JP2728002B2 - 組み込みソフトウェアデバッグ支援装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は組み込みソフトウェアデ
バッグ支援装置に係り、特にマルチプロセッサ上に組み
込んで用いられるデバッグ対象の組み込みソフトウェア
のデバッグ（試験）を、複数の汎用コンピュータ上で可
能とする組み込みソフトウェアデバッグ支援装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、コンピュータ上で当該コンピ
ュータとは異なるアーキテクチャを持つコンピュータ用
のプログラムをソフトウェアによりシミュレートしつ
つ、プログラムのデバッグを行うソフトウェアデバッグ
支援装置が知られている（特開平２−３０８３４２号公
報：発明の名称「シミュレート・デバッガの構築方
法」）。

【０００３】図２はこの従来のソフトウェアデバッグ支
援装置の一例の構成図で、ユーザより受け付けたコマン
ドに応じた処理をするコマンド処理部１、シミュレーシ
ョン対象のコンピュータが持つレジスタ、メモリ等のハ
ードウェア資源を擬似的に実現するリソース部２、リソ
ース部２の表示を行うリソース表示部３、シミュレーシ
ョンの対象となるプログラムをリソース部２に実現した
メモリに読み込み、その内容を参照しながらプログラム
を解釈実行するインタプリタ部４とを有する構成であ
る。

【０００４】この従来装置では、シミュレーション対象
のコンピュータが変更しても同一のコマンドにより共通
に使用できるコマンド処理部１と、それ以外の部分（リ
ソース部２、リソース表示部３、インタプリタ部４）と
に分けることにより、シミュレーションの対象となるコ
ンピュータが変更した場合に、新たに開発が要求される
部分を減らし、開発期間の短縮化を図ることを目的とし
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近の通信
システムでは、処理性能を確保するため、機能単位に複
数のプロセッサを用意して負荷分散を図ることが常識と
なっており、プロセッサ間の通信部分のテストは重要で
ある。また、デバッグ作業の効率を図るため、実ターゲ
ットマシンによる試験の代わりに１台の汎用コンピュー
タ上にマルチプロセッサシミュレーション環境を構築
し、その上でプロセッサ間通信試験を行うことが多い。

【０００６】しかるに、上記の従来装置は、１台の汎用
コンピュータ上に１シミュレーションシステムを構築し
ており、異なる汎用コンピュータ上のシミュレーション
システム間のデータ送受信については不可能である。ま
た、マルチプロセッサシミュレーション環境を一台の汎
用コンピュータ上に実現する方法は、シミュレーション
するプロセッサの数が増加すると汎用コンピュータに対
する負荷が増大するため、著しい処理能力低下を招き、
マルチプロセッサ上の組み込みソフトウェアの試験能率
化を妨げるという欠点がある。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
複数の汎用コンピュータ上にマルチプロセッサシミュレ
ート環境を実現し、より一層のデバッグ効率の向上を実
現し得る組み込みソフトウェアデバッグ支援装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、複数の汎用コンピュータを高速通信回線で
接続し、それら複数の汎用コンピュータのそれぞれを、
プログラム内の任意の仮想アドレスにマッピングし、マ
ッピングしたデータをすべてのプロセスからアクセス可
能とし、あるプロセスから他のプロセスへのメモリ／レ
ジスタ内容の読み書きと走行／停止を含む実行制御を指
示できるプロセス制御機能と、同一汎用コンピュータ内
のプロセス間のデータ送受信を実現するプロセス間通信
機能と、異なる汎用コンピュータ内のプロセス間のデー
タ送受信を可能にするコンピュータ間通信機能とを有す
るオペレーティングシステムと、オペレーティングシス
テムにより動作する中央処理装置と、コンピュータ間通
信を実現するハードウェア装置と、ターゲットマシンに
組み込んで用いられるデバッグ対象の組み込みソフトウ
ェアを保持し、中央処理装置が有するメモリ上において
オペレーティングシステムが管理運用している仮想空間
にターゲットマシンの環境を擬似的に作り出し、組み込
みソフトウェアの実行動作結果であるデバッグ情報を出
力する擬似ターゲット部と、試験者からのデバッグ指示
を所望の擬似ターゲット部へ入力すると共に、擬似ター
ゲット部からのデバッグ情報を編集して外部へ出力する
ユーザインタフェース部とを有する構成としたものであ
る。

