JP2008152665A - Method for analyzing operation of semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路の動作解析方法に関する。 The present invention relates to an operation analysis method for a semiconductor integrated circuit.
従来、プログラムを格納するメモリ、プログラムの処理を実行するプロセッサ、及びメモリへの入出力処理を実行する入出力インターフェイス等を備えて構成される半導体集積回路がある。このような半導体集積回路では、実装されるハードウェア及びソフトウェアの異常の有無を調べるために、デバッグ処理が行われる。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a semiconductor integrated circuit including a memory for storing a program, a processor for executing program processing, an input / output interface for executing input / output processing for the memory, and the like. In such a semiconductor integrated circuit, a debugging process is performed in order to check whether there is an abnormality in the hardware and software to be mounted.
例えば特許文献1に記載のプログラム処理装置では、内部バスに接続された変数ブレイク回路によってプログラム内の変数の状態をモニタリングすることにより、入出力インターフェイスからメモリへのアクセス監視を行っている。
ところで、半導体集積回路の中には、プロセッサ、メモリ、及び複数の入出力インターフェイスをインターコネクトによって並列アクセス可能に接続し、メモリへのアクセスを高速化したものがある。このような半導体集積回路において、上述したようなデバッグ処理を行うには、全てのアクセス経路を監視するため、本来、入出力インターフェイスごとにアクセス監視用のモニタを接続する必要がある。しかしながら、そのような構成にすると、デバッグ処理に要する回路構成が複雑化してしまうという問題がある。 By the way, some semiconductor integrated circuits have a processor, a memory, and a plurality of input / output interfaces connected by an interconnect so as to be accessible in parallel, thereby speeding up access to the memory. In such a semiconductor integrated circuit, in order to perform debug processing as described above, it is necessary to connect an access monitoring monitor for each input / output interface in order to monitor all access paths. However, with such a configuration, there is a problem that the circuit configuration required for debugging processing becomes complicated.
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、インターコネクトを備えた半導体集積回路において、回路構成を複雑化させることなくデバッグ処理を行うことが可能な半導体集積回路の動作解析方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a semiconductor integrated circuit operation analysis method capable of performing debugging without complicating the circuit configuration in a semiconductor integrated circuit having an interconnect. The purpose is to provide.
上記課題の解決のため、本発明に係る半導体集積回路の動作解析方法は、プログラムを格納するメモリと、プログラムの処理を実行するプロセッサと、メモリへの入出力処理を実行する複数の入出力インターフェイスと、メモリ、プロセッサ、及び入出力インターフェイスのそれぞれを並列アクセス可能に接続するインターコネクトとを含む半導体集積回路の動作解析方法であって、プロセッサから入出力インターフェイスに向けて出力されたリードアクセスの通過時刻を、プロセッサと前記インターコネクトとの間に接続した第1のモニタで検出するステップと、リードアクセスを、インターコネクトと入出力インターフェイスとの間に接続したダミーリードモジュールによって検出するステップと、ダミーリードモジュールからメモリに向けて出力されたダミーリードアクセスの通過時刻を、インターコネクトとメモリとの間に接続した第2のモニタで検出するステップと、リードアクセスの通過時刻に対するダミーリードアクセスの通過時刻の遅延時間と所定の閾値とを比較して、半導体集積回路の異常の有無を判断するステップとを備えたことを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a semiconductor integrated circuit operation analysis method according to the present invention includes a memory for storing a program, a processor for executing program processing, and a plurality of input / output interfaces for executing input / output processing to the memory. And a memory, a processor, and an interconnect for connecting each of the input / output interfaces so that they can be accessed in parallel, and a read access passage time output from the processor toward the input / output interface A first monitor connected between the processor and the interconnect, a read access detected by a dummy read module connected between the interconnect and the input / output interface, and a dummy read module In memory A dummy monitor read access time detected by a second monitor connected between the interconnect and the memory, a delay time of the dummy read access pass time relative to the read access pass time, and a predetermined time And comparing with a threshold value to determine whether or not there is an abnormality in the semiconductor integrated circuit.
