JP2861962B2 - コンピュータプログラムのシミュレーション装置および方法 - 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、マイクロコンピュ
ータプログラムのシミュレーション方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロコンピユータ（以下マイコンと
記述）を持つハードウェアを動作させるためには、マイ
コンに動作を指示するプログラムが不可欠である。そし
て、このプログラムの開発においては、プログラムが正
常に動作することを碓認するため、または、プログラム
が正常に動作しない場合にはその原因を調ベるために、
そのプログラムを搭載するハードウェア上で実行させて
動作確認をすることが必要になる。しかし、プログラム
の開発がハードウェアの開発と同時に行われハードウェ
アの完成後でないと動作確認することができない場合、
または、ハードウェアが高価であり動作確認に莫大なコ
ストがかかってしまう場合など、実際のハードウェア上
でプログラムを実行することができない場合がある。そ
こで、これらの問題を解決するためにプログラムを実際
に搭載するのとは別のハードウェア上で開発中のプログ
ラムを実行させて動作確認を行なうシミュレーション方
法が用いられている。

【０００３】従来のシミュレーション方法の例として、
制御手段に制御される複数のシミュレーション手段を動
かして動作検証をする方法が、特開平６−２０８４８０
号公報に記載されている。

【０００４】図９は上記公報に記載される従来のシミュ
レーション方法によるシミュレーションを行なうシステ
ムの構成を示すブロック図である。

【０００５】この従来のシミュレーションを行うシステ
ムは、キーボード１１００と、コンピュータ１１０１
と、シミュレーション情報保持用メモリ１１０６と、デ
ィスプレイ１１０８とで構成されている。また、コンピ
ュータ１１０１は、入力解析手段１１０２と、シミュレ
ーション制御手段１１０３と、機械語命令実行シミュレ
ーション手段１１０４と、周辺回路シミュレーション手
段１１０５と、シミュレーション情報表示手段１１０７
とで構成されている。

【０００６】プログラム開発者からの指示を示すキーボ
ード１１００への入力内容は、マイコン１１０１の入力
解析手段１１０２に伝達される。入力解析手段１１０２
は、キーボード１１００から伝達された入力内容に示さ
れる指示を解析し、指示がシミュレーション実行のため
の指示である場合はシミュレーション制御手段１１０３
ヘ指示を送り、情報表示に関するものであればシミュレ
ーション情報表示手段１１０７ヘ指示を送る。シミュレ
ーション制御手段１１０３は、機械語命令実行シミュレ
ーション手段１１０４と周辺回路シミュレーション手段
１１０５の各々にシミュレーションの実行・中止などの
制御を行なう。機械語命令実行シミュレーション手段１
１０４は、プログラム開発者が作成したプログラムを機
械語レベルで順次実行する。周辺回路シミュレーション
手段１１０５は、マイコンの周辺回路をシミュレーショ
ンする。なお、ここでいう周辺回路とはハードウェアの
制御に有効なタイマ機能や通信機能を実現するものであ
る。シミュレーション情報保持用メモリ１１０６は、シ
ミュレーション実行時の機械語命令実行シミュレーショ
ン手段１１０４と周辺回路シミュレーション手段１１０
５の情報を記憶する。また、シミュレーション情報保持
用メモリ１１０６は特殊レジスタをその中に有し、周辺
回路シミュレーション手段１１０５は、機械語命令実行
シミュレーション手段１１０４による特殊機能レジスタ
ヘの書き込み内容により制御される。シミュレーション
情報表示手段１１０７は、入力解析手段１１０２とシミ
ュレーション制御手段１１０３から送られた指示に従っ
てシミュレーション情報保持用メモリ１１０６から情報
を取得し、ディスプレイ１１０８に対して取得した情報
表示の指示を行なう。ディスプレイ１１０８は、シミュ
レーション情報表示手段１１０７から指示された表示を
行う。

【０００７】ここで、周辺装置を有するシステムを制御
するプログラムの動作確認を実施する場合には、そのプ
ログラム単独のシミュレーションを行なっても意味はな
く、周辺装置からの入出力をもシミュレーションするこ
とが動作確認の上では重要となる。そこで、周辺装置の
動作をシミュレーションする周辺回路シミュレーション
手段１１０５を、機械語命令実行シミュレーション手段
１１０４と同時に動作させ、各手段間のやりとりを含め
たシミュレーションを行なっている。この場合、各手段
のデータや各種コマンドの入出力はシミュレーション情
報保持用メモリ１１０６を共有メモリとして使用してシ
ミュレーションが行われるため、各手段のシミュレーシ
ョンを独自に実行することができなかった。

