DE3242502C2

DE3242502C2 -

Info

Publication number: DE3242502C2
Application number: DE3242502A
Authority: DE
Inventors: Mitsunori Hirayama; Kimio Kobe Hyogo Jp Yamanaka
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1981-11-18
Filing date: 1982-11-18
Publication date: 1990-06-07
Also published as: CH660243A5; DE3242502A1; JPS5886648A; US4571677A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Programm ablaufverfolgungseinrichtung zur schrittweisen Pro tokollierung der Ausführung eines Programms, mit einem Ablaufverfolgungs-Adressenregister, das eine zuvor festgelegte Ablaufverfolgungs-Adresse enthält, einem Komparator zum Vergleich der in dem Ablauf verfolgungs-Adressenregister gespeicherten Ablauf verfolgungs-Adresse mit einer in einem Speicher- Adressenregister einer Zentraleinheit gespeicherten Adresse und zur Abgabe eines Koinzidenzsignals bei Übereinstimmung der Ablaufverfolgungs-Adresse mit der Speicheradresse.

Eine derartige Programmablaufverfolgungseinrichtung ist beispielsweise aus der US-PS 35 18 413 bekannt und soll anhand der Fig. 1 und 2 nachstehend näher beschrieben werden.

An dieser Stelle sei erwähnt, daß die Programmab laufverfolgung nachfolgend auch mit dem Begriff "Trace" bzw. "Tracing" bezeichnet wird.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 1 eine Zentralein heit (CPU) und mit der Bezugsziffer 2 ein übliches Tracing-System zur Überprüfung, ob die Ausführungs adresse in der Zentraleinheit 1 mit einer vorgegebenen Adresse übereinstimmt oder nicht, bezeichnet. Die Zen traleinheit 1 umfaßt ein Speicher-Adressenregister 3, dessen Inhalt an das Tracing-System 3 als nachfolgendes Adressensignal abgegeben wird. Das Tracing-System 2 be steht aus einem TRACE-Adressen Register 4, einem Kompa rator 5 und einer TRACE-Steuereinrichtung 6. Das TRACE- Adressenregister 4 dient dazu, die Ablaufverfolgungs adresse zu speichern, wobei sein Inhalt an den Kompara tor 5 als TRACE-Adressensignal abgegeben wird. Der Kom parator 5 vergleicht das nächste Adressensignal (NEXT AD), das von dem Speicher-Adressenregister 3 der Zen traleinheit 1 abgegeben wird, mit dem TRACE-Adressensi gnal und gibt ein eine Koinzidenzerfassung anzeigendes Äquivalenzsignal ab, wenn beide Signale miteinander übereinstimmen. Das resultierende Äquivalenzsignal wird der TRACE-Steuereinrichtung 6 eingegeben. Nach Empfang des Äquivalenzsignals löst die TRACE-Steuereinrichtung 6 mindestens eine zuvor festgelegte Operation aus. Diese Operationen können aus einer Anzeige der Koinzi denz zwischen der Ausführungsadresse und der TRACE- Adresse, Setzen der nächsten für die Ablaufverfolgung erforderlichen Adresse in dem TRACE-Adressenregister 4 und einer Operationsbeendigung der Zentraleinheit 1 be stehen.

In Fig. 2 ist ein Flußdiagramm eines Teils des in der Zentraleinheit enthaltenen Programms dargestellt, das eine Sequenz beinhaltet, in der in das Speicher-Adres senregister 3 eingeschriebene Adressen schrittweise in Abhängigkeit von Befehlen wie die Befehle 99, 100, 101, . . . und 104, fortgeschrieben werden, wobei vorgeschrie bene Inhalte, d. h. Befehle M 0, M 1, M 2, M 3 und M 4 nach einander aus einem nicht näher dargestellten Speicher in Abhängigkeit von diesen Adressen ausgelesen werden. Für diesen Fall wird angenommen, daß sich das Programm verzweigt, wobei der der Adresse 103 entsprechende In halt solange ausgeführt wird, bis der infolge der Adresse 100 ausgelesene Befehl M 1 kleiner als der In halt Acc eines nicht näher dargestellten Akkumulators der Zentraleinheit ist, d. h. bis die Bedingung Acc<M 1 erfüllt ist. Demgemäß kann, selbst wenn das Programm durch Ausführung des Befehls M 1 in dem Fall, wo der In halt des TRACE-Adressenregisters die Adresse 101 be trifft, verzweigt wird, ein Fall eintreten, wo eine Ko inzidenz zwischen dem nächsten Adressensignal und dem TRACE-Adressensignal mittels des Komparators 5 durch Ab gabe eines Äquivalenzsignals festgestellt wird, während das Programm den der Adresse 103 entsprechenden Inhalt in dem Fall ausführt, wo der Inhalt des Speicher-Adres senregisters 3 die Adresse 101 betrifft. Daher kann in dem bekannten Ablaufverfolgungsprogramm ein Fall eintre ten, daß ein Koinzidenzsignal abgegeben wird, obwohl die TRACE-Adresse nicht mit der Ausführungsadresse der Zentraleinheit in Abhängigkeit von der Form, in der das Programm durchgeführt wird, übereinstimmt, woraus sich eine Fehlfunktion des bekannten Tracing-Systems ergibt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die bekannte Programmablaufverfolgungseinrichtung derart weiter zubilden, daß bei Verzweigungen des Programmes kein Koinzidenzsignal abgegeben wird, wenn die Ablaufver folgungs- bzw. Trace-Adresse nicht mit der Ausfüh rungsadresse zur Ausführung des Programms in der Zentraleinheit übereinstimmt, um ein Auftreten der genannten Fehlfunktionen im Gegensatz zum Stand der Technik zu verhindern.