【０００９】

【００１０】

【作用】本発明では、オペレーティングシステムシミュ
レーション手段とデバッグ手段とにより構成される複数
のシミュレーション環境を、試験者の指示により複数の
汎用コンピュータに分離された際にも、汎用コンピュー
タ間を接続している通信回線を利用して高速なマルチプ
ロセッサシミュレーションができる。

【００１１】また、本発明では、高速通信回線で接続さ
れた複数の汎用コンピュータのオペレーティングシステ
ム上で擬似ターゲット部を複数動作させたときに、ター
ゲットマシンにおける動作と同様に、擬似ターゲット部
同士の間で通信を行い、データの送受信ができるため、
ネットワーク環境における複数のターゲットマシンに組
み込むソフトウェアであっても、ターゲットマシンを用
いることなく複数の汎用コンピュータを用いてマルチプ
ロセッサシミュレート環境を実現できる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明の一実施例の構成図を示す。本実施例は汎用
コンピュータを２台使用するデバッグ支援装置を示して
いる。図１において、汎用コンピュータ１０及び４０は
表示手段であるそれぞれ専用のディスプレイ２０及び５
０を有している。また、汎用コンピュータ１０、４０は
それぞれ中央処理装置（ＣＰＵ）１０１、４０１を有
し、オペレーティングシステム（ＯＳ）１０３、４０３
により動作する構成であり、また、高速な汎用コンピュ
ータ間通信を実現するための高速通信ハードウェア装置
１０２、４０２を具備しており、それが互いに高速通信
回線３０で接続されている。

【００１３】汎用コンピュータ１０と４０はそれぞれ同
一構成であり、ＯＳ１０３，４０３と、擬似ターゲット
マップデータ１０４，４０４と、ユーザインタフェース
部１０９，４０９と、擬似ターゲット部１１０ａ，１１
０ｂ、４１０ａ，４１０ｂとから構成されている。擬似
ターゲット部１１０ａ，１１０ｂ、４１０ａ，４１０ｂ
はそれぞれＣＰＵ１０１，４０１が有するメモリ上にお
いて、ＯＳ１０３，４０３が管理運用している仮想空間
にターゲットマシンの環境を擬似的に作り出した構成部
分である。

【００１４】擬似ターゲット部１１０ａ及び１１０ｂは
擬似オンラインＯＳ部１０５ａ及び１０５ｂと、共有ラ
イブラリ部１０６ａ及び１０６ｂと、モニタ部１０７ａ
及び１０７ｂと、組み込みソフトウェア１０８ａ及び１
０８ｂの保持部とからなる。同様に、擬似ターゲット部
４１０ａ及び４１０ｂは擬似オンラインＯＳ部４０５ａ
及び４０５ｂと、共有ライブラリ部４０６ａ及び４０６
ｂと、モニタ部４０７ａ及び４０７ｂと、組み込みソフ
トウェア４０８ａ及び４０８ｂの保持部とからなる。

【００１５】汎用コンピュータ１０及び４０は同一構成
であるので、以下、説明の便宜上代表して汎用コンピュ
ータ１０の各構成要素について説明する。ＯＳ１０３
は、プログラム内のデータを任意の仮想アドレスにマッ
ピングし、マッピングしたデータをすべてのプロセスか
らアクセス可能にさせ、あるプロセスから他のプロセス
へのメモリ／レジスタ内容の読み書きや、プログラムの
実行／停止を含む実行制御を指示できるプロセス制御機
能を提供する。そして、同一汎用コンピュータ内のプロ
セス間のデータ送受信を実現するプロセス間通信機能及
び異なる汎用コンピュータ内のプロセス間のデータ送受
信を可能にするコンピュータ間通信機能を提供する。

【００１６】 擬似オンラインＯＳ部１０５ａ及び１０
５ｂは、組み込みソフトウェア１０８ａ及び１０８ｂが
要求するオンラインシステムコールを処理する構成部
で、ＯＳ１０３が持つプロセス間通信機能又はコンピュ
ータ間通信機能を利用して、同一汎用コンピュータ１０
の異なる擬似ターゲット部内か又は異なる汎用コンピュ
ータ４０の擬似ターゲット部内の組み込みソフトウェア
間のデータ通信を可能にするプロセッサ間通信機能部１
０５ａ１及び１０５ｂ１を具備している。

