JP2005165825A - Trace information recorder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数CPUを実装したシステムにおいてCPUのトレースを実行するトレース情報記録装置に関する。 The present invention relates to a trace information recording apparatus for executing CPU tracing in a system in which a plurality of CPUs are mounted.
CPUを実装したシステムのプログラムのデバッグを行う方法の1つとして、命令の実行履歴をトレースする方法がある。更に、CPUが複数実装された場合には、CPU間の同期関係が明らかになるような情報を合わせて記録する必要がある。このような複数のCPUによる連携動作に着目したトレース技術が存在する(例えば、特許文献1,2を参照)。これら技術はCPU毎にトレース装置が設けられ、各トレース装置は同期して動作でき、それぞれトレース対象のCPUのトレース情報を時刻と共に記録し、最後にトレースした情報を時刻順に並べ替えることによりCPU間の同期関係を把握し易くするというものである。 One method for debugging a program of a system in which a CPU is mounted is to trace an instruction execution history. Furthermore, when a plurality of CPUs are mounted, it is necessary to record information that makes the synchronization relationship between the CPUs clear. There is a trace technology that focuses on such cooperative operation by a plurality of CPUs (see, for example, Patent Documents 1 and 2). In these technologies, a trace device is provided for each CPU, and each trace device can operate synchronously. The trace information of the CPU to be traced is recorded together with the time, and the last traced information is rearranged in order of time. This is to make it easier to grasp the synchronization relationship.
しかしながら、これらはトレース対象のCPU毎に独立してトレース情報を記録するため、トレースのための監視部、記録部がCPUの数だけ必要であり、回路規模の観点からCPUが多数使用されるシステムのトレースには適していなかった。又、CPUがキャッシュを有する場合にはバス観測のみではトレースは困難である。 However, since these trace information is recorded independently for each CPU to be traced, the number of monitoring units and recording units for tracing is required by the number of CPUs, and a system in which many CPUs are used from the viewpoint of circuit scale. It was not suitable for tracing. When the CPU has a cache, tracing is difficult only by bus observation.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、多数のCPUのトレースを取る際にもトレース回路の規模の増大を低減できるとともに、CPUのキャッシュの有無に拘らず統一的な手法でトレースが可能となるトレース情報記録装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to reduce the increase in the scale of the trace circuit even when taking a trace of a large number of CPUs, and to unify regardless of the presence or absence of a CPU cache. It is an object of the present invention to provide a trace information recording apparatus that can be traced by a typical method.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、複数のCPUが実装されるシステムのCPUが実行する複数の命令を含むプログラムの実行経過を解析するためのトレース情報を記録するトレース情報記録装置において、CPUが外部に対して出力するステータス信号及びCPUが接続されているバスに接続されるインタフェースと、トレースの開始条件及び終了条件を記憶するとともに開始条件及び終了条件の生起を監視してトレース実行信号を生成する条件監視手段と、条件監視手段によって生成されるトレース実行信号に基づいてトレースの開始・終了を行い、トレース実行期間中トレース情報をトレースエリアに記録する記録制御手段と、トレース情報を記録するトレースエリアとによって構成されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a trace information record for recording trace information for analyzing the execution progress of a program including a plurality of instructions executed by a CPU of a system in which a plurality of CPUs are mounted. In the device, the status signal output by the CPU to the outside, the interface connected to the bus to which the CPU is connected, the start condition and end condition of the trace, and the occurrence of the start condition and end condition are monitored. Condition monitoring means for generating a trace execution signal, recording control means for starting and ending trace based on the trace execution signal generated by the condition monitoring means, and recording trace information in the trace area during the trace execution period, and trace And a trace area for recording information.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、CPUへの入力信号がトレース情報記録装置にも入力されることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an input signal to the CPU is also input to the trace information recording device.
