JP2853647B2 - デバッガ付きインタプリタへの機能付加方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置に関
し、特に情報処理装置における命令の解釈実行を司るイ
ンタプリタの設計方式に関する。より詳細には、本発明
は、異なる設計方式の演算装置（ＣＰＵ）上にシステム
を移植する場合に好適なインタプリタのデバッグ方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ等の情報処理装置のメモリ
からフェッチした命令コードをデコード（解釈）し、デ
コード結果に基づき命令コードを実行するインタプリタ
に、デバッグ機能を付加する場合、各命令実行毎にデバ
ッグの処理を追加する必要がある。そして、このデバッ
ガ付きインタプリタにおいては、デバッガを使用しない
場合に、実行速度の低下を最小限に抑えることが重要で
ある。

【０００３】デバッガ付きインタプリタの従来技術とし
て、例えば特開平３−１００８２９号公報には、命令コ
ードとその命令コードの解釈実行により生ずる操作との
対応を変更する為の特定の命令コードを準備しておき、
この特定の命令コードの解釈実行により指定される所定
の命令コードとその命令コードの解釈実行により生じる
操作との対応を変更又は変更前の対応に戻るようにした
プログラム内蔵型計算機が提案されている。

【０００４】図４に、この従来のプログラム内蔵型計算
機の作用を模式的に示す。図４に示すように、命令コー
ドｎは“ＡＤＤ”を意味するが、命令コードｘを実行す
ることにより、命令コードｎの解釈を“ＡＤＤ”から
“ＳＵＢ”に変更できる。すなわち、命令コードｘ実行
以降、命令コードｎは“ＳＵＢ”と解釈される。

【０００５】このため、命令コードの解釈実行により生
じる操作の中に、本来の命令の実行に加えて、デバッグ
機能を付加することにより、上記の通常動作時に速度低
下を起こさないデバッガが実現できる。

【０００６】図５に、インタプリタにデバッガ機能を付
加したインタプリタの構成を模式的に示す。図５に示す
ように、インタプリタ３は、アプリケーション７からフ
ェッチ（処理３３参照）した命令コードをデコードし
（処理３４参照）、デコード結果に基づき各命令を実行
する（処理３７参照）ものであるが、インタプリタ３の
起動時において、命令コードとその命令コードの解釈実
行により生じる操作との対応を格納したデバッガ用デコ
ードテーブル４４の内容を変更し、フェッチした命令コ
ードをデバッガ用デコードテーブル４４を参照してデコ
ードした結果、デバッグ処理ルーチン４５にジャンプす
る。デバッグ処理ルーチン４５では、例えば命令実行に
よる各種レジスタ、プログラムカウンタ、状態フラグ等
のダンプ、実行アドレスのトレースの他、メモリの内容
の表示、書き換え、レジスタの書き換え、指定したアド
レスでの実行停止等、各種デバッグ処理が行われる。

【０００７】そして、デバッグ処理ルーチン４５を実行
終了後、通常命令実行用デコードテーブル２２を参照し
て、この命令コードを再び通常命令としてデコードし
（処理２７参照）、この通常命令を実行する（処理３７
参照）。

【０００８】以上の構成によりデバッガ付きインタプリ
タを実現することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のデバッガ付きインタプリタにおいては、機能の
付加が考慮されていないという問題点を有している。

【００１０】特に、異なるＣＰＵをもつ計算機上に、別
の計算機からシステムを移植する場合に、インタプリタ
のデバッガおよびアプリケーションのデバッガの混在が
必要となるが、上記従来のデバッガ付きインタプリタで
は、新機能を付加する場合、記憶用資源の消費が増大
し、実行速度の低下が生ずる。

【００１１】これは、付加機能（例えばデバッガ機能）
を使用しない場合における命令解釈実行の速度低下を抑
えるためには、その付加機能分だけデコードテーブルが
必要とされており、デコードテーブルの書き換えに伴
い、処理が複雑化するためである。

【００１２】従って、本発明は、上記事情に鑑みて為さ
れたものであって、デバッガ付きインタプリタに機能を
付加する場合に、記憶用資源の消費および実行速度の低
下を最小限に抑えるようにしたデバッガ付きインタプリ
タを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明のインタプリタは、命令コードと該命令コー
ドの解釈実行による処理との対応を格納したデコードテ
ーブルとして、通常命令実行用のデコードテーブルと機
能選択処理用のデコードテーブルを備え、選択された付
加機能に対応して設定される機能選択用のフラグを複数
備え、前記機能選択処理用のデコードテーブルを参照し
て命令コードをデコードした結果、機能選択処理手段に
制御が移行し、前記機能選択処理手段が、前記機能選択
用のフラグを判定して、優先度に応じて前記選択された
付加機能を実行する。