【０００８】そこで、上記の従来のシミュレーション方
法では、シミュレーション制御手段１１０３の指示によ
り、周辺回路シミュレーションと機械語命令実行シミュ
レーションを１シミュレーション単位時間毎に交互に実
行するものとし、一方のシミュレーションに係る処理が
他方のシミュレーションの動作に影響を与える場合に
は、その処理を行った後に次のシミュレーション動作を
実行するようにしていた。ここで、シミュレーション単
位時間とは、シミュレーションを行う最低単位の時間の
事であり、シミュレーション対象のマイコンの動作クロ
ックや命令実行クロックのことである。

【０００９】図１０は上記従来例におけるコンピュータ
１１０１の各部の動作を示すフローチャートであり、以
下に図１０を用いて従来のシミュレーション方法の手順
について説明する。入力解析手段１１０２によってシミ
ュレーション実行の指示がシミュレーション制御手段１
１０３ヘ送られると、シミュレーション制御手段１１０
３は、シミュレーション単位時間内で周辺回路シミュレ
ーション実行のための指示を周辺回路シミュレーション
手段１１０５ヘ出力する（ステップ１２００）。周辺回
路シミュレーションが終了すると、シミュレーション制
御手段１１０３は、その結果割り込みが発生したかどう
かを確認し（ステップ１２０１）、割り込みが発生して
いた場合、割り込み開始のための処理を行ない（ステッ
プ１２０２）、その後シミュレーション単位時間内での
機械語命令実行シミュレーション開始の指示を機械語命
令実行シミュレーション手段１１０４に出力する（ステ
ップ１２０３）。ステップ１２０１にて割り込みが発生
していないことが確認された場合、割り込み開始のため
の処理を行なわずに機械語命令実行シミュレーション開
始の指示を機械語命令実行シミュレーション手段１１０
４に出力する。そして、機械語命令実行シミュレーショ
ンが終了すると、１シミュレーション単位時間の各シミ
ュレーションが終了したので、シミュレーション制御手
段１１０３は、シミュレーション終了か続行かを確認し
（ステップ１２０４）、終了なら処理を終え、続行なら
最初の処理ヘもどる。

【００１０】ステップ１２０４におけるシミュレーショ
ンを終了するかどうかの判断要因としてはブレイクポイ
ントによる中断やユーザーからの指示による中断があ
る。ブレイクポイントとは、ソフトウェア的にプログラ
ムを中断させるためのコマンドであるブレイクコマンド
が挿入されている場所をいう。

【００１１】上記方法では、シミュレーション単位時間
の時間間隔で各シミュレーションを交互に実行している
ので、他方のシミュレーション手段の動作に影響を与え
るような割り込み等の動作が途中で発生しても、その処
理がすぐに行えるため各シミュレーションを正確に実行
することができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のシミュ
レーション方法では、周辺回路シミュレーションと機械
語命令実行シミュレーションを１シミュレーション単位
時間で交互にシミュレーションを行なっている、そのた
め各々のシミュレーションの各手段間の通信や前処理の
オーバーヘッドのため、シミュレーション速度が低下す
るという問題があった。

【００１３】本発明の目的は、マイコンのシミュレーシ
ョンの様に時間的な事象をも正確に行うことが必要なシ
ミュレータで実行されシミュレーション速度の性能向上
することのできるシミュレーション方法を提供すること
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のコンピュータプログラムのシミュレーショ
ン方法は、機械語命令実行シミュレーションおよび周辺
回路シミュレーションを、各シミュレーションの結果が
互いに影響を与えない時間内では連続して行う。