Diese Aufgabe wird bei einer Programmablaufverfolgungseinrichtung der eingangs genannten Art gelöst durch ein UND-Gatter, das das vom Komparator abgegebene Koinzidenzsignal so wie ein von einer arithmetischen Prozessorschaltung der Zentraleinheit abgegebenes Gültigkeitssignal emp fängt, wenn die Adresse des im nächsten Programm schritt in der Zentraleinheit auszuführenden Pro gramms in dem Speicher-Adressenregister vorliegt.

Kern der Erfindung ist somit die Verknüpfung des Koinzidenzsignales mit einem von einer arithmeti schen Prozessorschaltung abgegebenen Gültigkeitssi gnal. Das Gültigkeitssignal wird von der arithmeti schen Prozessorschaltung nur dann abgegeben, wenn die in dem Speicher-Adressenregister gespeicherte Adresse die korrekte Adresse ist, die im nächsten Programmschritt zur Ausführung gelangen soll. Das UND-Gatter gibt somit nur dann ein Ausgangssignal ab, wenn sowohl Koinzidenz zwischen der Trace- und der Speicheradresse besteht als auch das Gültig keitssignal abgegeben wird, wenn also die in dem Speicher-Adressenregister gespeicherte Adresse auch die korrekte Ausführungsadresse ist. Das vom UND- Gatter abgegebene Ausgangssignal kann nun zur exak ten Ablaufverfolgung verwendet werden, so daß der Ausführungsprozeß des Programms in der Zentralein heit exakt erfaßt werden kann.

Somit ist die erfindungsgemäße Programmablaufver folgungseinrichtung zur schrittweisen Protokollie rung der Ausführung eines Programms in der Lage, solche Fälle zu erfassen, in denen eine Koinzidenz bedingung zwischen der Trace-Adresse und der Aus führungsadresse erfüllt ist und die Zentraleinheit ein Gültigkeitssignal abgibt. Demzufolge kann mit der erfindungsgemäßen Programmablaufverfolgungsein richtung ein Programmablauf exakt verfolgt werden, und zwar unabhängig von der Art des Programms in der Zentraleinheit.

Vorzugsweise enthält die Programmablaufverfolgungs einrichtung noch zusätzlich eine Ablaufverfolgungs- Steuereinrichtung zur Vorgabe der nächsten Ablauf verfolgungs-Adresse in dem Ablaufverfolgungs-Adres senregister zum Zeitpunkt des Empfangs des Ausgangs signales des UND-Gatters.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs beispiels soll der der Erfindung zugrundeliegende Ge danke näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines bekannten Tracing-Systems und eine Zentraleinheit, deren Ablauf mit der Ablaufverfolgungsvor richtung verfolgt werden soll;

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Darstellung eines Teils des von der Zentraleinheit gemäß Fig. 1 ausgeführten Programms;

Fig. 3 ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Tracing-Systems und der Zentraleinheit, deren Programmablauf von dem Tracing- System erfaßt werden soll und

Fig. 4 ein Zeitdiagramm zur Darstellung der Ar beitsweise der Zentraleinheit gemäß Fig. 3.

In Fig. 3 ist mit der Bezugsziffer 1 eine Zentralein heit (CPU) und mit der Bezugsziffer 2 ein Tracing- System dargestellt. Die Zentraleinheit 1 gibt ein von dem Speicher-Adressenregister 3 eingeholtes nächstes Adressensignal sowie ein Gültigkeitssignal, das von einer arithmetisch-logischen Einheit (ALU) 7 eingeholt wird und das einen üblichen Befehl enthält, an das Ab laufverfolgungssystem 2 ab.

