JPH01114944A - パイプライン方式プロセツサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔項朶上の利用分野〕 この発明は、パイプラインの各ステージ単位でシングル
ステップ動作金制御することができるデバッグモードｋ
Ｗつたパイプライン方式プロセッサに関するものである
。

〔従来の技術〕

第４図は例えば「３２ビツト・ヤイクロプロセッサ入門
」（南　宗宏　著ＣＱ出版社）に示された、従来のパイ
プライン方式プロセッサの構成図であり、図において、
（２１ａ）、（２１ｂ）、（２１ｃ）、（２１ｃＬ）及
び（２１ｅ）はバイブライン？構成する各ステージであ
る。第５図はパイプライン処理の概要を示す図である。

第６図はソフトウェアによるシングルステップ動作ｒ表
丁図である。

次ｒＣ１動作について説明する。通常動作２行うノーマ
ルモードにおいて、バスｅインターフェース（２１ａ）
　ＶＣよるバスアクセスで読み出された命令は、プリ７
エツチ・キュー（ｇｌｂ）に留まり、デコーダ（Ｆｌｃ
）に渡されてデコードされる。

デコーダからにアドレス情報が（２ｔａ）ＩｃＫされて
アドレスが虫取・変換され、バス・インターフェース（
ｌｌａ）によって外部のオペランドが読み出される。そ
して、デコードされた命令は（２１θ）ＶＣよって実行
され、ｌ命令の処理が終了することになる。−万、シン
グルステップ動作を行うモードにおいては第６図に示さ
れるように、命令を実行すると上記通常動作によるｌ命
令（２３ａ）の終了時にとをップが発生することにより
、制御がシングルステップ動作の処理ルーチン（２３ｂ
）へ移り、ここでブ筒セッサの内部状態のモニタ等を行
った後１次の命令（ｇ４ａ）に制御を移し、以下同様の
動作が繰り返されることにより、命令の処理が終了する
毎にプロセッサの内部状態のモニタが可能となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のパイプライン方式プロセッサは以上のように構成
されているので、ソフトウェアによるシングルステップ
動作では一命令が終了するまで処理ルーチンへ制ａ１に
移さないため、パイプライン動作の中間状＊’ｔモニタ
することができないという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、外部からの制御信号によりパイプラインの各
ステージ単位でシングルステップ動作を制御することが
でき、パイプライン動作の中間状態をモニタすることが
できるプロセッサ？得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るパイプライン方式プロセッサは、通常動
作を行うノーマルモードと、パイプラインの各ステージ
を動作単位とするシングルステップ動作を行うデバッグ
モードと、ノーマルモードとデバッグモードとを選択す
るモード選択手段とをもち、デバッグモードにおけるシ
ングルステップ動作を制御するシングルステップ動作制
御装置と、該シングルステップ動作制御装置への外部よ
りの制御入力手段と、プロセッサの内部状態ケバス？通
して外部に出力するための出力装置とを設けた本の。

〔作用〕

この発明では、デバッグモードにおいてシングルステッ
プ動作制御装置ｆは、外部よりの制御入力に従いパイプ
ラインの各ステージを１段づつ順次実行させ、出力袋１
！＃−ｊ、１ステツプ終了毎にプロセッサの内部状態を
パスを通して外部へ出力することが可能となる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例について説明する。

第１図は、この発明の一実施例によζ）パイプライン方
式プロセッサの構成図である。第１図において、…、１
！１、＋３１、及び（４１はパイプラインを構成する各
ステージである。４１ｔｆ、シングルステップ動作制御
装置で、外部よりのシングルステップ動作制御入力（９
１のパルス数をカウントするカウンタ（６１と、カウン
タ（６１の出力？用いてパイプラインのどのステージを
選択し、実行するかを決定するデコーダ１１）より構成
される。１８）はプロセッサの内部状１［−外部へ出力
する出力装置である。（９）は外部よりのシングルステ
ップ動作制御入力である。ｔｌｏｌ　Ｕノーマルモード
とデバッグモードと１に１ｓ択するモード選択入力であ
る。

