JP4589255B2 - ハードウェア/ソフトウェア協調検証装置 - Google Patents
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例えば、CPUコアやDSPコアを集積したSoC(System On a Chip)などの開発を短期間に行う場合に、ハードウェアの設計と検証が完了する前に、ファームウェアやミドルウェアなどのソフトウェア開発を開始しなければならないことがある。ところが、実際にチップが完成する前にソフトウェア開発を行うためにはハード/ソフト協調検証を行う必要がある。
ソフトウェア開発環境部155は、ホスト上で動作する開発環境でIF153を経由してエミュレータ152と接続される。SW開発環境部155には、ブレークポイントの設定、ステップ実行などを行うデバッガ156、CPU157の命令コードをソフトウェアで実行し、CPU1511のローカルメモリ1512などが含まれる。
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたものであり、高速でかつデバッグ性のよいハードウェア/ソフトウェア協調検証と、さらにCPU切り替え時間を高速化にするハードウェア/ソフトウェア協調検証装置とその方法を提供することを目的とする。
上記モード切替えをするときに、上記エミュレータ側データ転送部から転送された上記アドレス番号と上記データを受信して格納し、格納した上記アドレスに対応する上記命令セットシミュレータ側のメモリ領域のアドレスに上記データを書き込む上記命令セットシミュレータ側データ転送部と、 を具備する構成である。
を具備する構成である。
(原理説明)
本発明によるハードウェア/ソフトウェア協調検証装置の構成を図1に示す。ソフトウェアのデバッグを行うソフトウェア開発用ホスト1と、インタフェース3(以後IFとする)を経由して接続されたエミュレータ2によって構成される。
(ソフトウェア開発ホスト)
ソフトウェア開発用ホスト1は、エミュレータ制御ソフト部4、ソフトウェア開発環境部5を備えている。そして、ソフトウェア開発用ホスト1は検証対象回路上で動作するソフトウェアのデバッグ作業を行うホストである。
後述するフラグ方式の場合は、1ビット×ローカルメモリのワード数分の領域を使用する。(ローカルメモリ1ワードが1ビットに対応)。
(エミュレータ)
エミュレータ2は、エミュレータ制御部9、ブレークポイント検出回路10、CPU11、ローカルメモリ12(メモリ領域)、ハードウェア13(HW)、共有メモリ14、データ転送部17、転送制御部18(フラッグorFIFO領域)を有する。また、エミュレータ2はハードウェアの論理検証を行うための装置で、検証対象の回路を再構成可能なデバイスに展開(マッピング)して高速に動作させて検証を行う。また、クロックの動作開始、停止などの実行制御機能、波形プローブ、トリガなどのデバッグ機能、外部モジュールとの接続、テストデータの入出力機能なども備える。
共有メモリ14は、ハードウェア部13、CPU部11からアクセスされるメモリである。通常モード、デバッグモードの両方で動作し、共有メモリ14は大容量のチップ外メモリであってもよい。
(動作説明)
切り替え時のフローを図2に示す。同図Aは通常モードからデバッグモードへの切替えフロー図である。
ステップS2では、エミュレーション制御部9からの信号によりPCレジスタ値等のCPUの状態を示すデータを転送する。
次に、デバッグモードから通常モードへの切り替えについて説明する。
ステップS6では、ソフトウェア開発環境部5で通常モードに移行する設定をする。
ステップS8では、エミュレータ制御部9がクロック周波数を通常速度に切り替える。
ステップS10では、ソフトウェア開発環境部5のCPU7などが動作を停止しブレーク後の再初期化待ち状態に遷移する。
(実施例1)
(アドレス指定によるフラグ方式)
切り替え高速化の手段を以下に示す。転送制御部18にフラグ方式を使用した場合について説明する。図3にフラグ方式の原理動作を示す。転送元のローカルメモリ(メモリ領域)のデータが変化したかどうかを示すフラグ部31(フラグ設定エリア)を付加する。そして、モード切り替えが発生したさいに変化したワードだけ転送する方法である。本例では、メモリは16ビットを1ワードとしたデータである。
図4Aに示す図はデータ転送時にアドレスも一緒に転送する場合の通常時の動作を示す図である。図1で示した原理図と構成は同じである。データ転送部41、フラグ部42、データ転送部43、フラグ部44の機能について説明する。
