リセットモー
ドが開放されると、すぐに立上げモードがサービスされ
る。これにより、初期化状態がCPU(14)にクリー
ンに適用される。
するエミュレーションシステムのブロック図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 デバッガにより供給されるエミュレーシ
ョンコードを実行するために、プロセッサを初期化する
方法であって、 初期化シーケンスを制御するためにエミュレーションロ
ジックを供給し、前記エミュレーションロジックは前記
CPUおよび前記デバッガと通信しているステップと、 前記エミュレーションロジックをリセットモードにし
て、前記CPUまたは前記デバッガから要求が何もサー
ビスされないようにするステップと、 前記エミュレーションロジックに立上げモードに入るよ
う要求して、この立上げモード内では前記デバッガから
の要求だけがサービスされるステップと、 前記エミュレーションロジックを前記リセットモードか
ら開放して、前記エミュレーションロジックが前記立上
げモードに入るようにするステップと、 前記CPUを希望する初期化状態にするステップと、 前記エミュレーションロジックを前記立上げモードから
開放して、前記エミュレーションコードが実行され得る
ようにするステップを含んでなる、前記方法。 - 【請求項2】 埋め込みCPUのためと、デバッガによ
り供給されるエミュレーションコードのために前記CP
Uを初期化するための、オンチップのエミュレーション
ロジック回路であって、 前記CPUと前記デバッガの間の両方向通信のためのJ
TAGインターフェイスと、 前記CPUを初期化してエミュレーションコードを実行
するための有限ステートマシンであって、下記の3つの
モード、すなわち、前記デバッガまたは前記CPUから
何の要求もサービスされないリセットモードと、前記デ
バッガからの要求が優先順位を与えられるノーマルモー
ドと、前記デバッガからの要求のみがサービスされる立
上げモードの、いずれかの1つに入るように作動でき
る、前記有限ステートマシンと、 前記有限ステートマシンが前記リセットモードにある間
ずっと、前記立上げモードの要求を保持する手段と、 前記エミュレーションコードの実行の間に、1つまたは
それ以上のエミュレーション機能を遂行できるエミュレ
ーションロジックを含んでなる、前記オンチップのエミ
ュレーションロジック回路。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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IN241MA1998 | 1998-02-06 | ||
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US154385 | 1998-09-16 | ||
US241/MAS/98 | 1998-09-16 | ||
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---|---|---|---|---|
JP2014099167A (ja) * | 2012-10-19 | 2014-05-29 | Loarant Corp | リモート操作システム、無線通信ユニット、及びリモートデバッグシステム |
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Publication number | Publication date |
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US6167365A (en) | 2000-12-26 |
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