【００１５】また、本発明のコンピュータプログラムの
シミュレーション装置は、機械語命令実行シミュレーシ
ョンが終了すると、その後行われる機械語命令実行シミ
ュレーションの実行結果が周辺回路シミュレーションの
動作に影響を与える動作が発生するまでの時間を求めて
周辺回路シミュレーション手段に通知し、前記機械語命
令実行シミュレーションに影響を与えない範囲内での前
記周辺回路シミュレーションが終了すると、前記周辺回
路シミュレーションが実行された時間を前記機械語命令
実行シミュレーション手段に通知するシミュレーション
制御手段を有し、前記各シミュレーション手段のそれぞ
れは、前記シミュレーション制御手段より通知された時
間内でシミュレーションを連続して行う。

【００１６】本発明の実施態様によれば、シミュレーシ
ョン制御手段は、前記機械語命令実行シミュレーション
動作終了後、分岐命令が発生するまでの時間、ソフトウ
ェア割り込み命令が発生するまでの時間、特殊レジスタ
書き込み命令が発生するまでの時間、および連続してシ
ミュレーションを行うことが許容される時間の最大値と
して予め定められている時間であるシミュレーションＭ
ＡＸ時間、のうちの最も短い時間を、前記命令実行シミ
ュレーションの実行結果が周辺回路シミュレーションの
動作に影響を与える動作が発生するまでの時間として求
める。

【００１７】本発明は、機械語命令実行シミュレーショ
ン手段から周辺回路シミュレーション手段の動作に影響
を与えない最大の時間を計算し、その時間を周辺回路シ
ミュレーション手段に通知して周辺回路シミュレーショ
ンを実行させ、周辺回路シミュレーション手段では通知
された時間内で機械語命令実行シミュレーションの動作
に影響を与える動作が発生しない限り連続して周辺回路
シミュレーションを行ない、周辺回路シミュレーション
が終了すると、機械語命令実行シミュレーション手段で
は連続して、周辺回路シミュレーションが実行された時
間と同じ時間だけ連続して機械語命令実行シミュレーシ
ョンを行なうようにしたものである。

【００１８】本発明のシミュレーション方法によれば、
各シミュレーションを連続して実行することができるの
で、各手段間の通信や前処理に伴うオーバーヘッドが省
けシミュレーションの処理速度を向上させることができ
る。

【００１９】また、本発明は、前記各シミュレーション
の実行開始前に、前記機械語命令実行シミュレーション
から前記周辺回路シミュレーションの動作に影響を与え
ない時間をシミュレーションを行うプログラムにより求
め、前記機械語命令実行シミュレーションおよび周辺回
路シミュレーションは、各シミュレーションの結果が互
いに影響を与えない時間内では連続して行われる。

【００２０】また、本発明の実施態様によれば、前記シ
ミュレーション制御手段は、前記機械語命令実行シミュ
レーションが前記周辺回路シミュレーション手段の動作
に影響を与えるまでの時間を、前記各シミュレーション
の実行開始前にシミュレーションを行うプログラムから
求める。

【００２１】また、本発明の実施態様によれば、前記周
辺回路シミュレーション手段は、前記周辺回路シミュレ
ーションの動作中に機械語命令実行シミュレーション手
段の動作に影響を及ぼす割り込みが発生した場合には、
実行していたシミュレーション動作を中断し、周辺回路
シミュレーションを動作させた時間を前記シミュレーシ
ョン制御手段へ通知し、前記通知を受け付た前記シミュ
レーション制御手段は前記通知された時間を実行時間と
して前記機械語命令実行シミュレーションを開始する。

【００２２】本発明は、機械語命令実行シミュレーショ
ンが周辺回路シミュレーション手段の動作に影響を与え
ない時間を、シミュレーション実行以前にシミュレーシ
ョンを行うプログラムにより予め計算しておくので、シ
ミュレーション実行中のシミュレーション時間の計算が
省け、シミュレーションの処理速度を更に向上させるこ
とができる。

【００２３】

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

【００２４】図１は本発明の第１の実施形態のシミュレ
ーション方法によるシミュレーションを行なうシステム
のブロック図である。

【００２５】本実施形態は、図９に示した従来のシステ
ムに対し、シミュレーション制御手段１０３が機械語命
令実行シミュレーション手段１０４と周辺回路シミュレ
ーション１０５ヘシミュレーション時間を通知するシミ
ュレーション時間通知手段１０９を有する点のみが異な
るものである。

