JPH1165875A - インサーキットエミュレータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プログラムデバッグ時のメモリアクセスを減少
させ、デバッグ効率を向上させる。 【解決手段】コントロール部が、デバッガのコマンドに
対応してデバッグ情報の特定データを格納するデバッグ
用メモリ領域２と、このデバッグ用メモリ領域２をポイ
ントするアドレスをポインタ値として格納するポイント
レジスタ１とを備え、デバッガのコマンドに対応して、
予め、ポインタ値がポイントレジスタ１に設定され、デ
バッガのコマンドに対応して、デバッグ用メモリ領域２
内データが、デバッグ用メモリ領域２内アドレスに対応
したオフセット値およびポインタ値の加算値を参照して
アクセスされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インサーキットエ
ミュレータに関し、特に、プログラムデバッグ時のメモ
リアクセスが少ないインサーキットエミュレータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種のインサーキットエミュレータ
は、マイクロプロセッサの機種ごとに用意され、このマ
イクロプロセッサを搭載したユーザシステムにおいてユ
ーザ開発のプログラムをデバッグするために用いられて
いる。たとえば、図４は、この従来のインサーキットエ
ミュレータおよびその周辺接続を示すブロック図であ
る。

【０００３】図４を参照すると、この従来のインサーキ
ットエミュレータは、ユーザ開発のプログラムをシステ
ムメモリに格納するユーザシステムと、プログラムのデ
バッグを支援するデバッガを搭載するホストマシンとの
間に接続され、エミュレータ部，コントロール部を備
え、デバッガのコマンドに対応して、プログラムを任意
のタイミングで実行および停止し、プログラムで実行さ
れた各タスクの状態を示す情報をシステムメモリ上から
デバッグ情報として読み出す。

【０００４】エミュレータ部は、一般に、ユーザシステ
ムに搭載されるマイクロプロセッサと同等に動作し内部
の各種制御信号および動作ステータスを外部出力する評
価用マイクロプロセッサを持ち、ユーザシステム内のマ
イクロプロセッサを代行しプログラムを実行する。

【０００５】コントロール部は、デバッガのコマンドに
対応してエミュレータ部を制御しプログラムを任意のタ
イミングで実行および停止する。また、デバッガのコマ
ンドに対応して、プログラムで実行された各タスクの状
態を示す情報をシステムメモリ上からデバッグ情報とし
て読み出す。

【０００６】図５は、この従来のインサーキットエミュ
レータを用いて、デバッガ管理下で、リアルタイムＯＳ
を利用したアプリケーションが実行され、プログラムが
デバッグされる例を説明するための説明図である。

【０００７】図５を参照すると、このリアルタイムＯＳ
を利用したアプリケーションでは、４つのタスクが動作
し、各タスクの状態を示す情報は、各タスクの管理ブロ
ック１１〜１４に格納され、各タスク制御に用いられ
る。この例では、まず、ユーザシステム全体の制御に用
いられるシステム管理テーブル１０の中に、１つ目のタ
スクの管理ブロック１１を示すポインタが格納され、１
つ目のタスクの管理ブロック１１の中に、２つ目のタス
クの管理ブロック１２を示すポインタが格納される。同
様に、２つ目／３つ目のタスクの管理ブロック１２，１
３の中に、３つ目／４つ目のタスクの管理ブロック１
３，１４を示すポインタがそれぞれ格納される。

【０００８】デバッグ時には、デバッガ管理下でプログ
ラム実行し、設定されたタイミングで中断しデバッガに
制御を移しデバッグ処理され、これらのサイクルが繰り
返される。このとき、多くのデバッガでは、デバッガ管
理下にデバッグテーブル９を持ち、デバッガのコマンド
に対応して、各タスクの管理ブロック１１〜１４に格納
された各タスクの状態を示す情報ＳＴ１〜ＳＴ４のメモ
リアドレスおよびラベルを記録する。

【０００９】図６は、この従来のインサーキットエミュ
レータを用いて、デバッガ管理下でプログラムを実行し
デバッグするため、動作している４つのタスクの状態を
示す情報を読み出すデバッグ処理手順を示す流れ図であ
る。