【００１４】本発明においては、前記機能選択処理手段
が、前記命令コードに対する前記付加機能実行後、前記
命令コードを前記通常命令実行用のデコードテーブルを
参照してデコードし、これにより前記命令コードが通常
命令として実行されることを特徴とする。

【００１５】また、本発明は、初期化時に、前記機能選
択用のフラグを設定するフラグ設定手段を備えたことを
特徴とする。

【００１６】さらに、本発明においては、付加機能を実
行しない場合には、前記機能選択処理用のデコードテー
ブルを参照して命令コードをデコードした際に通常命令
として実行されることを特徴とする。

【００１７】そして、本発明においては、前記機能選択
用のフラグを解除して付加機能の使用を止める手段を備
えたことを特徴とする。

【００１８】さらにまた、本発明においては、前記フラ
グ設定手段が、前記機能選択処理用デコードテーブルの
変更処理を行うようにしてもよい。

【００１９】本発明においては、機能選択処理用のデコ
ードテーブルの内容を変更することにより、命令コード
のデコード時に通常の命令実行処理と前記機能選択処理
手段との選択を行い、命令コードをデコードした結果、
前記機能選択処理手段が選択された際に、前記機能選択
処理手段は、付加機能に対応して設定される機能選択用
のフラグを判定することにより、複数の付加機能を選択
的に実行し、前記機能選択処理手段で前記命令コードに
対する前記付加機能を実行した後、前記命令コードを前
記通常命令実行用のデコードテーブルを参照してデコー
ドすることで、前記命令コードを通常命令として実行す
る、ものである。

【００２０】

【作用】本発明に係るインタプリタは、デバッガ実行時
において、デコードテーブルの変更により、付加機能選
択用処理に制御を移し、各付加機能を実行する。

【００２１】そして、通常動作時の実行速度低下を防ぐ
ためには、デコードテーブルを変更し、デコードによっ
て処理を選択させる方法の方が好ましいが、この場合、
選択する付加機能が複数ある場合は、デコードテーブル
の変更のタイミングを含め処理が複雑化するという問題
を有している。

【００２２】そこで、本発明のインタプリタでは、命令
のデコードにより、制御が移る処理を一本化し、付加機
能処理実行時は、制御の飛び先は付加機能選択処理のエ
ントリとし、付加機能選択処理において、機能選択用の
フラグを参照することにより、付加機能を選択して実行
処理する。

【００２３】従来のシステムでは、付加機能分に加え、
さらに通常命令実行用のデコードテーブルが必要である
のに対して、本発明によれば、付加機能の数に依存する
ことなく、デコードテーブルは機能選択処理用と通常命
令実行用の２つで済むため、記憶用資源の消費が最小限
に抑えられている。

【００２４】また、本発明においては、付加機能の数の
分のデコードテーブルを書き換える必要もなく、処理の
切りわけはフラグの書き換えによって行われるため、処
理の簡素化、及び高速化を可能としている。

【００２５】本発明においては、複数の付加機能の実
行、及びその順番の判断をフラグによって行うように構
成したことにより、複数の各付加機能用のデコードテー
ブルを制御することが不要とされ、処理が簡素化でき
る。

【００２６】本発明は、特に異なる演算装置をもつ計算
機にシステムを移植する場合について有効である。

【００２７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して詳細に説明する。

【００２８】図１は、本発明に係るインタプリタが適用
されるコンピュータ等の情報処理装置の構成を示したも
のである。

【００２９】図１（Ａ）は、図１（Ｂ）に示した計算機
Ｂ上のシステムＢ（５′）とアプリケーションＢ
（７′）をＣＰＵの異なる計算機Ａ上で実行させる場
合、インタプリタ（３）を用いた構成を示したものであ
る。