【００２６】図１におけるキーボード１００、入力解析
手段１０２、機械語命令実行シミュレーション手段１０
４、周辺回路シミュレーション手段１０５、シミュレー
ション情報保持用メモリ１０６、シミュレーション情報
表示手段１０７、ディスプレイ１０８およびコンピュー
タ１０１は、図９に示したキーボード１１００、入力解
析手段１１０２、機械語命令実行シミュレーション手段
１１０４、周辺回路シミュレーション手段１１０５、シ
ミュレーション情報保持用メモリ１１０６、シミュレー
ション情報表示手段１１０７、ディスプレイ１１０８お
よびコンピュータ１１０１に対応するもので、その構成
および動作は同様なため説明は省略する。

【００２７】本実施形態は、機械語命令実行シミュレー
ション手段１０４から周辺回路シミュレーション手段１
０５の動作に影響を与えない最大の時間を計算し、その
時間を周辺回路シミュレーション手段１０５に通知して
周辺回路シミュレーションを実行させ、周辺回路シミュ
レーション手段１０５では通知された時間内で機械語命
令実行シミュレーションの動作に影響を与える動作が発
生しない限り連続して周辺回路シミュレーションを行な
い、周辺回路シミュレーションが終了すると、機械語命
令実行シミュレーション手段１０４では連続して、周辺
回路シミュレーションが実行された時間と同じ時間だけ
連続して機械語命令実行シミュレーションを行なうよう
にしたものである。

【００２８】次に、図２を用いて本実施形態のシミュレ
ーション方法の処理手順について説明する。

【００２９】まず、シミュレーション制御手段１０３
は、シミュレーションを行なうプログラムにおいて、次
の分岐命令が発生するまでの時間、次のソフトウェア割
り込み命令が発生するまでの時間、次の特殊レジスタ書
き込み命令が発生するまでの時間、および予め設定され
ているデフォルトのシミュレーションＭＡＸ時間のうち
の最も短い時間をシミュレーション時間とする（ステッ
プ２００）。ソフトウエア割り込み命令とは機械語命令
実行により割り込みを発生させるための命令であり、周
辺回路からの割り込みとは異なる。デフォルトのシミュ
レーションＭＡＸ時間とは、シミュレーションを連続し
て処理する場合、途中にシミュレーションを中断させる
要因がない場合でも連続して処理する時間が長すぎない
ように設けられた一定の制限時間である。シミュレーシ
ョン分岐命令までと、ソフトウェア割り込み命令までの
時間を計算する理由は、この命令の実行後は命令が分岐
するので、分岐先で周辺機能に影響を与える可能性があ
るために一旦ここまでで処理を中断するためである。ま
た、特殊機能レジスタとは、周辺機能を動作させるため
のデータを記憶するものであり、特殊機能レジスタに書
き込みを行なうと周辺機能の動作を変更することにな
る。デフォルトのシミュレーションＭＡＸ時間を設定す
る理由は、連続して処理を行なうことによって、シミュ
レーション実行時に動的に表示を変更する場合の表示更
新間隔が空き過ぎないためである。次に、シミュレーシ
ョン制御手段１０３は、計算によって得られたシミュレ
ーション時間を周辺回路シミュレーション手段１０５に
伝達するとともに、周辺回路シミュレーションの実行を
指示する（ステップ２０１）。

【００３０】周辺回路シミュレーション手段１０５で
は、シミュレーション制御手段１０３から伝達された時
間内で周辺回路シミュレーション処理を行なうが、機械
語命令実行シミュレーションヘの影響が考えられる割り
込みなどが発生した場合その時点で周辺回路シミュレー
ションを中断して、その中断するまでに周辺回路シミュ
レーションを実行した時間をシミュレーション制御手段
１０３ヘ通知し、処理をシミュレーション制御手段１０
３ヘ戻す。また、周辺回路シミュレーション手段１０５
は、伝達された時間内で中断なく周辺回路シミュレーシ
ョンを実行した場合にも、終了までにシミュレーション
を実行した時間をシミュレーション制御手段１０３ヘ通
知し処理をシミュレーション制御手段１０３ヘ戻す。

【００３１】シミュレーション制御手段１０３では、周
辺回路シミュレーション手段１０５から通知された時間
を新たなシミュレーション時間として設定する（ステッ
プ２０２）。シミュレーション制御手段１０３は、新た
に設定されたシミュレーション時間を機械語命令実行シ
ミュレーション手段１０４ヘ通知するとともに、そのシ
ミュレーション時間だけ機械語命令実行シミュレーショ
ンの実行を行う指示を出力する（ステップ２０３）。