【００１０】まず、処理ステップＳ１０において、１回
目読出しでデバッグテーブル９にデータが無い場合、処
理ステップＳ１１に進む。処理ステップ１１において、
システム管理テーブル１０のあるメモリから１つ目のタ
スク管理ブロック１１を指すポインタ値を読み出す。処
理ステップＳ１２において、１つ目のタスクの状態を示
す情報ＳＴ１は、タスク管理ブロック１１内の格納場所
アドレスであるオフセット値および上記ポインタ値の加
算値をメモリアドレスとして参照しメモリ内容を読み出
すことによって得られる。処理ステップＳ１３におい
て、処理ステップＳ１２のメモリ内容の読出し時に参照
されたメモリアドレスをデバッグテーブル９に記録す
る。処理ステップＳ１４において、２つ目のタスク管理
ブロック１２を指すポインタ値を１つ目のタスク管理ブ
ロック１１から読み出す。処理ステップＳ１５により、
ポインタ値がシステム管理テーブル１０を指すまで、処
理ステップＳ１２〜Ｓ１４の処理を繰り返し、処理ステ
ップＳ１２において各メモリ内容を読み出すことによ
り、各タスクの管理ブロック１１〜１４に格納された各
タスクの状態を示す情報ＳＴ１〜ＳＴ４が読み出され
る。

【００１１】また、処理ステップＳ１０において、２回
目以降の読出しでデバッグテーブル９にデータが有る場
合、処理ステップＳ１６に進み、デバッグテーブル９か
らそれぞれのタスクの状態が格納されているメモリアド
レスを得て、処理ステップＳ１７において、それぞれの
メモリ内容を読み出すことにより、各タスクの管理ブロ
ック１１〜１４に格納された各タスクの状態を示す情報
ＳＴ１〜ＳＴ４が読み出される。それぞれのタスクの状
態のデバッグを行うごとに、これらの作業を繰り返すこ
とによって行われる。

【００１２】さらに、各タスクに関連した他情報の読出
しも、同様に、各タスクの管理ブロック中の必要情報を
格納しているメモリ内容を読み出すことによって行われ
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来のインサーキット
エミュレータの問題点は、リアルタイムＯＳを用いたよ
うな多段のデータ構造を持つアプリケーションのデバッ
グを行う際、デバッグ効率が悪いことである。

【００１４】その理由は、リアルタイムＯＳを用いたよ
うな多段のデータ構造を持つアプリケーションでは、デ
バッグ項目がポインタ渡しのチェーン構成になっている
場合が多く、１つの項目をデバッグする際にも、このチ
ェーン構成を辿りシステム上のメモリをアクセスする必
要があり、メモリアクセスを頻繁に行わなければならな
いためである。

【００１５】したがって、本発明の目的は、リアルタイ
ムＯＳを用いたような多段のデータ構造を持つアプリケ
ーションのプログラムデバッグ時のメモリアクセスを減
少させ、デバッグ効率を向上させることにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、ユ
ーザ開発のプログラムをシステムメモリに格納するユー
ザシステムと前記プログラムのデバッグを支援するデバ
ッガを搭載するホストマシンとの間に接続され、前記ユ
ーザシステム内のプロセッサを代行し前記プログラムを
実行するエミュレータ部とこのエミュレータ部を制御す
るコントロール部とを備え、前記デバッガのコマンドに
対応して、前記プログラムを任意のタイミングで実行お
よび停止し、前記プログラムで実行された各タスクの状
態を示す情報をデバッグ情報として読み出すインサーキ
ットエミュレータにおいて、前記コントロール部が、前
記デバッガのコマンドに対応して前記デバッグ情報の特
定データを格納するデバッグ用メモリ領域と、このデバ
ッグ用メモリ領域をポイントするアドレスをポインタ値
として格納するポインタ手段とを備えている。