本発明に係る半導体集積回路の動作解析方法によれば、インターコネクトを備えた半導体集積回路において、回路構成を複雑化させることなくデバッグ処理を行うことが可能となる。 According to the operation analysis method for a semiconductor integrated circuit according to the present invention, it is possible to perform debug processing without complicating the circuit configuration in a semiconductor integrated circuit including an interconnect.
以下、図面を参照しながら、本発明に係る半導体集積回路の動作解析方法の好適な実施形態について詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a semiconductor integrated circuit operation analysis method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路の動作解析方法を実現するためのシステムLSIの構成を示す図である。図1に示すように、システムLSI1は、CPU10、DRAM11、DRAMコントローラ12、メモリスケジューラ13、複数のI/Oコントローラ14(14A,14B…14Z)を備えている。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a system LSI for realizing an operation analysis method for a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system LSI 1 includes a
各構成要素の接続には、インターコネクトCが用いられている。DRAM11は、メモリスケジューラ13及びDRAMコントローラ12を介してインターコネクトCに接続されている。これにより、CPU10、DRAM11、及びI/Oコントローラ14は、インターコネクトCによって並列アクセス可能に接続されている。
An interconnect C is used to connect each component. The
また、システムLSI1は、動作解析を行うための構成として、第1のモニタ20、第2のモニタ21、複数のダミーリードモジュール22(22A,22B…22Z)、及びデバッグユニット23を備えている。第1のモニタ20は、CPU10とインターコネクトCとの間に接続され、第2のモニタ21は、メモリスケジューラ13とDRAMコントローラ12との間に接続されている。
Further, the system LSI 1 includes a
ダミーリードモジュール22は、各I/Oコントローラ14とインターコネクトCとの間にそれぞれ接続されている。デバッグユニット23は、第1のモニタ20及び第2のモニタ21に接続されている。以下、各構成要素について説明する。
The
CPU10は、DRAM11に格納されているプログラムの処理を実行する部分である。CPU10は、リードしたプログラムの命令をデコードし、当該CPU10内における所定のアドレスのメモリ空間にアクセスすることにより、デコード結果に基づいた処理を実行する。
The
CPU10は、動作解析を行うにあたって、まず、デバッグユニット23を起動し、リードアクセスの出力先となるダミーリードモジュール22のアドレスをデバッグユニット23に設定する。また、CPU10は、後述するリードアクセスの通過時刻に対するダミーリードアクセスの遅延時間の閾値をデバッグユニット23に設定する。デバッグユニット23の設定の後、CPU10は、アドレスを設定したダミーリードモジュール22に接続されているI/Oコントローラ14に対してDMA(direct memory access)の実行を指示する。
In performing the operation analysis, the
CPU10は、DMAの実行に応じてI/Oコントローラ14から出力されるDMA完了通知を受け取ると、次に、I/Oコントローラ14にステータスレジスタのリードアクセスを行う。その後、CPU10は、DRAM11から出力されたリードデータをダミーリードモジュール22から受け取る。
When the
DRAM11は、システムLSI1におけるメインメモリであり、各種のプログラム及びプログラムに使用されるデータ等を格納する部分である。また、DRAMコントローラ12は、コントロールレジスタ(図示しない)に設定された制御情報に基づいて、DRAM11とCPU10との間で入出力される各種データの制御を行う部分である。DRAMコントローラ12は、ダミーリードモジュール22から出力されるダミーリードアクセスを受け取ると、DRAM11から読み出したリードデータをダミーリードモジュール22に出力する。
The
メモリスケジューラ13は、インターコネクトCを経由してDRAM11に入力されるアクセスを管理する部分である。メモリスケジューラ13は、CPU10、各I/Oコントローラ14等からのアクセスの優先度やアクセス先の競合状況を判断して、DRAM11に出力するアクセスの順序を決定する。
The
I/Oコントローラ14は、DRAM11への入出力処理を実行する部分である。各I/Oコントローラ14には、例えばPCI(Peripheral Component Interconnect)バス対応のビデオカードやEthernet(登録商標)カード等がそれぞれ接続される。I/Oコントローラ14は、CPU10の制御によってDMAを実行すると、CPU10にDMA完了通知を出力する。