【００３２】周辺回路シミュレーション手段１０５が、
機械語命令実行シミュレーション手段１０４より通知さ
れた時間だけ中断なく周辺回路シミュレーションを実行
した場合は、周辺回路シミュレーション手段１０５から
機械語命令実行シミュレーション手段１０４へ通知され
る時間は、最初に機械語命令実行シミュレーション手段
１０４から周辺回路シミュレーション手段１０５に通知
した時間と同じであるため、機械語命令実行シミュレー
ション手段１０４は、周辺回路シミュレーション手段１
０５に影響を与える可能性のある動作が発生するプログ
ラムのポイントの手前まで機械語命令実行シミュレーシ
ョンを連続して実施することとなる。

【００３３】周辺回路シミュレーション手段１０５が、
機械語命令実行シミュレーション手段１０４より通知さ
れた時間より短い時間で周辺回路シミュレーションを中
断した場合は、機械語命令実行シミュレーション手段１
０４は、機械語命令実行シミュレーションを周辺回路シ
ミュレーション手段１０５より通知された時間だけ実行
し中断すると、周辺回路シミュレーションが中断したポ
イントに対応したポイントで機械語命令実行シミュレー
ションを中断することとなる。そして、そのポイントで
周辺回路シミュレーションにおいて割り込みが発生した
かどうかを再確認し（ステップ２０４）、割り込みが発
生していれば割り込み実行のための処理を行う（ステッ
プ２０５）。この処理により、周辺回路シミュレーショ
ンにおいて発生した割り込みは処理される。

【００３４】上記の動作により機械語命令実行シミュレ
ーションは、周辺回路シミュレーションが実行された時
間と同じ時間だけ実行される。

【００３５】その後、コンピュータプログラムのシミュ
レーションを終了すべきか続行すべきかを確認し（ステ
ップ２０６）、終了すべきならばシミュレーション動作
の処理を終え、続行すべきなら最初の処理ヘもどる。

【００３６】そして、再度同じ処理を繰返し行うことに
より機械語命令実行シミュレーション手段１０４と、周
辺回路シミュレーション手段１０５はお互いの動作に影
響を及ぼす動作が発生するまでの間は連続して各シミュ
レーションを実行しながら、交互に各シミュレーション
を実行することとなる。

【００３７】次に図２のシミュレーション時間を取得す
るための処理（ステップ２００）を図３を用いて説明す
る。まず最初にシミュレーション時間計算用のカウンタ
の初期化を行なう（ステップ３００）。このカウンタの
初期化は最初のシミュレーション時間の計算ならば”
０”を入れ、２回目以降のシミュレーション時間の計算
ならば前回の計算時に後述するステップ３０６か３０７
の処理で保存した初期値を入れる。

【００３８】次にシミュレーション対象プログラム格納
領域から命令コードを取得する（ステップ３０１）。取
得した命令が分岐、ソフトウェア割り込み、特殊機能レ
ジスタヘの書き込みのいずれかであるかどうかを確認し
（ステップ３０２）、いずれかであれば次回シミュレー
ション時間計算時にカウンタに初期値として入れる値
を”０”として保存し（ステップ３０７）、カウンタの
値をシミュレーション時間として処理を終了する（ステ
ップ３０９）。取得した命令が上記のいずれでもなけれ
ば、ブレイクコマンド挿入等のブレイク条件が設定され
ているかどうかを確認し（ステップ３０３）、ブレイク
条件が設定されていたらステップ３０７ヘ移り、ブレイ
ク条件が設定されていなければ命令実行に必要な時間を
取得する（ステップ３０４）。

【００３９】ステップ３０４で取得する命令実行に必要
な時間はシミュレータ内部で持っている命令と実行時間
が１対１で対応するテーブルから取得する。

【００４０】次に“カウンタ＋取得した時間”がＭＡＸ
値を越えるかどうかを確認し（ステップ３０５）、越え
る場合にはステップ３０４の処理で取得した時間を今回
のシミュレーションではカウントせず次回シミュレーシ
ョン時にカウントするためカウンタの初期値として保存
（ステップ３０６）した後ステップ３０９の処理ヘ移
り、越えていなければ、カウンタにステップ３０４で取
得した時間を加えた後（ステップ３０８）、ステップ３
０１の処理ヘ戻り、再びステップ３０１〜３０８の処理
を繰り返す。