図4Bに示すステップS41では、転送元ローカルメモリのどのアドレスにメモリライトが発生したかを検知する。ステップS42では、メモリライトが検知されたときに対応するアドレスのフラグ部31にフラグをセットする。
ステップS54でフラグがセットされているアドレスとデータを転送する。デバッグモードへの切り替えであればデータ転送部41からデータ転送部43へ転送する。通常モードへの切り替えであればデータ転送部43からデータ転送部41へ転送する。ステップS55で転送したアドレスのフラグをクリアする。
ステップS59では、転送元からフラグで指定したアドレスとデータを受信する。デバッグモードへの切り替えであればデータ転送部43が受信する。通常モードへの切り替えであればデータ転送部41が受信する。
完了通知を受信しないときはS59に移行する。
(実施例2)
(フラグ情報によるフラグ方式)
フラグ情報を転送する場合について説明する。切り替え時にまずフラグ情報を転送し、その後データだけを転送する。つまり、転送先でフラグデータからアドレスを求めてライトする方法である。通常モードとデバッグモードでの通常動作時は実施例1と同じであるが切り替え時は図6A〜Dに示すようになる。
ステップS64でフラグがセットされているかを検知する。セットされている場合はS65に移行する。セットされていない場合はS67に移行する。
次に転送先の動作を説明する。
ステップS69では転送元から転送されたデータを受信する。デバッグモードに切り替えするときは、データ転送部61から転送されたデータを受信する。通常モードに切り替わるときは、データ転送部63から転送されたデータを受信する。
ステップS612では、対応するアドレスのローカルメモリにデータを書き込みする。
ステップS614では、転送先の設定された全てのフラグを確認して転送された全てのデータ書き込みが確認できたかを判断する。もし、転送先ローカルメモリ全ての書き込みが完了しなければS69に移行しさらにステップ処理を行う。
(実施例3)
(アドレス指定によるFIFO方式)
図7にFIFOを使用した場合の動作を示す。転送元ローカルメモリの変化したアドレスを保持するFIFOを用意して切り替え時に変化したデータ(ワード)だけ転送する方法である。同図では転送元ローカルメモリのアドレス0、1、4番地が変化した場合の例である。メモリライトがされたアドレスをFIFO部に保持する。FIFO部がフルになったらエミュレータ2側を停止して、FIFO部に保存したアドレスとデータをISS1側に転送してローカルメモリ8に書き込みをする。
次にFIFO部がフルになった場合の説明をする。
ステップS95では、全てのデータの転送が完了したかが確認できた場合は、データ転送が終了したことを転送先データ転送部に通知する。通常モードであればISS1側に通知する。デバッグモードであればエミュレータ2側に通知する。その後、ステップS96では転送元が動作を再開する。
ステップS97では転送元データ転送部81(通常モード)または83(デバッグモード)からアドレスとデータを受信する。
ステップS99では完了通知を受信する。
(実施例4)
(FIFO情報によるFIFO方式)
切り替えをするときに、転送先FIFO部がフルになったときに先に後述するFIFO情報を転送する。その後、データだけを転送し、受信側でFIFO情報から書き込み先のアドレスを求めて、転送先ローカルメモリに書き込みをする。
ステップS103では、転送元データ転送部がFIFO部をリードする。
ステップS104では、リードしたアドレスに対応するデータを転送する。
ステップS1010では、FIFO部104(102)がエンプティーであるかを判断する。エンプティ−であれば完了し、そうでなければS107に移行する。
(実施例5)
(FIFO方式での随時転送)
図11にFIFO方式での随時転送の場合の動作を示す。転送元ローカルメモリが更新されたら順次転送していく方法である。転送先へのデータの転送が完了する前に転送元ローカルメモリで次の書き込みが発生した場合に、転送元FIFO部には転送元ローカルメモリにメモリライトされたアドレスを格納する。また、切り替え時に転送元FIFO部にアドレス値が残っていればそのときに転送をする。
ステップS126では、メモリライトが発生するかを判断する。メモリライトが発生しなければS123に移行する。メモリライトがあるならばS127では、FIFO部122(124)にアドレスをライトする。S128では、FIFO部122(124)がフルであるかを判断する。フルでなければS123に移行する。S129では、FIFOフル時のフローへ移行する。フル時の動作は実施例4と同じである。