【００１７】また、前記デバッガのコマンドに対応し
て、予め、前記ポインタ値が前記ポインタ手段に設定さ
れ、前記デバッガのコマンドに対応して、前記デバッグ
用メモリ領域内データが、前記デバッグ用メモリ領域内
アドレスに対応したオフセット値および前記ポインタ値
の加算値を参照してアクセスされる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。図１は、本発明のインサーキットエミュ
レータの実施形態およびその周辺接続を示すブロック図
である。

【００１９】図１を参照すると、この実施形態のインサ
ーキットエミュレータは、図５の従来のインサーキット
エミュレータと同じく、ユーザ開発のプログラムをシス
テムメモリに格納するユーザシステムと、プログラムの
デバッグを支援するデバッガを搭載するホストマシンと
の間に接続され、エミュレータ部，コントロール部を備
え、デバッガのコマンドに対応して、プログラムを任意
のタイミングで実行および停止し、プログラムで実行さ
れた各タスクの状態を示す情報をデバッグ情報として読
み出す。図５の従来のインサーキットエミュレータとの
相違点は、コントロール部がデバッグ用メモリ領域２，
ポイントレジスタ１を備えることにある。他の各ブロッ
クは、図５の従来のインサーキットエミュレータと同じ
であるので、重複説明を省略する。

【００２０】デバッグ用メモリ領域２は、デバッガのコ
マンドに対応して、デバッグ情報の特定データを格納す
るメモリ領域である。このメモリ領域２は、システムメ
モリ内に確保されるメモリ領域、または、システムメモ
リ外の専用のメモリ領域として構成される。また、より
高速に連続アクセス可能なメモリにより構成することも
できる。

【００２１】ポイントレジスタ１は、デバッグ用メモリ
領域２をポイントするアドレスをポインタ値として格納
するレジスタであり、デバッガのコマンドに対応して、
予め、ポインタ値が設定され、デバッガのコマンドに対
応して、デバッグ用メモリ領域内データが、デバッグ用
メモリ領域２内アドレスに対応したオフセット値および
ポインタ値の加算値を参照してアクセスされる。

【００２２】図２は、この実施形態のインサーキットエ
ミュレータを用いて、デバッガ管理下で、リアルタイム
ＯＳを利用したアプリケーションが実行され、プログラ
ムがデバッグされる例を説明するための説明図である。

【００２３】図２を参照すると、このリアルタイムＯＳ
を利用したアプリケーションでは、図５の従来技術と同
様に、４つのタスクが動作し、各タスクの状態を示す情
報は、各タスクの管理ブロック１１〜１４に格納され、
各タスク制御に用いられる。この例では、まず、ユーザ
システム全体の制御に用いられるシステム管理テーブル
１０の中に、１つ目のタスクの管理ブロック１１を示す
ポインタが格納され、１つ目のタスクの管理ブロック１
１の中に、２つ目のタスクの管理ブロック１２を示すポ
インタが格納される。同様に、２つ目／３つ目のタスク
の管理ブロック１２，１３の中に、３つ目／４つ目のタ
スクの管理ブロック１３，１４を示すポインタがそれぞ
れ格納される。

【００２４】デバッグ時には、デバッガ管理下でプログ
ラム実行し、設定されたタイミングで中断しデバッガに
制御を移しデバッグ処理され、これらのサイクルが繰り
返される。このとき、この実施形態では、デバッガ管理
下に、デバッグテーブル３，ポイントレジスタ１，デバ
ッグ用メモリ領域２をもつ。この実施形態のデバッグテ
ーブル３は、デバッガのコマンドに対応して、各タスク
の管理ブロック１１〜１４に格納された各タスクの状態
を示す情報のメモリアドレスおよびラベルと共に、デバ
ッグ用メモリ領域２のアクセス時のアドレスであるポイ
ントレジスタ１のポインタ値ｐｒｅｇおよびオフセット
値１〜４の加算値ｐｒｅｇ＋１〜ｐｒｅｇ＋４を記録す
る。また、ポイントレジスタ１はポイント値ｐｒｅｇを
格納し、デバッグ用メモリ領域２は各タスクのデバッグ
情報ｍｅｍ１〜ｍｅｍ４を格納する。