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、時刻情報を生成する時刻計測手段を設け、記録制御手段はトレース情報をトレースエリアに記録する際に時刻計測手段によって生成された時刻情報を併せて記録することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a time measuring unit for generating time information is provided, and the recording control unit is generated by the time measuring unit when recording the trace information in the trace area. The time information is also recorded.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の発明において、記録対象となるトレース情報を選択するための情報を記憶しトレース情報選択信号を生成する情報選択手段を設け、記録制御手段はトレース実行期間中トレース情報選択信号に対応するトレース情報を記録することを特徴とする。 Invention of Claim 4 provides the information selection means which memorize | stores the information for selecting the trace information used as recording object in the invention in any one of Claims 1-3, and produces | generates a trace information selection signal, The recording control means records the trace information corresponding to the trace information selection signal during the trace execution period.
請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れかに記載の発明において、記録制御部は、トレース情報が変化したときにのみトレース情報の変化の状態を記録することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the recording control unit records a change state of the trace information only when the trace information changes.
請求項6記載の発明は、請求項1〜5の何れかに記載の発明において、記録制御部は、トレース情報に対して識別子を設定して、変化したトレース情報を識別子とともに記録することを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the recording control unit sets an identifier for the trace information and records the changed trace information together with the identifier. And
本発明によれば、複数CPUのトレースを行うことによりバスインタフェースをCPUと同じ数だけ持つ必要がないため、多数のCPUのトレースを取る際にもトレース回路の規模の増大を低減できる。又、CPUのキャッシュの有無に拘らず統一的な手法でトレースが可能となる。 According to the present invention, since it is not necessary to have the same number of bus interfaces as the CPUs by tracing a plurality of CPUs, an increase in the scale of the trace circuit can be reduced even when tracing a large number of CPUs. In addition, tracing can be performed by a unified method regardless of whether or not the CPU has a cache.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
<実施の形態1>
図1は本発明の実施の形態1に係るトレース情報記録装置の構成図である。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a configuration diagram of a trace information recording apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
図1において、100はトレース情報記録装置であり、101はCPUが外部に対して出力するステータス信号を取り込むインタフェースであり、102はトレースの開始条件及び終了条件を記憶するとともに開始条件及び終了条件の生起を監視してトレース実行信号を生成する条件監視手段であり、103は条件監視手段102によって生成されるトレース実行信号に基づいてトレースの開始・終了を行い、トレース実行期間中トレース情報をトレースエリアに記録する記録制御手段であり、104は記録制御手段103によって書き込まれたトレース情報を記録するトレースエリアであり、111は複数のCPUが実装されるシステムの第1のCPUであり、112は第2のCPUであり、113は第nのCPUである。 In FIG. 1, 100 is a trace information recording device, 101 is an interface for fetching a status signal output from the CPU to the outside, 102 is a memory for storing the start condition and end condition of the trace, and the start condition and end condition. Condition monitoring means for monitoring occurrence and generating a trace execution signal, and 103 starts / ends trace based on the trace execution signal generated by the condition monitoring means 102, and trace information is displayed in the trace area during the trace execution period. 104 is a trace area for recording the trace information written by the record control means 103, 111 is a first CPU of a system in which a plurality of CPUs are mounted, and 112 is the first CPU. 2 is a CPU, and 113 is an n-th CPU.
以下に図1及び図5を用いて本実施の形態の動作を説明する。 The operation of this embodiment will be described below with reference to FIGS.