【００３０】本発明に係るインタプリタは、後に説明す
るように、命令セット等が異なるＣＰＵをもつ計算機に
システムを移植する場合について特に有効である。例え
ばシステムをＣＰＵ Ｂから高性能のＣＰＵ Ａにシス
テムを移植する場合、アプリケーションＢをＣＰＵ Ａ
で動作させる場合、インタプリタ３の形態で移植を実現
するならば、インタプリタのデバッガとアプリケーショ
ンＢのデバッガの混在が不可欠となるが、以下に詳細に
説明するように、本発明によれば、記憶用資源（メモリ
リソース）の消費を抑止し、速度低下を抑えて、複数の
デバッガ機能の混在を可能としている。

【００３１】次に、本発明の実施の形態に係るインタプ
リタの詳細について説明する。図２は、インタプリタの
内部構成および処理の流れを示したものである。

【００３２】本発明に係るデバッガ付きインタプリタ
は、通常のインタプリタに加えて、初期化時に、デコー
ドテーブル変更処理を行う機能選択用フラグ設定処理２
０を有する。また、通常命令実行用デコードテーブル２
２は、読み出し（リード）のみ可能とされ、この通常命
令実行用デコードテーブル２２は、デバッグ処理等、付
加機能実行終了後、本来の命令を実行する際の命令コー
ドのデコードの際に参照される。

【００３３】一方、機能選択用デコードテーブル２１
は、書き込み可能とされ、通常のインタプリタ実行時に
は通常命令実行用デコードテーブル２２と同じ内容とさ
れ、デバッグ等の付加機能を用いる場合にテーブルの内
容が変更される。

【００３４】機能選択用デコードテーブル２１の変更に
より、機能選択用デコードテーブル２１を参照して命令
コードをデコードした結果、制御の移る飛び先が、機能
選択処理２４となる。

【００３５】機能選択処理２４では、機能選択用フラグ
２３に記憶保持されているフラグの状態を判定し、所定
の機能を実行した後、通常命令実行用デコードテーブル
２２を用いて命令コードをデコードし（処理２７）、本
来の命令が実行される。

【００３６】次に、本発明の実施形態の動作について図
２を参照して詳細に説明する。

【００３７】まず、始めにインタプリタ３を起動する。
このとき、付加機能（すなわちインタプリタのデバッガ
４およびアプリケーションのデバッガ６）を選択する。

【００３８】インタプリタ３の起動時の所定のパラメー
タにより優先度を設定する（例えばアプリケーションの
デバッガ、インタプリタのデバッガの順とする）。

【００３９】ここで、機能選択用デコードテーブル２１
が変更され、機能選択用フラグ設定処理２０により、機
能選択用フラグ２３のフラグが設定される。以上でイン
タプリタの初期化が終了する。

【００４０】次に、アプリケーション（プログラム）７
を起動する。

【００４１】アプリケーション７の最初の命令３２をイ
ンタプリタ３がフェッチし（処理３３参照）、この命令
を書き換え済みの機能選択用デコードテーブル２１を用
いてデコードする（処理３４）。

【００４２】この場合、機能選択用デコードテーブル２
１のジャンプ先が、機能選択処理２４の入り口（エント
リ）となっているので、制御が機能選択処理２４に移
る。

【００４３】機能選択処理２４においては、フラグ判定
処理２５で、初期化時に設定済みの機能選択用フラグ２
３の優先度１位のフィールド３５を参照し、アプリケー
ションのデバッガ６を示しているので、アプリケーショ
ンのデバッガの処理を実行する。

【００４４】アプリケーションのデバッガの処理の実行
が終了した後、フラグ判定処理２６は、機能選択用フラ
グ２３の優先度第２位のフィールド３６を参照する。こ
の場合、インタプリタのデバッガ４を示しているので、
これを実行する。

【００４５】次に、通常命令実行用デコードテーブル２
２によりデコード処理２７を行う。そして命令実行ルー
チン３７にジャンプし、最初の命令が実行される。

【００４６】実行終了後、次の命令をフェッチする（処
理３３）。以下同様にして処理を繰り返す。

【００４７】付加機能の実行を止めるときは、その付加
機能内部において、機能選択用デコードテーブル２１を
元に状態に復帰し、機能選択用フラグ２３を消去する
（オフ状態とする）機能を作成しておくことにより実現
可能である。これにより、以降、デコード処理３４にお
ける命令のデコード結果により、機能選択処理２４に制
御が移ることはない。