【００１７】擬似ターゲットマップデータ１０４は、試
験者が擬似ターゲット部１１０ａ，１１０ｂと汎用コン
ピュータ１０の対応関係を示したデータで、プロセッサ
間通信機能１０５ａ１，１０５ｂ１が組み込みソフトウ
ェア１０８ａ，１０８ｂからのプロセッサ間通信要求に
応えてＯＳ１０３が持つプロセス間通信機能を起動する
か、コンピュータ間通信機能を起動するのかを決定する
ときに参照される。

【００１８】共有ライブラリ部１０６ａ，１０６ｂは、
組み込みソフトウェア１０８ａ，１０８ｂが実際にター
ゲットマシン上に搭載された際に、組み込みソフトウェ
ア１０８ａ，１０８ｂからアクセスさせるデータ及び関
数群の集合体であり、擬似ターゲット部１１０ａ，１１
０ｂに組み込まれている。組み込みソフトウェア１０８
ａ，１０８ｂはマルチプロセッサシステムを構築するプ
ロセッサ（ターゲットマシン）に組み込まれるデバッグ
対象のソフトウェアで、デバッグのために擬似ターゲッ
ト部１１０ａ，１１０ｂ内の保持部に保持される。

【００１９】モニタ部１０７ａ，１０７ｂは、擬似ター
ゲット部１１０ａ，１１０ｂのそれぞれの動作の監視を
行う構成部分で、複数の組み込みソフトウェア１０８
ａ，１０８ｂによる実行プロセスを識別するプロセス識
別子を管理し、ＯＳ１０３が有しているプロセス制御機
能を使用することにより、組み込みソフトウェア１０８
ａ，１０８ｂそれぞれをＯＳ１０３上のプロセスとして
実行させ、プロセスに対するメモリ／レジスタ内容の書
き込みや、組み込みソフトウェア１０８ａ，１０８ｂそ
れぞれの実行／停止などの制御を行い、その結果得られ
る実行動作結果のデバッグ情報を出力する。

【００２０】 ユーザインタフェース部１０９は、試験
者からのデバッグ指示をデバッグ指示データに変換して
汎用コンピュータ１０内に入力し、試験者が指示する擬
似ターゲット部１１０ａ，１１０ｂのモニタ部１０７
ａ，１０７ｂに送信したり、各擬似ターゲット部１１０
ａ，１１０ｂのモニタ部１０７ａ，１０７ｂからの応答
を受信してそれを編集してディスプレイ２０にデバッグ
情報として表示する。

【００２１】なお、試験対象の組み込みソフトウェア１
０８ａ，１０８ｂは、ＯＳ１０３上で走行するために、
それぞれスタートアップルーチンが組み込まれている。
組み込みソフトウェア１０８ａ，１０８ｂの中には、初
期起動ソフトウェアが存在し、試験者の指示により最初
にこの初期起動ソフトウェアが起動され、初期起動ソフ
トウェアからその他の組み込みソフトウェアが順次起動
される。このように、組み込みソフトウェア１０８ａ，
１０８ｂが起動されることにより、それぞれのスタート
アップルーチンが駆動され、擬似オンラインＯＳ部１０
５ａ，１０５ｂ及び共有ライブラリ部１０６ａ，１０６
ｂが所定の仮想アドレスにマッピングされ、組み込みソ
フトウェア１０８ａ，１０８ｂから参照可能となる。

【００２２】次に、本実施例の動作について説明する。
本実施例は、２台の汎用コンピュータ１０及び４０上で
４つの試験対象ターゲットマシンをシミュレーションす
る場合の例である。まず、試験者は、４つの試験対象タ
ーゲットマシン、すなわち擬似ターゲット部１１０ａ，
１１０ｂと４４０ａ，４１０ｂとをどちらの汎用コンピ
ュータ上で起動するかを決定する。本実施例では、汎用
コンピュータ１０で擬似ターゲット部１１０ａ及び１１
０ｂを起動し、汎用コンピュータ４０で擬似ターゲット
部４１０ａ及び４１０ｂを起動することとする。

【００２３】次に、試験者は汎用コンピュータ１０と擬
似ターゲット部１１０ａ及び１１０ｂの対応関係と、汎
用コンピュータ４０と擬似ターゲット部４１０ａ及び４
１０ｂの対応関係を記述した擬似ターゲットマップデー
タ１０４，４０４を作成し、汎用コンピュータ１０，４
０上にそれぞれ格納する。