ステップS1210では、転送元データ転送部121(123)からアドレスとデータを受信する。ステップS1211では、受信したアドレスに基づいてデータをローカルメモリ8(12)に書き込みする。
(実施例6)
上記説明した実施例1〜5は、転送制御部18(フラグ方式、FIFO方式、随時転送方式)、データ転送部17を専用ハードを用いて実現する場合が考えられる。図13に示すようにエミュレータ2に展開(マッピングまたはダウンロードなど)される回路とは別に固定のハードをエミュレータ装置内に持つことで実現する。
(実施例7)
上記説明した実施例1〜5は、図14に示すように転送制御部18(フラグ方式、FIFO方式、随時転送方式)、データ転送部17を検証対象ハードウェア部13(HW)、CPU11と同様にエミュレータの再構成可能なエリアに展開(マッピング)する場合が考えられる。
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
エミュレータと命令セットシミュレータから構築され、検証対象回路を通常モードでは前記エミュレータで検証し、デバッグモードでは前記命令セットシミュレータで検証するモード切替可能なハードウェア/ソフトウェア協調検証装置であって、
前記エミュレータに展開された前記検証対象回路のメモリ領域へのメモリライトアクセスを監視して、前記メモリ領域のデータに変化があったアドレスのアドレス番号を格納するエミュレータ側転送制御部と、
前記モード切替えをするときに、前記エミュレータ側転送制御部が格納した前記アドレス番号と、前記アドレス番号が示す前記メモリ領域のデータを抽出し、前記アドレスと前記データを転送するエミュレータ側データ転送部と、
前記モード切替えをするときに、前記エミュレータ側データ転送部から転送された前記アドレス番号と前記データを受信して格納し、格納した前記アドレスに対応する前記命令セットシミュレータ側のメモリ領域のアドレスに前記データを書き込む前記命令セットシミュレータ側データ転送部と、
を具備することを特徴とするハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。
(付記2)
エミュレータと命令セットシミュレータから構築され、検証対象回路を通常モードでは前記エミュレータで検証し、デバッグモードでは前記命令セットシミュレータで検証するモード切替可能なハードウェア/ソフトウェア協調検証装置であって、
前記命令セットシミュレータの検証で使用しているメモリ領域へのメモリライトアクセスを監視して、前記メモリ領域のデータに変化があったアドレスのアドレス番号を格納する命令セットシミュレータ側転送制御部と、
前記モード切替えをするときに、前記命令セットシミュレータ側転送制御部が格納した前記アドレス番号と、前記アドレス番号が示す前記メモリ領域のデータを抽出し、前記アドレスと前記データを転送する命令セットシミュレータ側データ転送部と、
前記モード切替えをするときに、前記命令セットシミュレータ側データ転送部から転送された前記アドレス番号と前記データを受信して格納し、格納した前記アドレスに対応する前記エミュレータ側のメモリ領域のアドレスに前記データを書き込む前記エミュレータ側データ転送部と、
を具備することを特徴とするハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。
(付記3)
前記エミュレータ側転送制御部として、前記検証対象回路のメモリ領域の対応するアドレスにフラグ部を設け、前記メモリライトアクセスがあったアドレスの前記フラグ部を有効にして前記アドレス番号を示すことを特徴とする付記1に記載のハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。
(付記4)
前記命令セットシミュレータ側転送制御部として、前記検証対象回路のメモリ領域の対応するアドレスにフラグ部を設け、前記メモリライトアクセスがあったアドレスの前記フラグ部を有効にして前記アドレス番号を示すことを特徴とする付記2に記載のハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。
(付記5)