The I /
第1のモニタ20及び第2のモニタ21は、デバッグユニット23による制御に基づいて、インターコネクトC経由で入出力されるアクセスを検出する部分である。より具体的には、第1のモニタ20は、CPU10からI/Oコントローラ14に出力されたステータスレジスタのリードアクセスの通過時刻を検出し、その検出結果をデバッグユニット23に出力する。このリードアクセスの通過時刻は、CPU10からリードアクセスが出力された時刻とほぼ一致する。
The
また、第2のモニタ21は、ダミーリードモジュール22からDRAM11に出力されたダミーリードアクセスの通過時刻を検出し、その検出結果をデバッグユニット23に出力する。ダミーリードアクセスの通過時刻は、ダミーリードアクセスがインターコネクトCを経由してDRAMコントローラ12に入力された時刻とほぼ一致する。
Further, the
ダミーリードモジュール22は、DRAM11へのダミーリードを実行する部分である。このダミーリードモジュール22は、本来的には、マスタからスレーブへのアクセス順序を保証する手段として機能する。このアクセス順序保証が必要となるのは、システムLSI1では、インターコネクトCによってCPU10、DRAM11、及びI/Oコントローラ14を並列アクセス可能に接続していることに起因するものである。
The
システムLSI1では、例えば各I/Oコントローラ14からDRAM11へのアクセスがほぼ同時に発生した場合、各I/Oコントローラ14間の動作順序は考慮されないため、各I/Oコントローラ14がインターコネクトCにアクセスした順番と、各I/Oコントローラ14が実際にDRAM11にアクセスする順番とが入れ替わってしまうことがある。
In the system LSI 1, for example, when access from each I /
しかしながら、CPU10とI/Oコントローラ14との間でデータの入出力がなされる場合には、I/Oコントローラ14がDRAM11にライトを実行する順番と、CPU10がDRAM11にライトされたデータのリードを実行する順番とが守られている必要がある。
However, when data is input / output between the
そこで、システムLSI1では、I/Oコントローラ14がDRAM11にライトを実行した後、CPU10がI/Oコントローラ14に対応するダミーリードモジュール22を経由してDRAM11のリードを実行することにより、I/Oコントローラ14によるライトの完了を保証している。その後、CPU10は、I/Oコントローラ14によってDRAM11にライトされたデータのリードを実行する。
Therefore, in the system LSI 1, after the I /
ダミーリードモジュール22は、本実施形態における動作解析を行うための構成要素としても機能する。ダミーリードモジュール22は、CPU10からI/Oコントローラ14に出力されるステータスレジスタのリードアクセスを受け取ると、DRAMコントローラ12に向けてダミーリードアクセスを出力する。そして、ダミーリードモジュール22は、ダミーリードアクセスの出力に応じてDRAM11から受け取ったリードデータをCPU10に向けて出力する。
The
デバッグユニット23は、動作解析を制御する部分である。デバッグユニット23は、CPU10の制御によって起動し、CPU10によって設定されたダミーリードモジュール22のアドレスを格納する。また、デバッグユニット23は、CPU10によって設定されたリードアクセスの通過時刻に対するダミーリードアクセスの遅延時間の閾値を格納する。
The
その後、デバッグユニット23は、第1のモニタ20から出力されるリードアクセスの通過時刻の検出結果、及び第2のモニタ21から出力されるダミーリードアクセスの通過時刻の検出結果をそれぞれ受け取る。そして、デバッグユニット23は、リードアクセスの通過時刻に対するダミーリードアクセスの通過時刻の遅延時間が、CPU10によって設定された閾値以下であるか否かを判断する。
Thereafter, the
デバッグユニット23は、リードアクセスの通過時刻に対するダミーリードアクセスの通過時刻の遅延時間が閾値以下である場合には、そのまま処理を終了する。また、デバッグユニット23は、リードアクセスの通過時刻に対するダミーリードアクセスの通過時刻の遅延時間が閾値を超えている場合には、I/Oコントローラ14からDRAM11へのアクセス時間が異常であるとして、CPU10に対して異常通知を出力する。なお、この遅延時間には、実際にはCPU10からダミーリードモジュール22へのアクセス時間遅延も含まれるが、その差分は予め閾値に設定しておけばよい。
When the delay time of the dummy read access passage time with respect to the read access passage time is equal to or less than the threshold value, the
続いて、図2及び図3に示すフローチャートを参照しながら、上述した構成を有するシステムLSI1における動作解析方法について説明する。 Next, an operation analysis method in the system LSI 1 having the above-described configuration will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS.