【００４１】上記の処理により機械語命令実行シミュレ
ーションによって周辺回路シミュレーションの動作に影
響を与えない時間を求めることができる。

【００４２】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。第１の実施形態では、シミュレーション時間の
計算をシミュレーション実行中に行っているため、その
計算に要する時間だけシミュレーションの処理速度が遅
くなってしまっていた。

【００４３】機械語命令実行シミュレーションが周辺回
路シミュレーションの動作に影響を与えるのは、特殊機
能レジスタヘの書き込みがある場合であり、そのタイミ
ングはユーザーが作成するプログラムから知ることが出
来る。また、プログラムの流れが変わるタイミングや割
り込み発生命令もユーザーが作成するプログラムから知
ることが出来る。一方、周辺回路シミュレーションから
機械語命令実行シミュレーションヘの影響は周辺回路シ
ミュレーションの実行時でなければ判らない。

【００４４】そこで、本実施形態ではシミュレーション
実行開始前に、シミュレーションするプログラムより機
械語命令実行シミュレーションから周辺回路シミュレー
ションの動作に影響を与えないシミュレーション時間を
あらかじめ計算して求めておくことにより、計算時間を
省き、シミュレーションの処理速度を更に高めるように
するものである。

【００４５】機械語プログラムは人間には分かりづらい
ため、プログラム開発者は人間が読み易い形態（以降ソ
ースプログラムと記述する）でプログラムを作成し、そ
れを機械語プログラムヘ翻訳するソフトウェアを使って
機械語プログラムを作成している。

【００４６】また、ソースプログラムを翻訳するときに
は、デバッグに必要な情報を機械語プログラムと共に作
成し、デバッグ時に利用する事が出来る。たとえば、機
械語プログラムがソースプログラムの何行目に相当する
かというライン情報がデバッグ情報の簡単な例である。
そのデバッグ情報を拡張しシミュレーション時間の情報
を持たせることにより、シミュレーション時に利用する
ことが可能である。

【００４７】図４はシミュレーション前に機械語命令で
書かれたソースプログラムからシミュレーション時間の
情報を計算する方法を示すフローチャートであり、図４
に従って計算方法を説明し、さらに表１、２、図５〜図
７を使って具体例を示す。

【００４８】まずステップ４００の処理でソースプログ
ラムの行数を示すｌｉｎｅｎｏに”１”を入れ初期化す
る。次にｌｉｎｅｎｏ番目の機械語命令が分岐／ソフト
ウエア割り込み／特殊機能レジスタヘの書き込み命令の
いずれかどうかを確認する（ステップ４０１）。いずれ
でもなければｌｉｎｅｎｏ番目のデバッグ情報を処理中
のデバッグ情報群に加える（ステップ４０２）。

【００４９】デバッグ情報をデバッグ情報群として扱う
形態としてここではキュー構造を考える。キュー構造は
一つの情報が前後の情報を指し示す手段を持ち、情報群
が列を形作り、情報数を増やしたりつなげ変えたりする
のに適している。

【００５０】ステップ４０２の処理の後、処理中のキュ
ーにつながっている全てのデバッグ情報にｌｉｎｅｎｏ
番目の機械語命令の命令クロックを足す。

【００５１】ステップ４０１の処理で、機械語命令が分
岐／ソフトウェア割り込み／特殊機能レジスタのいずれ
かの場合は、処理中のキューにつながっているデバッグ
情報を処理済みのキユーにつなぎ変え（ステップ４０
４）、その後ｌｉｎｅｎｏ番目のデバッグ情報にｌｉｎ
ｅｎｏ番目の機械語命令の命令クロックを記入し処理済
みのキューに加える（ステップ４０５）。ステップ４０
２〜４０３かステップ４０４〜４０５のいずれかの処理
が終ったらｌｉｎｅｎｏを１増やし（ステップ４０
６）、ｌｉｎｅｎｏ番目の機械語命令が存在するかどう
かを調ベ（ステップ４０７）、存在する場合ステップ４
０１の処理に戻りステップ４０１〜ステップ４０６の処
理を繰り返す。ステップ４０７でｌｉｎｅｎｏ番目の機
械語命令が存在しない場合処理中のキューにつながって
いるデバッグ情報を処理済みのキューにつなぎ変え処理
を終了する（ステップ４０８）。