【００２５】図３は、この実施形態のインサーキットエ
ミュレータを用いて、デバッガ管理下でプログラムを実
行しデバッグするため、動作している４つのタスクの状
態を示す情報を読み出すデバッグ処理手順を示す流れ図
である。

【００２６】この実施形態のインサーキットエミュレー
タを用いてプログラムをデバッグするとき、まず、デバ
ッグ開始時の処理ステップＳ１において、デバッグ用メ
モリ領域２として確保されている領域を指すアドレスを
ポインタ値としてポイントレジスタ１に書き込む。

【００２７】次に、処理ステップＳ２において、１回目
読出しでデバッグテーブル３にデータが無い場合、処理
ステップＳ３に進む。処理ステップＳ３〜Ｓ７におい
て、図５の従来の処理ステップＳ１１〜Ｓ１５と同様に
制御され、処理ステップＳ４において各メモリ内容を読
み出すことにより、各タスクの管理ブロック１１〜１４
に格納された各タスクの状態を示す情報ＳＴ１〜ＳＴ４
が読み出される。ここで、図５の従来の処理ステップＳ
１１〜Ｓ１５との相違点は、各処理ステップＳ５におい
て、処理ステップ４のメモリ内容の読出し時に参照され
たメモリアドレスをデバッグテーブル３に記録すると共
に、ポイントレジスタ１のポインタ値ｐｒｅｇおよびオ
フセット値１〜４の加算値ｐｒｅｇ＋１〜ｐｒｅｇ＋４
を記録し、この加算値ｐｒｅｇ＋１〜ｐｒｅｇ＋４を参
照し各処理ステップ４で読み出された各メモリ内容をデ
バッグ用メモリ領域２にも各タスクのデバッグ情報ｍｅ
ｍ１〜ｍｅｍ４として書き込むことにある。

【００２８】また、処理ステップＳ２において、２回目
以降の読出しでデバッグテーブル９にデータが有る場
合、処理ステップ８に進み、それぞれのタスクの状態を
示す情報がデバッグ情報として格納されているデバッグ
用メモリ領域２のアドレスをデバッグテーブル３から探
し出し、処理ステップＳ９において、これを参照しデバ
ッグ用メモリ領域２をアクセスすることにより、それぞ
れのタスクの状態を示す情報が読み出される。このと
き、デバッグ用メモリ領域２にこれらの情報が連続して
格納されているため、１回の連続メモリアクセスによ
り、これらの情報を得ることもでき、システムメモリ上
の各所に格納されているデータを頻繁にアクセスする必
要が無くなる。また、タスクの状態を示す情報がデバッ
グ用メモリ領域２に連続して格納されていない場合であ
っても、１回のメモリアクセスにより連続したデバッグ
用メモリ領域２に格納されている複数のタスク情報が得
られることが可能となり、タスクの状態を示す情報以外
の必要情報を得ることが可能となり、デバッグ効率が上
がる。

【００２９】また、本実施形態のインサーキットエミュ
レータを用いた場合、デバッグ用メモリ領域２への書き
込み処理ステップが必要となる。しかし、リアルタイム
ＯＳを利用したアプリケーションでは、通常、実行時に
状態変化するタスクは常に１つであるが、デバッグする
際は、全てのタスクの状態をデバッグする。このため、
書き込み処理ステップが１回増加しても、複数回のメモ
リ読み出しの減少により、デバッグ効率が向上する。

【００３０】また、本実施形態のインサーキットエミュ
レータの変形例として、高速に連続アクセスが可能なメ
モリまたはレジスタなどをデバッグ用メモリ領域２とし
た場合、システム上のメモリを頻繁にアクセスすること
なく必要情報が得られ、且つ、デバッグ用メモリ領域２
のアクセス自体が高速になり、デバッグが高速となる。