前記エミュレータ側転送制御部としてFIFO部を設け、前記検証対象回路のメモリ領域の対応するアドレスに前記メモリライトアクセスがあった前記アドレス番号を格納することを特徴とする付記1に記載のハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。
(付記6)
前記命令セットシミュレータ側転送制御部としてFIFO部を設け、前記検証対象回路のメモリ領域の対応するアドレスに前記メモリライトアクセスがあった前記アドレス番号を格納することを特徴とする付記2に記載のハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。
(付記7)
前記フラグが有効になったアドレス値と前記メモリライトがあった前記データとを関連付けるフラグ情報を生成するフラグ情報生成部を設け、
前記モード切替えをするときに、前記フラグ情報を転送し、その後に前記メモリライトがあった前記データを転送する制御部を前記エミュレータ側データ転送部に設け、
前記モード切替えをするときに、前記エミュレータ側データ転送部から転送された前記フラグ情報に基づき前記アドレス番号を導き格納する命令セットシミュレータ側転送制御部と、
前記モード切替えをするときに、前記エミュレータ側データ転送部から前記データを受信し、前記命令セットシミュレータ側転送制御部のアドレス値の示す前記メモリ領域にデータを書き込む前記命令セットシミュレータ側データ転送部と、
を具備することを特徴とする付記3に記載のハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。
(付記8)
前記フラグが有効になったアドレス値と前記メモリライトがあった前記データとを関連付けるフラグ情報を生成するフラグ情報生成部を設け、
前記モード切替えをするときに、前記フラグ情報を転送し、その後に前記メモリライトがあった前記データを転送する制御部を前記命令セットシミュレータ側データ転送部に設け、
前記モード切替えをするときに、前記命令セットシミュレータ側データ転送部から転送された前記フラグ情報に基づき前記アドレス番号を導き格納するエミュレータ側転送制御部と、
前記モード切替えをするときに、前記命令セットシミュレータ側データ転送部から前記データを受信し、前記エミュレータ側転送制御部のアドレス値の示す前記メモリ領域にデータを書き込む前記エミュレータ側データ転送部と、
を具備することを特徴とする付記4に記載のハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。
(付記9)
前記FIFO部にアドレス値と前記メモリライトがあった前記データとを関連付けるFIFO情報を生成するFIFO情報生成部を設け、
前記モード切替えをするときに、前記FIFO情報を転送し、その後に前記メモリライトがあった前記データを転送する制御部を前記エミュレータ側データ転送部に設け、
前記モード切替えをするときに、前記エミュレータ側データ転送部から転送された前記FIFO情報に基づき前記アドレス番号を導き格納する命令セットシミュレータ側転送制御部と、
前記モード切替えをするときに、前記エミュレータ側データ転送部から前記データを受信し、前記命令セットシミュレータ側転送制御部のアドレス値の示す前記メモリ領域にデータを書き込む前記命令セットシミュレータ側データ転送部と、
を具備することを特徴とする付記5に記載のハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。
(付記10)
前記フラグが有効になったアドレス値と前記メモリライトがあった前記データとを関連付けるFIFO情報を生成するFIFO情報生成部を設け、
前記モード切替えをするときに、前記FIFO情報を転送し、その後に前記メモリライトがあった前記データを転送する制御部を前記命令セットシミュレータ側データ転送部に設け、
前記モード切替えをするときに、前記命令セットシミュレータ側データ転送部から転送された前記FIFO情報に基づき前記アドレス番号を導き格納するエミュレータ側転送制御部と、
前記モード切替えをするときに、前記命令セットシミュレータ側データ転送部から前記データを受信し、前記エミュレータ側転送制御部のアドレス値の示す前記メモリ領域にデータを書き込む前記エミュレータ側データ転送部と、
を具備することを特徴とする付記6に記載のハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。
2 エミュレータ
3 インタフェース
4 エミュレータ制御部
5 ソフトウェア開発環境部
6 デバッガ
7 CPU(ISS)
8 ローカルメモリ