図5は各CPUのプログラムカウンタの遷移とバス上のデータの例である。BUS ADDRはバス上のアドレス、BUS DATAはバス上のデータ、BUS R/Wはバストランザクションがリードかライトかを示す信号、BUS Master IDはバスマスタを示すID、REQはバストランザクション要求信号、ACKはバストランザクションのアクノリッジ信号、CPU111 PCはCPU111のプログラムカウンタ、CPU112 PCはCPU112のプログラムカウンタ、CPU113 PCはCPU113のプログラムカウンタをそれぞれ示している。
FIG. 5 shows an example of transition of the program counter of each CPU and data on the bus. BUS ADDR is an address on the bus, BUS DATA is data on the bus, BUS R / W is a signal indicating whether the bus transaction is a read or write, BUS Master ID is an ID indicating the bus master, REQ is a bus transaction request signal, ACK is An acknowledge signal of the bus transaction,
CPU111〜113は、プログラムカウンタの値を外部に出力する信号を有しており、該プログラムカウンタ値を示す信号はトレース情報記録装置100に接続されている。トレース情報記録装置100は、インタフェース101を介してCPU111〜113のプログラムカウンタ出力信号及びバスに接続されている。条件監視手段102は、トレース実行信号をアサートする条件とトレース実行信号をディアサートする条件となるバスアクセスやCPU111〜113のプログラムカウンタ値が記録されており、監視対象信号がアサート条件を満たしてからディアサート条件を満たすまでの間トレース実行信号をアサートする。
The
例えば、トレース開始条件をCPU113のプログラムカウンタが0でなくなったとき、トレース終了条件をCPU112がCPU111のレジスタに対して書き込みを行ったときという設定をする。記録制御手段103は、トレース実行信号がディアサートされている間は停止しており、トレース実行信号がアサートされるとCPU111〜113のプログラムカウンタの値、CPU111〜113によるバストランザクションのアドレス、データ、リード/ライト及びマスタIDをトレースエリアに書き込む。即ち、T2でCPU113 PCは1となり、トレース開始条件を満たすため、t2からトレース情報の記録が開始される。図5におけるA2がCPU111内のあるリソースのアドレスを示すもとするとt11(或はt12)はCPU112からCPU111へのライトアクセスとなるため、この時点でトレース情報の記録が終了する。
For example, the trace start condition is set when the program counter of the
デバッグの際、CPUリソースの全ての初期値が分かっていれば、CPUが命令を実行しているタイミングと分岐の成立及びCPUに取り込まれたデータが分かれば、各時刻におけるプログラムカウンタの値を特定することが可能である。CPU111〜113はプログラムカウンタ出力信号を有する代わりに、命令実行開始毎、プログラムの分岐成立毎に1クロックサイクル期間アサートされる命令実行信号、分岐成立信号を出力し、該命令実行信号及び分岐成立信号をトレース開始・終了条件及びトレース対象とする場合も同様の効果が得られる。
When debugging, if all the initial values of the CPU resources are known, the program counter value at each time can be identified if the CPU executes the instruction, the branch is established, and the data captured by the CPU is known. Is possible. Instead of having a program counter output signal, the
図6は命令実行信号、分岐成立信号の例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an instruction execution signal and a branch establishment signal.
図6において、t1でPC=13に相当する命令を実行してPCが遷移し、t2でPC=15の命令で分岐が成立してt3ではPC=A5となり、t5ではPC=B1となっているが、t4でPC=B0の命令の実行を最後にプログラムが終了したものとする。命令実行信号がアサートされていれば次のタイミングではPCの値は1命令分進み、ディアサートされていれば変化しない。又、分岐成立信号がアサートされていればプログラムを解析することにより分岐先のアドレスが特定でき、次のタイミングでは分岐先を示すPC値に遷移する。 In FIG. 6, an instruction corresponding to PC = 13 is executed at t1, and the PC transits. At t2, a branch is established by an instruction with PC = 15, so that PC = A5 at t3, and PC = B1 at t5. However, it is assumed that the program ends with the last execution of the instruction PC = B0 at t4. If the instruction execution signal is asserted, the PC value advances by one instruction at the next timing, and does not change if it is deasserted. If the branch establishment signal is asserted, the branch destination address can be specified by analyzing the program, and at the next timing, a transition is made to the PC value indicating the branch destination.