【００３１】さらに、本実施形態のインサーキットエミ
ュレータを用いて、上述のアプリケーションのデバッグ
を行なう場合、１回目読出しでタスクの状態を示す情報
を得る方法は同様であるが、デバッグ中に、デバッグテ
ーブル３に書かれたメモリに書き込み要求が有った際
は、システム上のメモリへの書き込みを行なわず、デバ
ッグ用メモリ領域２のみに値を書き込み、デバッグ終了
時に、デバッグテーブル３を参照して、デバッグ用メモ
リ領域２の値をシステム上のメモリにコピーすることも
できる。これにより、デバッグ中はデバッグに必要な情
報が、デバッグ用メモリ領域２のみに格納され、デバッ
グ用メモリ領域２へのアクセスで獲得が可能となる。こ
のため、デバッグ中は、アクセス・ネックとなるシステ
ム上のメモリをアクセスせず、デバッグ可能となり、デ
バッグ効率が向上する。

【００３２】

【発明の効果】本発明によるインサーキットエミュレー
タは、デバッグ対象のソフトウェアがポインタ渡しのチ
ェーンになっているようなアプリケーションのデバッグ
においても、メモリ読み出しアクセス自体が減少し、さ
らに、高速に連続アクセスでき、デバッグ効率が向上す
るなどの効果がある。

【００３３】その理由は、インサーキットエミュレータ
が、特定データ情報を格納するメモリ領域をポイントす
る手段を持つことにより、デバッグ時の必要な情報を特
定のデバッグ用メモリ領域にデバッグ情報として連続格
納することができ、システムメモリ上に点在するメモリ
内容を頻繁にアクセスする代わりにデバッグ用メモリ領
域をアクセスし、必要情報を獲得することが出来るから
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインサーキットエミュレータの実施形
態およびその周辺接続を示すブロック図である。

【図２】図１のインサーキットエミュレータを用いて、
デバッガ管理下でプログラムがデバッグされる例を説明
するための説明図である。

【図３】図１のインサーキットエミュレータを用いて、
デバッガ管理下で各タスクの状態を示す情報を読み出す
デバッグ処理手順を示す流れ図である。

【図４】従来のインサーキットエミュレータの実施形態
およびその周辺接続を示すブロック図である。

【図５】図４のインサーキットエミュレータを用いて、
デバッガ管理下でプログラムがデバッグされる例を説明
するための説明図である。

【図６】図４のインサーキットエミュレータを用いて、
デバッガ管理下で各タスクの状態を示す情報を読み出す
デバッグ処理手順を示す流れ図である。

【符号の説明】

１ ポイントレジスタ ２ デバッグ用メモリ領域 ３，９ デバッグテーブル １０ システム管理テーブル １１〜１４ 各タスクの管理ブロック ｍｅｍ１〜ｍｅｍ４ 各タスクのデバッグ情報 ｐｒｅｇ ポイントレジスタ１のポイント値 Ｓ１〜Ｓ１９ 処理ステップ ＳＴ１〜ＳＴ４ 各タスクの状態を示す情報、また
は、そのラベル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ユーザ開発のプログラムをシステムメモ
   リに格納するユーザシステムと前記プログラムのデバッ
   グを支援するデバッガを搭載するホストマシンとの間に
   接続され、前記ユーザシステム内のプロセッサを代行し
   前記プログラムを実行するエミュレータ部とこのエミュ
   レータ部を制御するコントロール部とを備え、前記デバ
   ッガのコマンドに対応して、前記プログラムを任意のタ
   イミングで実行および停止し、前記プログラムで実行さ
   れた各タスクの状態を示す情報をデバッグ情報として読
   み出すインサーキットエミュレータにおいて、前記コン
   トロール部が、前記デバッガのコマンドに対応して前記
   デバッグ情報の特定データを格納するデバッグ用メモリ
   領域と、このデバッグ用メモリ領域をポイントするアド
   レスをポインタ値として格納するポインタ手段とを備え
   ることを特徴とするインサーキットエミュレータ。
2. 【請求項２】 前記デバッガのコマンドに対応して、予
   め、前記ポインタ値が前記ポインタ手段に設定され、前
   記デバッガのコマンドに対応して、前記デバッグ用メモ
   リ領域内データが、前記デバッグ用メモリ領域内アドレ
   スに対応したオフセット値および前記ポインタ値の加算
   値を参照してアクセスされる、請求項１記載のインサー
   キットエミュレータ。