システムLSI1の動作解析を行う場合、まず、図2に示すように、CPU10によってダミーリードモジュール22及びデバッグユニット23が起動される(ステップS01)。そして、動作解析の初期設定として、デバッグユニット23内で、リードアクセスの出力先となるダミーリードモジュール22(ここでは、例えば図1における「dmyRd1」)のアドレスの設定と、リードアクセスの通過時刻に対するダミーリードアクセスの遅延時間の閾値の設定とが行われる。
When performing an operation analysis of the system LSI 1, first, as shown in FIG. 2, the
初期設定が終了すると、次に、CPU10からアドレスを設定したダミーリードモジュール22に接続されているI/Oコントローラ14に対してDMA転送が起動され、DMAの実行が指示される(ステップS02)。そして、I/Oコントローラ14によってDMAが実行されると(ステップS03)、I/Oコントローラ14からCPU10にDMA完了通知が出力される(ステップS04)。
When the initial setting is completed, next, the
DMA完了通知を受け取ると、DMAを実行したI/Oコントローラ14に対し、CPU10からステータスレジスタのリードアクセスが行われる(ステップS05)。このとき、CPU10からリードアクセスが出力された時刻は、第1のモニタ20におけるリードアクセスの通過時刻として第1のモニタ20で検出され、検出結果がデバッグユニット23に出力される(ステップS06)。
When the DMA completion notice is received, the status register read access is performed from the
また、CPU10から出力されたリードアクセスは、ダミーリードモジュール22によって検出される(ステップS07)。リードアクセスがダミーリードモジュール22によって検出されると、図3に示すように、ダミーリードモジュール22からDRAM11に向けてダミーリードアクセスが行われる(ステップS08)。
Further, the read access output from the
このとき、ダミーリードモジュール22からインターコネクトC経由でDRAMコントローラ12にダミーリードアクセスが入力された時刻は、第2のモニタ21におけるダミーリードアクセスの通過時刻として第2のモニタ21で検出され、検出結果がデバッグユニット23に出力される(ステップS09)。
At this time, the time when the dummy read access is input from the dummy read
ダミーリードアクセスを出力した後、DRAM11からリードデータがダミーリードモジュール22に出力される。このリードデータは、ダミーリードモジュール22からCPU10に出力される(ステップS10)。また、デバッグユニット23では、第1のモニタ20から受け取ったリードアクセスの通過時刻と、第2のモニタ21から受け取ったダミーリードアクセスの通過時刻との差分の演算がなされ、リードアクセスの通過時刻に対するダミーリードアクセスの通過時刻の遅延時間が閾値以下であるか否かの判断がなされる(ステップS11)。
After outputting the dummy read access, the read data is output from the
ステップS11において、リードアクセスの通過時刻に対するダミーリードアクセスの通過時刻の遅延時間が閾値以下であると判断された場合には、そのまま処理が終了する。一方、リードアクセスの通過時刻に対するダミーリードアクセスの通過時刻の遅延時間が閾値を超えていると判断された場合には、I/Oコントローラ14からDRAM11へのアクセス時間が異常であるとして、デバッグユニット23からCPU10に異常通知がなされる。以降、同様の手順を他のI/Oコントローラ14及びこれに接続されているダミーリードモジュール22について実行すると、動作解析処理が完了する。
If it is determined in step S11 that the delay time of the dummy read access passage time with respect to the read access passage time is equal to or less than the threshold value, the processing ends. On the other hand, if it is determined that the delay time of the dummy read access passage time with respect to the read access passage time exceeds the threshold value, it is determined that the access time from the I /
以上説明したように、この半導体集積回路の動作解析方法では、CPU10からI/Oコントローラ14に出力されたリードアクセスの通過時刻を第1のモニタ20で検出し、リードアクセスを検出したダミーリードモジュール22からDRAM11に出力されたダミーリードアクセスの通過時刻を第2のモニタ21で検出する。そして、リードアクセスの通過時刻に対するダミーリードアクセスの通過時刻の遅延時間と閾値とを比較して、I/Oコントローラ14からDRAM11へのアクセス時間の異常の有無を判断する。
As described above, in this semiconductor integrated circuit operation analysis method, the
このような手法によれば、動作解析にあたって、CPU10からDRAM11へのアクセス、及びI/Oコントローラ14からDRAM11へのアクセスの順序を保証するために各I/Oコントローラ14に接続されているダミーリードモジュール22をそのまま利用することができる。したがって、各I/Oコントローラ14ごとにモニタを設ける必要はなく、インターコネクトCを備えたシステムLSI1において、回路構成を複雑化させることなくデバッグ処理を行うことが可能となる。このことは、デバッグに要するコストの低減化にも寄与する。