<実施の形態2>
図2は実施の形態2に係るトレース情報記録装置の構成図である。
<
FIG. 2 is a configuration diagram of the trace information recording apparatus according to the second embodiment.
図2において、200はトレース情報記録装置であり、201はCPUが外部に対して出力するステータス信号及びCPUへの入力信号と共通の入力信号を取り込むインタフェースであり、202はトレースの開始条件及び終了条件を記憶するとともに開始条件及び終了条件の生起を監視してトレース実行信号を生成する条件監視手段であり、203は条件監視手段202によって生成されるトレース実行信号に基づいてトレースの開始・終了を行い、トレース実行期間中トレース情報をトレースエリアに記録する記録制御手段であり、204は記録制御手段203によって書き込まれたトレース情報を記録するトレースエリアであり、111は複数のCPUが実装されるシステムの第1のCPUであり、112は第2のCPUであり、113は第nのCPUである。
In FIG. 2, 200 is a trace information recording device, 201 is an interface that captures a status signal output to the outside by the CPU and an input signal common to the input signal to the CPU, and 202 is a trace start condition and end. Condition monitoring means for storing a condition and monitoring occurrence of a start condition and an end condition to generate a trace execution signal.
本実施の形態は、CPUへの入力信号を記録することにより、CPUにおける分岐、一時停止、動作再開等の要因を容易に特定できるようにしたものである。CPU及びトレース記録装置への共通入力信号としては割込み信号、サスペンド状態から動作状態へ復帰するためのトリガとなるレジューム信号等が該当する。 In this embodiment, by recording an input signal to the CPU, it is possible to easily identify factors such as branching, temporary stop, and operation restart in the CPU. The common input signal to the CPU and the trace recording device corresponds to an interrupt signal, a resume signal serving as a trigger for returning from the suspended state to the operating state, and the like.
<実施の形態3>
図3は本発明の実施の形態3に係るトレース情報記録装置の構成図である。
<Embodiment 3>
FIG. 3 is a block diagram of a trace information recording apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
300はトレース情報記録装置であり、301はCPUが外部に対して出力するステータス信号及びCPUへの入力信号と共通の入力信号を取り込むインタフェースであり、302はトレースの開始条件及び終了条件を記憶するとともに開始条件及び終了条件の生起を監視してトレース実行信号を生成する条件監視手段であり、303は条件監視手段302によって生成されるトレース実行信号に基づいてトレースの開始・終了を行い、トレース実行期間中トレース情報をトレースエリアに記録する記録制御手段であり、304は記録制御手段303によって書き込まれたトレース情報を記録するトレースエリアであり、305は時刻計測手段である。
300 is a trace information recording device, 301 is an interface that captures a status signal output by the CPU to the outside and an input signal common to the input signal to the CPU, and 302 stores the start condition and end condition of the trace. And a condition monitoring unit that generates a trace execution signal by monitoring occurrence of a start condition and an end condition, and 303 starts and ends the trace based on the trace execution signal generated by the
本実施の形態はトレース情報を記録する際に時刻情報を合わせて記録するものである。特に、命令実行信号、分岐成立信号のようなステータス信号を変化が生じたときにのみ対象信号の識別子と変化が特定できる情報に対して時刻情報を付加して記録したり、バストランザクションが完了した時点でアドレス、データ、リード/ライト、マスタIDに対して時刻情報を付加して記録することによりトレースエリアを削減する。トレース情報毎に識別子を設定して変化した信号のみを記録する場合も本実施の形態に含む。 In the present embodiment, time information is recorded together when recording trace information. In particular, status signals such as instruction execution signals and branch establishment signals are recorded with time information added to information that can identify the identifier and change of the target signal only when a change occurs, or a bus transaction is completed. At the time, the trace area is reduced by adding time information to the address, data, read / write, and master ID and recording. This embodiment also includes the case where only the changed signal is set by setting an identifier for each trace information.