Ｕυはプロセッサの内部状態を外部に出力する出力パス
でるる。賎は外部よりプロセッサの内部状ａｔアクセス
するためのプロセッサ内部状態アクセス入力である。

第３図はカウンタ（６）の出力に対応するデコーダ＋７
１の出力及び選択されるステージの関係を表したもので
ある。

第３図は、外部よりのシングルステップ動作制御入力に
よるシングルステップ動作の動作状態を表す図である。

第３図においてａ４は外部よりのシングルステップ動作
制御入力、ａ醗、ａ・、Ｑ７１．及び帽はステージ１１
ステージ２．ステージ３及びステージ番の動作状態、ａ
ｇは外部よりのプロセッサ内部状態アクセス入力％＠は
プロセッサよりのプロセッサ内部状態出力を表す。

次ＶＣ上記実施例の動作を説明する。モード選択入力ｔ
ｔｏ　Ｋよりノーマルモードが選択されると、■、ｌ！
ｌ、　１３１及（Ｊｉ’１４＋の各ステージはシングル
ステップ動作制御装置Ｉ１１よりの制御信号を無視して
通常の動作を行う。このとき、プロセッサの内部状態を
出力する出力装置（８）は動作を停止している。

次にモード選択人力１】Ｏｌによりデバッグモードが選
択されるとカウンタ（６１ハリセツトされ、カウンタ１
６１の出力によってｇｓ図（１８ａ）に従ってステージ
ｌが選択され動作を開始する。このとき池のステージは
停止状態となる。ステージｌは動作を終了すると終了信
号を出力して停止し、この終了信号により、プロセッサ
の内部状態全出力する出力装置（８）は外部よりアクセ
ス可能となり外部よりのプロセッサ内部状態アクセス人
力１１２１にしたがってプロセッサの内部状態を出力パ
スＵυを趨して外部に出力することが可能となる。この
後、外部からのシングルステップ動作ｔｙｌｌａ入力（
９）が入力されると、カウンタ（６１の値はインクリメ
ントされてｌとなり、第２図の（１１）に従ってステー
ジ３が選択され、＃作を開始する。このとき他のステー
ジは停止状態となる。以下、同様の動作がステージ３．
ステージ４ＶＣついて繰り返されｌ命令の実行が終了す
る。

その後、外部よりのシングルステップ動作制御入力（９
）によってカウンタＦＢＩ　ＨＯＫ戻り、これによりス
テージ１が選択されて動作を開始する。

これ以降、以上の動作が繰り返されることにより、パイ
プラインの各ステージ単位でのシングルステップ動作が
外部からのシングルステップ動作１１１ｍ入力により実
行される。

〔発明の効果〕

このようにこの発明によれば、デバッグモード時にプロ
セッサのシングルステップ動作を。

外部よりの制御入力によりパイプラインの各ステージ準
位で制御することができるように構成したので、プロセ
ッサの動作状ＷｉＡ（！ｉ−細かくモニタできる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるパイプライン方式プ
ロセッサの全体構成図、第２図はシングルステップ動作
制御回路の出力と動作ステージの関係を示す表、Ｗ、３
図はシングルステップの動作の動作状ｖＡｔ−示す図、
第４図は従来のパイプライン方式プロセッサの構成図、
第５図はパイプライン処理の概要図、第６図はン７トウ
エアによるシングルステップ動作を表す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のステージからなるパイプライン方式プロセッサに
   おいて、通常動作を行うノーマルモードと、パイプライ
   ンの各ステージを動作単位とするシングルステップ動作
   を行うデバッグモードと、ノーマルモードとデバッグモ
   ードとを選択するモード選択手段をもち、デバッグモー
   ドにおけるシングルステップ動作を制御するシングルス
   テップ動作制御装置と該シングルステップ動作制御装置
   への外部よりの制御入力手段と、プロセッサの内部状態
   をバスを通して外部に出力するための出力装置とを備え
   たことを特徴とするプロセッサ。