9 エミュレータ制御部
10 ブレークポイント検出回路
11 CPU
12 ローカルメモリ
13 ハードウェア(HW)
14 共有メモリ
15 転送制御部
16 データ転送部
17 データ転送部
18 転送制御部
31 フラグ部、
41 エミュレータ側データ転送部
42 エミュレータ側フラグ部
43 ISS側データ転送部
44 ISS側フラグ部
61 エミュレータ側データ転送部
62 エミュレータ側フラグ部
63 ISS側データ転送部
64 ISS側フラグ部
81 エミュレータ側データ転送部
82 エミュレータ側フラグ部
83 ISS側データ転送部
84 ISS側フラグ部
101 エミュレータ側データ転送部
102 エミュレータ側フラグ部
103 ISS側データ転送部
104 ISS側フラグ部
121 エミュレータ側データ転送部
122 エミュレータ側フラグ部
123 ISS側データ転送部
124 ISS側フラグ部
Claims (5)
- エミュレータと命令セットシミュレータから構築され、検証対象回路を通常モードでは前記エミュレータで検証し、デバッグモードでは前記命令セットシミュレータで検証するモード切替可能なハードウェア/ソフトウェア協調検証装置であって、
前記エミュレータに展開された前記検証対象回路のメモリ領域へのメモリライトアクセスを監視して、前記メモリ領域のデータに変化があったアドレスのアドレス番号を格納するエミュレータ側転送制御部と、
前記モード切替えをするときに、前記エミュレータ側転送制御部が格納した前記アドレス番号と、前記アドレス番号が示す前記メモリ領域のデータを抽出し、前記アドレスと前記データを転送するエミュレータ側データ転送部と、
前記モード切替えをするときに、前記エミュレータ側データ転送部から転送された前記アドレス番号と前記データを受信して格納し、格納した前記アドレスに対応する前記命令セットシミュレータ側のメモリ領域のアドレスに前記データを書き込む前記命令セットシミュレータ側データ転送部と、
を具備することを特徴とするハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。 - エミュレータと命令セットシミュレータから構築され、検証対象回路を通常モードでは前記エミュレータで検証し、デバッグモードでは前記命令セットシミュレータで検証するモード切替可能なハードウェア/ソフトウェア協調検証装置であって、
前記命令セットシミュレータの検証で使用しているメモリ領域へのメモリライトアクセスを監視して、前記メモリ領域のデータに変化があったアドレスのアドレス番号を格納する命令セットシミュレータ側転送制御部と、
前記モード切替えをするときに、前記命令セットシミュレータ側転送制御部が格納した前記アドレス番号と、前記アドレス番号が示す前記メモリ領域のデータを抽出し、前記アドレスと前記データを転送する命令セットシミュレータ側データ転送部と、
前記モード切替えをするときに、前記命令セットシミュレータ側データ転送部から転送された前記アドレス番号と前記データを受信して格納し、格納した前記アドレスに対応する前記エミュレータ側のメモリ領域のアドレスに前記データを書き込む前記エミュレータ側データ転送部と、
を具備することを特徴とするハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。 - 前記エミュレータ側転送制御部として、前記検証対象回路のメモリ領域の対応するアドレスにフラグ部を設け、前記メモリライトアクセスがあったアドレスの前記フラグ部を有効にして前記アドレス番号を示すことを特徴とする請求項1に記載のハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。
- 前記命令セットシミュレータ側転送制御部として、前記検証対象回路のメモリ領域の対応するアドレスにフラグ部を設け、前記メモリライトアクセスがあったアドレスの前記フラグ部を有効にして前記アドレス番号を示すことを特徴とする請求項2に記載のハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。
- 前記エミュレータ側転送制御部としてFIFO部を設け、前記検証対象回路のメモリ領域の対応するアドレスに前記メモリライトアクセスがあった前記アドレス番号を格納することを特徴とする請求項1に記載のハードウェア/ソフトウェア協調検証装置。
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