According to such a method, in the operation analysis, the dummy read connected to each I /
また、この半導体集積回路の動作解析方法では、リードアクセスの通過時刻に対するダミーリードアクセスの通過時刻の遅延時間が閾値を超えていると判断された場合には、I/Oコントローラ14からDRAM11へのアクセス時間が異常であるとして、デバッグユニット23からCPU10に異常通知がなされる。これにより、システムLSI1の異常を迅速に把握することが可能となる。
Also, in this semiconductor integrated circuit operation analysis method, if it is determined that the delay time of the dummy read access passage time with respect to the read access passage time exceeds the threshold value, the I /
1…システムLSI(半導体集積回路)、10…CPU(プロセッサ)、11…DRAM(メモリ)、14…I/Oコントローラ(入出力インターフェイス)、20…第1のモニタ、21…第2のモニタ、22…ダミーリードモジュール、C…インターコネクト。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... System LSI (semiconductor integrated circuit), 10 ... CPU (processor), 11 ... DRAM (memory), 14 ... I / O controller (input / output interface), 20 ... 1st monitor, 21 ... 2nd monitor, 22 ... Dummy lead module, C ... Interconnect.
Claims (2)
前記プログラムの処理を実行するプロセッサと、
前記メモリへの入出力処理を実行する複数の入出力インターフェイスと、
前記メモリ、前記プロセッサ、及び前記入出力インターフェイスのそれぞれを並列アクセス可能に接続するインターコネクトとを含む半導体集積回路の動作解析方法であって、
前記プロセッサから前記入出力インターフェイスに向けて出力されたリードアクセスの通過時刻を、前記プロセッサと前記インターコネクトとの間に接続した第1のモニタで検出するステップと、
前記リードアクセスを、前記インターコネクトと前記入出力インターフェイスとの間に接続したダミーリードモジュールによって検出するステップと、
前記ダミーリードモジュールから前記メモリに向けて出力されたダミーリードアクセスの通過時刻を、前記インターコネクトと前記メモリとの間に接続した第2のモニタで検出するステップと、
前記リードアクセスの通過時刻に対する前記ダミーリードアクセスの通過時刻の遅延時間と所定の閾値とを比較して、半導体集積回路の異常の有無を判断するステップとを備えたことを特徴とする半導体集積回路の動作解析方法。 Memory for storing the program;
A processor that executes processing of the program;
A plurality of input / output interfaces for performing input / output processing to the memory;
An operation analysis method of a semiconductor integrated circuit including an interconnect that connects the memory, the processor, and the input / output interface so as to be parallel accessible,
Detecting the passage time of the read access output from the processor toward the input / output interface with a first monitor connected between the processor and the interconnect;
Detecting the read access by a dummy read module connected between the interconnect and the input / output interface;
Detecting a passage time of a dummy read access output from the dummy read module toward the memory with a second monitor connected between the interconnect and the memory;
Comparing the delay time of the dummy read access passage time with respect to the read access passage time and a predetermined threshold to determine whether or not there is an abnormality in the semiconductor integrated circuit. Analysis method of operation.
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