Das Ablaufverfolgungssystem 2 enthält ein UND-Gatter 8, an das ein Äquivalenzsignal (EQ) von einem Kompa rator 5 und ein Gültigkeitssignal von der ALU 7 abge geben werden, sowie das TRACE-Adressenregister 4, den Komparator 5 und die TRACE-Steuereinrichtung 6, wie sie ebenfalls in Fig. 1 dargestellt sind. Im vorliegenden Fall werden die Ausgangssignale (Gültigkeit EQ) des UND-Gatters 8 anstelle des im bekannten, in Fig. 1 dar gestellten Tracing-System abgegebenen Äquivalenzsignals an die TRACE-Steuereinrichtung 6 abgegeben. Die Funk tion des TRACE-Adressenregisters 4, des Komparators 5 und der TRACE-Steuereinrichtung 6 entsprechen im wesent lichen denen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, so daß auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann.

Das in Fig. 4 dargestellte Zeitdiagramm erläutert die Verbindung zwischen dem Inhalt des Speicher-Adressen registers, der Ausführungsadresse und dem Gültigkeits signal für den Fall, daß die Zentraleinheit 1 gemäß Fig. 3 das in Fig. 2 dargestellte Programm ausführt. Das Gültigkeitssignal wird von der ALU 7 dann abgege ben, wenn die von dem Speicher-Adressenregister 3 vorge gebene Adresse die korrekte Adresse ist, die in der nächsten Stufe zur Ausführung gelangen soll. Im vor liegenden Falle wird angenommen, daß die Ausführungs adresse in der Zentraleinheit 1 mit der Ziffer 98 be zeichnet ist, während die Adresse 99 die in der nächsten Stufe auszuführende korrekte Adresse ist, wenn der Inhalt des Speicher-Adressenregisters 3 aus der Adresse 99 besteht. In diesem Fall gibt die ALU 7 ein Gültigkeitssignal an das UND-Gatter 8 ab. Da der In halt des TRACE-Adressenregisters 4 ebenfalls aus der Adresse 99 besteht, ist das nächste Adressensignal dem TRACE-Adressensignal gleich, und der Komparator 5 gibt ein Äquivalenzsignal an das UND-Gatter 8 ab. Folglich gibt das UND-Gatter 8 ein Gültigkeits-Äquivalenzsignal ab. Empfängt die TRACE-Steuereinrichtung 6 das resul tierende Gültigkeits-Äquivalenzsignal, so führt sie vor geschriebene Operationen einschließlich einer Anzeige der Koinzidenz der Ausführungsadresse mit der TRACE- Adresse aus. Erreicht die Ausführungsadresse die mit der Ziffer 100 bezeichnete Adresse, so wird das nächste Adressensignal 101, das dem TRACE-Adressensignal gleicht, von dem TRACE-Adressenregister 4 abgegeben, wobei gleichzeitig ein Gültigkeits-Äquivalenzsignal von dem UND-Gatter 8 abgegeben wird. In diesem Fall führt jedoch die ALU 7 ein Verzweigungsprogramm in Übereinstimmung mit dem in Fig. 2 dargestellten Programm durch und demzufolge gibt die ALU 7 kein Gültigkeitssignal ab. Das nächste Gültigkeits-Äquivalenz signal wird erst dann wieder abgegeben, wenn die Zen traleinheit den der Adresse 100 entsprechenden Be fehl ausführt, so daß die ALU 7 ein Gültigkeitssi gnal abgibt, was dann der Fall ist, wenn die Bedin gung Acc < M 1 nicht befriedigt ist.

Claims

1. Programmablaufverfolgungseinrichtung zur schrittweisen Protokollierung der Ausführung eines Programms, mit einem Ablaufverfolgungs-Adressenregi ster (4), das eine zuvor festgelegte Ablaufverfol gungs-Adresse enthält, einem Komparator (5) zum Ver gleich der in dem Ablaufverfolgungs-Adressenregi ster (4) gespeicherten Ablaufverfolgungs-Adresse mit einer in einem Speicher-Adressenregister (3) ei ner Zentraleinheit (1) gespeicherten Adresse und zur Abgabe eines Koinzidenzsignals bei Übereinstim mung der Ablaufverfolgungs-Adresse mit der Speicher adresse, gekennzeichnet durch ein UND-Gatter (8), das das vom Komparator (5) abgegebene Koinzidenzsignal so wie ein von einer arithmetischen Prozessorschaltung (7) der Zentraleinheit (1) abgegebenes Gültigkeits signal empfängt, wenn die Adresse des im nächsten Programmschritt in der Zentraleinheit (1) auszufüh renden Programms in dem Speicher-Adressenregister (3) vorliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Ablaufverfolgungs-Steuer einrichtung (6) zur Vorgabe der nächsten Ablaufver folgungs-Adresse in dem Ablaufverfolgungs-Adressen register (4) zum Zeitpunkt des Empfangs des Aus gangssignals des UND-Gatters (8).