【００５２】表１はシミュレーション対象プログラムの
例であり、一番左端の数字は行数を示し、５行目と９行
目が分岐命令で８行目が特殊命令レジスタヘの書き込み
である。表２は命令とその命令実行に必要なクロックが
一対一になったテーブルである。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】 図５〜図７は図４のフローチャートに従い表１のシミュ
レーション対象プログラムを表２のテーブルを使って処
理した際の処理途中の状態を示した図であり、各々表１
のプログラムの４行目、５行目、７行目まで処理しステ
ップ４０７の処理に到達した際の状態を示している。

【００５５】図５ではまだ処理済みのデバッグ情報は存
在せず、処理中のキューには表１の１〜４行に対するデ
バッグ情報がつながっている。１行目に対するデバッグ
情報のクロック情報には１行目から４行目の命令クロッ
クが足してあり、２行目に対するデバッグ情報には２行
目から４行目のクロックが足してある。他の行に対して
も同様である。図６では、５行目は分岐命令なので処理
中のキューにつながっているデバッグ情報を処理済みの
キューにつなぎ変え、５行目の分岐命令に対するデバッ
グ情報自身処理済みのキューにつないだ状態を示してい
る。１〜４行目に対するクロック情報は図５の時に保持
していた値と変わらず、５行目にのみクロック情報を書
き込んでいる。図７では更に７行目まで処理が進んだ所
である。以下同様に最終行まで処理を進める。

【００５６】図８は、図２のステップ２００のシミュレ
ーション時間を計算する処理に本実施形態のシミュレー
ション時間を計算する方法を適用したものであり、図４
〜図７、表１、２で示した方法で作成したデバッグ情報
から次の分岐、割り込み、特殊機能レジスタ迄の時間情
報を取得し利用する際のシミュレーション時間の計算処
理を表したフローチャートである。

【００５７】このフローチャートの処理は、まずカウン
タの初期化を行なう（ステップ１０００）。次に、デバ
ッグ情報から次の分岐、割り込み、特殊機能レジスタヘ
の書き込みまでの時間を取得する（ステップ１００
１）。取得した時間内にブレイクポイントが存在する
か、またはＭＡＸ値を越えるかどうかを調ベ（ステップ
１００２）、ブレイクポイントが存在していたりＭＡＸ
値を越えるなら図３の処理と同等のステップ１００２〜
１０１０、１０１２の処理を行なう。ブレイクポイント
が設定されていずかつＭＡＸ値を越えていなければ、取
得した時間をカウンタに加えステップ１０１１、１０１
２の処理を行ない処理を終了する。

【００５８】

【発明の効果】コンピュータプログラムのシミュレーシ
ョンにおいて、各手段間の通信や前処理に伴うオーバー
ヘッドを省くことにより、処理速度の向上を図ることが
出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のシミュレーション方
法によるシミュレーションを行なうシステムを示すブロ
ック図である。

【図２】本発明のシミュレーション方法を示すフローチ
ャートである。

【図３】図２のシミュレーション時間の計算処理を詳し
く説明したフローチャートである。

【図４】シミュレーション時間の情報をデバッグ情報に
持たせる手順を示したフローチャートである。

【図５】図４のフローチャートで処理するデバッグ情報
の状態を示す図である。

【図６】図４のフローチャートで処理するデバッグ情報
の状態を示す図である。

【図７】図４のフローチャートで処理するデバッグ情報
の状態を示す図である。

【図８】本発明の第２の実施形態のシミュレーション方
法を示すフローチャートである。

【図９】従来のシミュレーション方法によるシミュレー
ションを行なうシステムを示すブロック図である。

【図１０】従来のシミュレーション方法を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１００ キーボード １０１ コンピュータ １０２ 入力解析手段 １０３ シミュレーション制御手段 １０４ 機械語命令実行シミュレーション手段 １０５ 周辺回路シミュレーション手段 １０６ シミュレーション情報保持用メモリ １０７ シミュレーション情報表示手段 １０８ ディスプレイ １０９ シミュレーション時間通知手段 ２００〜２０６ ステップ ３００〜３０９ ステップ ４００〜４０８ ステップ １０００〜１０１２ ステップ １１００ キーボード １１０１ コンピュータ １１０２ 入力解析手段 １１０３ シミュレーション制御手段 １１０４ 機械語命令実行シミュレーション手段 １１０５ 周辺回路シミュレーション手段 １１０６ シミュレーション情報保持用メモリ １１０７ シミュレーション情報表示手段 １１０８ ディスプレイ １２００〜１２０４ ステップ