<実施の形態4>
図4は実施の形態4のトレース情報記録装置の構成図である。
<Embodiment 4>
FIG. 4 is a configuration diagram of the trace information recording apparatus according to the fourth embodiment.
400はトレース情報記録装置であり、401はCPUが外部に対して出力するステータス信号及びCPUへの入力信号と共通の入力信号を取り込むインタフェースであり、402はトレースの開始条件及び終了条件を記憶するとともに開始条件及び終了条件の生起を監視してトレース実行信号を生成する条件監視手段であり、403は条件監視手段402によって生成されるトレース実行信号に基づいてトレースの開始・終了を行い、トレース実行期間中情報選択手段405によって指定されたトレース情報をトレースエリアに記録する記録制御手段であり、404は記録制御手段403によって書き込まれたトレース情報を記録するトレースエリアであり、405はトレースすべき情報の選択情報、各選択情報を記録する際に消費するビット数やフォーマットを記憶し記録制御手段403に対してトレース情報を指定する信号を出力する情報選択手段である。
本実施の形態は、複数CPU又はバストランザクションのうち、デバッグに必要な情報のみをトレースするものである。特に、複数CPUが実装されたシステムにおいて全てのCPUが同期或は関連し合って動作していない場合には、全ての情報をトレースすると不必要にトレース情報が複雑且つ膨大になり、デバッグ作業の非効率を招く。トレース情報を限定することによりトレースエリアを削減するとともにデバッグを効率化する。 In this embodiment, only information necessary for debugging is traced among a plurality of CPUs or bus transactions. In particular, in a system in which multiple CPUs are mounted, when all the CPUs are not operating synchronously or related to each other, tracing all the information unnecessarily makes the trace information complicated and enormous. Inefficient. By limiting the trace information, the trace area is reduced and debugging is made more efficient.
本発明は、複数CPUを実装したシステムにおいてCPUのトレースを実行するトレース情報記録装置に対して適用可能である。 The present invention is applicable to a trace information recording apparatus that performs CPU tracing in a system in which a plurality of CPUs are mounted.
100 トレース記録装置
101 インタフェース
102 条件監視手段
103 記録制御手段
104 トレースエリア
111 第1のCPU
112 第2のCPU
113 第nのCPU
120 バス
200 トレース記録装置
201 インタフェース
202 条件監視手段
203 記録制御手段
204 トレースエリア
300 トレース記録装置
301 インタフェース
302 条件監視手段
303 記録制御手段
304 トレースエリア
305 時刻計測手段
400 トレース記録装置
401 インタフェース
402 条件監視手段
403 記録制御手段
404 トレースエリア
405 情報選択手段
DESCRIPTION OF
112 second CPU
113 nth CPU
DESCRIPTION OF
Claims (6)
CPUが外部に対して出力するステータス信号及びCPUが接続されているバスに接続されるインタフェースと、トレースの開始条件及び終了条件を記憶するとともに開始条件及び終了条件の生起を監視してトレース実行信号を生成する条件監視手段と、条件監視手段によって生成されるトレース実行信号に基づいてトレースの開始・終了を行い、トレース実行期間中トレース情報をトレースエリアに記録する記録制御手段と、トレース情報を記録するトレースエリアとによって構成されることを特徴とするトレース情報記録装置。 In a trace information recording device for recording trace information for analyzing the execution progress of a program including a plurality of instructions executed by a CPU of a system in which a plurality of CPUs are mounted,
A status signal output from the CPU to the outside, an interface connected to the bus to which the CPU is connected, a trace start condition and an end condition, and a trace execution signal by monitoring the occurrence of the start condition and the end condition Condition monitoring means for generating trace information, recording control means for starting and ending the trace based on the trace execution signal generated by the condition monitoring means, and recording the trace information in the trace area during the trace execution period, and recording the trace information And a trace information recording apparatus, wherein the trace information recording apparatus comprises:
Priority Applications (1)
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2003
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