【００２４】試験者は、ユーザインタフェース部１０９
と４０９を通して、各モニタ部１０７ａ及び１０７ｂと
４０７ａ及び４０７ｂに対して起動指示を送ることによ
り、各モニタ部１０７ａ及び１０７ｂと４０７ａ及び４
０７ｂがＯＳ１０３と４０３が有するプロセス制御機能
を使って、それぞれの擬似ターゲット部１１０ａ及び１
１０ｂと４１０ａ及び４１０ｂ内の組み込みソフトウェ
ア１０８ａ及び１０８ｂと４０８ａ及び４０８ｂの一部
である初期起動ソフトウェアをそれぞれ起動させること
ができる。

【００２５】その際、各モニタ部１０７ａ及び１０７ｂ
と４０７ａ及び４０７ｂは、対応する擬似ターゲット部
１１０ａ及び１１０ｂと４１０ａ及び４１０ｂ上で動作
する擬似オンラインＯＳ部１０５ａ及び１０５ｂと４０
５ａ及び４０５ｂが管理する試験対象の組み込みソフト
ウェア１０８ａ及び１０８ｂと４０８ａ及び４０８ｂの
プロセス情報を参照するために、所定の仮想アドレスに
それぞれの擬似オンラインＯＳ部１０５ａ及び１０５ｂ
と４０５ａ及び４０５ｂをマッピングする。

【００２６】各モニタ部１０７ａ及び１０７ｂと４０７
ａ及び４０７ｂから起動される初期起動ソフトウェアが
実行を始めると、順次その他の組み込みソフトウェアが
起動され、それらに組み込まれているスタートアップル
ーチンが実行され、擬似オンラインＯＳ部１０５ａ及び
１０５ｂと４０５ａ及び４０５ｂに加えて共有ライブラ
リ部１０６ａ及び１０６ｂと４０６ａ及び４０６ｂが所
定の仮想アドレスにマッピングされ、各組み込みソフト
ウェア１０８ａ及び１０８ｂと４０８ａ及び４０８ｂか
ら擬似オンラインＯＳ部１０５ａ及び１０５ｂと４０５
ａ及び４０５ｂが提供するオンラインシステムコール及
び共有ライブラリ部１０６ａ及び１０６ｂと４０６ａ及
び４０６ｂが提供する関数が発行できるようになる。

【００２７】ここで、例えば、実行中の組み込みソフト
ウェア１０８ａから擬似オンラインＯＳ部１０５ａが具
備するプロセッサ間通信機能部１０５ａ１をコールし
て、擬似ターゲット部１１０ｂ内の組み込みソフトウェ
ア１０８ｂに対してデータ転送要求があった場合は、プ
ロセッサ間通信機能部１０５ａ１は、擬似ターゲットマ
ップデータ１０４を参照して同一汎用コンピュータ１０
内のデータ通信と判断し、ＯＳ１０３が持つプロセス間
通信機能を駆動してプロセッサ間通信をシミュレートす
る。

【００２８】また、実行中の組み込みソフトウェア１０
８ａから擬似オンラインＯＳ部１０５ａが具備するプロ
セッサ間通信機能部１０５ａ１をコールして、異なる汎
用コンピュータ４０の擬似ターゲット部４１０ａ内の組
み込みソフトウェア４０８ａに対してデータ転送要求が
あった場合は、プロセッサ間通信機能部１０５ａ１は、
擬似ターゲットマップデータ１０４を参照して異なる汎
用コンピュータ間のデータ通信と判断し、ＯＳ１０３が
持つコンピュータ間通信機能を駆動し、高速通信ハード
ウェア装置１０２を制御し、高速通信回線３０を介して
汎用コンピュータ４０上の擬似ターゲット部４１０ａ内
の組み込みソフトウェア４０８ａにデータを転送し、プ
ロセッサ間通信をシミュレートする。

【００２９】このように、本実施例によれば、高速通信
回線３０を利用することにより複数の汎用コンピュータ
１０及び４０上に複数のターゲットマシンと同じ試験環
境を実現することができるため、汎用コンピュータに対
する負荷分散が図れ、よって処理能力の低下を防ぐこと
ができる。

【００３０】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、汎用コンピュータ内の擬似ターゲット部
は一つ又は３以上であってもよく、また汎用コンピュー
タは３以上であってもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
汎用コンピュータ間を接続している通信回線を利用して
ターゲットマシンを用いることなく、複数の汎用コンピ
ュータを用いてマルチプロセッサシミュレート環境を実
現できるため、汎用コンピュータに対する負荷分散を図
ることができ、よって従来のマルチプロセッサシステム
の組み込みソフトウェアの試験工程で問題となっていた
シミュレーションするプロセッサの数の増加に伴う汎用
コンピュータの処理能力の低下の問題を解決することが
でき、より一層のデバッグ効率の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図である。