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンピュータプログラムのシミュレーシ
   ョンを機械語レベルで順次実行することにより行う機械
   語命令実行シミュレーション手段と、マイクロコンピュ
   ータの周辺回路をシミュレートする周辺回路シミュレー
   ション手段とを備えるコンピュータプログラムのシミュ
   レーション装置において、 機械語命令実行シミュレーションが終了すると、その後
   行われる機械語命令実行シミュレーションの実行結果が
   周辺回路シミュレーションの動作に影響を与える動作が
   発生するまでの時間を求めて前記周辺回路シミュレーシ
   ョン手段に通知し、前記機械語命令実行シミュレーショ
   ンに影響を与えない範囲内での前記周辺回路シミュレー
   ションが終了すると、前記周辺回路シミュレーションが
   実行された時間を前記機械語命令実行シミュレーション
   手段に通知するシミュレーション制御手段を有し、 前記各シミュレーション手段のそれぞれは、前記シミュ
   レーション制御手段より通知された時間内でシミュレー
   ションを連続して行うことを特徴とするコンピュータプ
   ログラムのシミュレーション装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のコンピュータプログラム
   のシミュレーション装置において、前記シミュレーショ
   ン制御手段は、前記機械語命令実行シミュレーション動
   作終了後、分岐命令が発生するまでの時間、ソフトウェ
   ア割り込み命令が発生するまでの時間、特殊レジスタ書
   き込み命令が発生するまでの時間、および連続してシミ
   ュレーションを行うことが許容される時間の最大値とし
   て予め定められている時間であるシミュレーションＭＡ
   Ｘ時間、のうちの最も短い時間を、前記命令実行シミュ
   レーションの実行結果が周辺回路シミュレーションの動
   作に影響を与える動作が発生するまでの時間として求め
   るコンピュータプログラムのシミュレーション装置。
3. 【請求項３】 コンピュータプログラムのシミュレーシ
   ョンとして、機械語レベルで順次実行することにより行
   う機械語命令実行シミュレーションと、コンピュータの
   周辺回路をシミュレートする周辺回路シミュレーション
   とを交互に行うコンピュータプログラムのシミュレーシ
   ョン方法において、 前記各シミュレーションの実行開始前に、前記機械語命
   令実行シミュレーションから前記周辺回路シミュレーシ
   ョンの動作に影響を与えない時間をシミュレーションを
   行うプログラムにより求め、 前記機械語命令実行シミュレーションおよび周辺回路シ
   ミュレーションは、各シミュレーションの結果が互いに
   影響を与えない時間内では連続して行われることを特徴
   とするコンピュータプログラムのシミュレーション方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１記載のコンピュータプログラム
   のシミュレーション装置において、前記シミュレーショ
   ン制御手段は、前記機械語命令実行シミュレーションが
   前記周辺回路シミュレーション手段の動作に影響を与え
   るまでの時間を、前記各シミュレーションの実行開始前
   にシミュレーションを行うプログラムから求めるコンピ
   ュータプログラムのシミュレーション装置。
5. 【請求項５】 請求項１、２または請求項４のいずれか
   に記載のコンピュータプログラムのシミュレーション装
   置において、 前記周辺回路シミュレーション手段は、前記周辺回路シ
   ミュレーションの動作中に機械語命令実行シミュレーシ
   ョン手段の動作に影響を及ぼす割り込みが発生した場合
   には、実行していたシミュレーション動作を中断し、周
   辺回路シミュレーションを動作させた時間を前記シミュ
   レーション制御手段へ通知し、前記通知を受け付た前記
   シミュレーション制御手段は前記通知された時間を実行
   時間として前記機械語命令実行シミュレーションを開始
   するコンピュータプログラムのシミュレーション装置。