【００４８】次に、本発明の第２の実施形態について図
面を参照して説明する。

【００４９】上記第１の実施形態として、付加機能が２
つ（インタプリタのデバッガおよび移植される前のシス
テム上で動作する、アプリケーションのデバッガ）の場
合を示したが、付加機能がＮ個（Ｎ＞２）の場合にも、
機能選択用フラグ２３のフィールドをＮ個に増やし、１
フィールドあたりＮ個の物が識別できる記憶領域（Ｎ＞
２のｎ乗：ｎビットの領域）を確保することにより実現
可能である。

【００５０】そして、第１の実施形態において、機能選
択処理内の機能選択用フラグの判定、機能の実行とそれ
ぞれ２回行われていた部分をＮ回実行するように作成す
ればよい。

【００５１】図３は、機能選択用フラグを示したもので
ある。図３に示すように、最高に動作させる機能数をフ
ィールド数とし、１フィールドあたりの識別可能数が動
作可能な機能数となる（４ビットの場合１５個）。すな
わち、フィールド数は実際に動作させる機能（付加機
能）数を表しており、フィールドは、複数の付加機能を
識別するためのビット列（ビットの組合せ）からなる。

【００５２】“１０００”は、アプリケーションのデバ
ッガ、“０１００”は、インタプリタのデバッガという
具合に、予め付加機能と対応するコードを定めておき、
機能選択処理を作成する。

【００５３】機能選択用デコードテーブル２１を用いて
デコード処理３４の結果ジャンプした機能選択処理２４
では、第１フィールド３５から順に参照して、対応する
機能を実行する。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るデバ
ッガ付きインタプリタによれば、インタプリタ全体の処
理の簡素化および高速化を達成するという効果を有す
る。

【００５５】これは、通常実行時（デバッガを使用しな
い場合）の処理速度を低下させないためには、デコード
テーブルを変更して、デコード処理後の飛び先によって
付加機能（デバッガ機能）の処理と、通常命令実行処理
と、を選択する方法が好ましく、また複数の付加機能に
対してデコードテーブルを用意するのではなく、デコー
ドテーブルを１つとして、機能選択処理の中のフラグ判
定で選択を行うように、処理を１本化したことによる。

【００５６】また、本発明によれば、記憶用資源の消費
の増大を抑止低減できるという効果を有する。

【００５７】これは、上記従来技術では、付加機能の数
だけ、余分に必要とされていたデコードテーブルを、機
能選択処理の１本化により、１つで済むようにしたこと
による。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデバッガ付きインタプリタをコン
ピュータに適用した構成を示す図である。

【図２】本発明に係るインタプリタの一実施形態を説明
するための図である。

【図３】本発明に係るインタプリタの第２の実施形態を
説明するための図である。

【図４】従来技術の動作を示す図である。

【図５】従来のインタプリタにおけるデバッグ処理を説
明するための図である。

【符号の説明】

３ インタプリタ ４ インタプリタのデバッガ ６ システムＢ上のアプリケーション用デバッガ ７ アプリケーション ２０ 機能選択用フラグ設定処理 ２１ 機能選択用デコードテーブル ２２ 通常命令実行用デコードテーブル ２３ 機能選択用フラグ ２４ 機能選択処理 ２５、２６ フラグ判定 ３５ 優先度第１位フィールド ３６ 優先度第２位フィールド ３７ 命令実行ルーチン

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】命令コードと該命令コードの解釈実行によ
   る処理との対応を格納したデコードテーブルが、通常命
   令実行用のデコードテーブルと、機能選択処理用のデコ
   ードテーブルと、を備え、 選択された付加機能に対応して設定される機能選択用の
   フラグを複数備え、 前記機能選択処理用のデコードテーブルを参照して命令
   コードをデコードした結果、機能選択処理手段に制御が
   移行した際に、前記機能選択処理手段は、前記機能選択
   用のフラグを判定して、優先度に応じて前記選択された
   付加機能を実行し、前記機能選択処理手段で前記命令コードに対する前記付
   加機能を実行した後、前記命令コードを前記通常命令実
   行用のデコードテーブルを参照してデコードすること
   で、前記命令コードを通常命令として実行する、 ことを
   特徴とするインタプリタ。
2. 【請求項２】付加機能を実行しない場合には、前記機能
   選択処理用のデコードテーブルを参照して命令コードを
   デコードした際に通常命令として実行される、ことを特
   徴とする請求項１記載のインタプリタ。