【図２】従来の一例の構成図である。

【符号の説明】

１０、４０ 汎用コンピュータ ２０、５０ ディスプレイ ３０ 高速通信回線 １０１、４０１ 中央処理装置（ＣＰＵ） １０２、４０２ 高速通信ハードウェア装置 １０３、４０３ オペレーティングシステム（ＯＳ） １０４、４０４ 擬似ターゲットマップデータ １０５ａ、１０５ｂ、４０５ａ、４０５ｂ 擬似オンラ
インＯＳ部 １０５ａ１、１０５ｂ１、４０５ａ１、４０５ｂ１ プ
ロセッサ間通信機能部 １０６ａ、１０６ｂ、４０６ａ、４０６ｂ 共有ライブ
ラリ部 １０７ａ、１０７ｂ、４０７ａ、４０７ｂ モニタ部 １０８ａ、１０８ｂ、４０８ａ、４０８ｂ 組み込みソ
フトウェア １０９、４０９ ユーザインタフェース部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の汎用コンピュータが高速通信回線
   で接続された組み込みソフトウェアデバッグ支援装置で
   あって、 前記複数の汎用コンピュータのそれぞれは、 プログラム内の任意の仮想アドレスにマッピングし、マ
   ッピングしたデータをすべてのプロセスからアクセス可
   能とし、あるプロセスから他のプロセスへのメモリ／レ
   ジスタ内容の読み書きと走行／停止を含む実行制御を指
   示できるプロセス制御機能と、同一汎用コンピュータ内
   のプロセス間のデータ送受信を実現するプロセス間通信
   機能と、異なる汎用コンピュータ内のプロセス間のデー
   タ送受信を可能にするコンピュータ間通信機能とを有す
   るオペレーティングシステムと、 該オペレーティングシステムにより動作する中央処理装
   置と、 コンピュータ間通信を実現するハードウェア装置と、 ターゲットマシンに組み込んで用いられるデバッグ対象
   の組み込みソフトウェアを保持し、前記中央処理装置が
   有するメモリ上において前記オペレーティングシステム
   が管理運用している仮想空間にターゲットマシンの環境
   を擬似的に作り出し、該組み込みソフトウェアの実行動
   作結果であるデバッグ情報を出力する擬似ターゲット部
   と、 試験者からのデバッグ指示を所望の前記擬似ターゲット
   部へ入力すると共に、該擬似ターゲット部からのデバッ
   グ情報を編集して外部へ出力するユーザインタフェース
   部とを有することを特徴とする組み込みソフトウェアデ
   バッグ支援装置。
2. 【請求項２】 前記擬似ターゲット部は、 前記組み込みソフトウェアを保持する保持部と、 前記オペレーティングシステム上で動作し、該組み込み
   ソフトウェアが前記ターゲットマシン上で走行する際に
   発行する前記ターゲットマシンにおける通信機能を有す
   るオペレーティングシステムが提供するシステムコール
   に対する処理を擬似的に行い、前記汎用コンピュータの
   オペレーティングシステムが持つプロセス間通信機能及
   びコンピュータ間通信機能を起動する擬似オンラインオ
   ペレーティングシステム部と、 前記組み込みソフトウェアが前記ターゲットマシン上に
   搭載された際に、該組み込みソフトウェアからアクセス
   させるデータ及び関数群の集合体である共有ライブラリ
   部と、 保持された前記組み込みソフトウェアによる実行プロセ
   スを識別するプロセス識別子を管理し、監視指示のあっ
   た組み込みソフトウェアに対応して、前記汎用コンピュ
   ータのオペレーティングシステムのプロセッサ制御機能
   を起動して、該組み込みソフトウェアを該オペレーティ
   ングシステム上のプロセスとして実行させ、前記擬似オ
   ンラインオペレーティングシステム部と前記共有ライブ
   ラリ部に全プロセスがアクセスすることを可能とし、前
   記プロセスに対するメモリ／レジスタ内容の読み書き及
   び走行／停止を含む実行制御を行い、その結果得られる
   デバッグ情報を出力するモニタ部とを具備することを特
   徴とする請求項１記載の組み込みソフトウェアデバッグ
   支援装置。