JPH02135545A - デバッガの実行制御処理方式 - 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】 〔概　要〕 マイクロコンピュータシステムのプログラムデバングを
行うデバッガの実行制御処理方式に関し。

デバッガのみで任意のアドレスにブレークポイントを設
定してデバッグを行うことを目的とし。

プログラムについてのブレークポイントを格納するブレ
ークポイント記憶領域と。

トラップフラグのセットとシングルステップ割り込みの
処理を行うシングルステップ割り込み処理部とをデバッ
ガに備え。

前記トラップフラグのセットにより、命令実行部が前記
プログラムの一命令を実行する毎に前記シングルステッ
プ割り込みを発生させ。

前記シングルステップ割り込みが発生した時に前記シン
グルステップ割り込み処理部が実行アドレス記憶領域の
アドレスと前記ブレークポイント記憶領域のアドレスと
を比較し、一致した時に前記プログラムの実行を停止す
るように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はデバッガの実行制御処理方式に関し。

更に詳しくは、マイクロコンピュータシステムのプログ
ラムデバッグを行うデバッガの実行制御処理方式に関す
る。

マイクロコンピュータシステムのプログラムデバッグに
おいては、プログラムの任意のアドレスから任意のアド
レスまでを実行する実行制御機能が必須である。この機
能は、デバッガ及びエミュレータによって実現される。

〔従来の技術〕

従来のデバッガの実行制御において、特に任意のアドレ
スでの実行の停止は、実行を停止させたいアドレス（ブ
レークポイント）に格納されている命令を取り出して保
存し、その代わりに割り込みを発生させる命令をブレー
クポイントに格納することで行っている。

このフローを簡単に示すと次のようになる。

（ア）デバッガはコンソールからのコマンド入力待ちの
状態になっている。

（イ）デバッガはコンソールから入力された実行制御コ
マンド及びそのパラメタ（実行開始アドレス、ブレーク
ポイント）を受は取る。

（つ）デバッガはデバッグ対象であるプログラムのブレ
ークポイントに格納されている命令を取り出して保存す
る。

（１）デバッガはプログラムのブレークポイントに割り
込みを発生させる命令を格納する。

（オ）デバッガからプログラムに実行が移り、実行開始
アドレスからプログラムが実行される。

（力）プログラムがブレークポイントまで実行されると
割り込みが発生する。この割り込み発生により、デバッ
ガに実行が移るように予め割り込みベクタが登録されて
いるので、デバッガに実行が戻る。

（キ）デバッガは（つ）で保存した命令をブレークポイ
ントに戻す。

（り）デバッガはコンソールからの入力待ち状態となる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述の従来技術によれば、デバッグ対象であるプログラ
ムのブレークポイントにある命令を書き換える必要があ
る。このため、プログラムが書き換え可能なメモリ、即
ちＲＡＭ　（ｒａｎｄｏｍ　ａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ
　）上にある場合にしか適用できないという問題があっ
た。

また、このため、書き換えのできないメモリ。

即ちＲＯＭ　（ｒｅａｄ　ｏｎｌｙ　ｍｅ＋ｎｏｒｙ）
上にあるプログラムにブレークポイントを設定したい場
合には。

エミュレータをシステムに接続してデバッグを行うこと
になる。しかし、この方法には、エミュレータが高価で
あること、マイクロコンピュータとプリント配線板が接
着されているシステムには適用できないこと、エミュレ
ータのない現場での障害解析には即応できない１等の問
題がある。

本発明は、デバッガのみで任意のアドレスにブレークポ
イントを設定してデバッグを行うことを可能としたデバ
ッガの実行制御処理方式を提供すること°を目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理構成図であり２本発明によるデバ
ッガを備えたデータ処理装置９例えばマイクロコンピュ
ータシステムを示している。

第１図において、１は処理装置、２はデバッガ３は命令
実行部、４はトラップフラグ、５は実行アドレス記憶領
域、６はプログラム、７は割り込みへフタテーブル、８
は割り込み処理プログラム。

９はコンソール、２１はシングルステップ割り込み処理
部、２２はブレークポイント記憶領域である。

処理装置１は、中央処理装置又はマイクロプロセッサ（
ＣＰＵ）とＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリとからなり、プ
ログラム６を実行し１組み込まれたデバッガ２によるプ
ログラム６のデバッグを行う。

デバッガ２は、プログラム６がデバッグの対象とされた
時にそのデバッグを行うものであり、そのための種々の
機能を備えると共にシングルステップ割り込み処理部２
１とブレークポイント記憶領域２２とを備える。シング
ルステップ割り込み処理部２１は、シングルステップ割
り込みが発生した時にその処理を行う他、デバッグの開
始に先立ってトラップフラグ４をセットする。ブレーク
ポイント記憶領域２２は、デバッグ対象とされたプログ
ラム６についてのブレークポイントがコンソール９から
入力された時に、デバッガ２がブレークポイントを一時
的な保管のために格納する。

命令実行部３は、プログラム６の各命令を実行するもの
であり、各種のレジスタ、プログラムカウンタ、スタッ
クポインタ、命令レジスタ、命令デコーダ等からなる。

トラップフラグ４は、中央処理装置（ＣＰ　Ｕ）又は命
令実行部３が持つフラグの１つであり１　このフラグが
セットされている時には命令実行部３は１つの命令を実
行する毎に割り込み（シングルステップ割り込み）を発
生する。トラップフラグ４は、シングルステップ割り込
みや他の各種の割り込み発生により、リセットされる。

実行アドレス記憶領域５は、シングルステップ割り込み
及び他の各掻削り込みの発生により、命令実行部３にお
けるプログラム６の実行が中断された時に、実行が中断
される直前に次に実行しようとしていた当該プログラム
６の命令のアドレスを格納する。

プログラム６は、処理装置１を構成するＲＡＭ又はＲＯ
Ｍ上に存在する。

割り込みへフタテーブル７は３割り込みのタイプ毎にそ
れに対応する割り込み処理プログラム８のエントリアド
レスが設定されている。ＮＭＩ（マスク不可の割り込み
）及びシングルステップ割り込みについてはデバッガ２
が、他の一般割り込み（レベル１ないしレベル３割り込
みを含む）については割り込み処理プログラム８が、各
々。

割り込みベクタテーブル７により指示される。即ち、デ
バッガ２は割り込み処理プログラムの一種である。

割り込み処理プログラム８は２割り込みのタイプ毎に用
意され、対応する割り込みが発生すると実行を開始する
。

コンソール９は、利用者が処理装置１に対してデバッガ
の実行制御コマンド及びそのパラメタ（実行開始アドレ
ス、ブレークポイント）を入力するためのものであり、
利用者に対して処理装置１が処理の結果を表示するため
のものである。

〔作　用〕

コンソール９からの入力待ち状態にあるデバッガ２は、
コンソール９からデバッガの実行制御コマンド及びその
パラメタの入力があると５ブレークポイントをブレーク
ポイント記憶領域２２に格納し、トラップフラグ４をセ
ットする。

この後、実行をデバッグ対象とされたプログラム６に移
し、命令実行部３において、実行開始アドレスからプロ
グラム６の実行を開始する。

この際、トラップフラグ４がセットされていることによ
り、命令実行部３がプログラム６の１つの命令を実行す
る毎にシングルステップ割り込みが発生し、デバッガ２
に実行が移る。即ち、シングルステップ割り込み発生時
に割り込みベクタテーブル７のシングルステップ割り込
みのベクタが参照され、これによりデバッガ２が割り込
み処理プログラムとして指示される。

一方７割り込み発生により１次に実行しようとしていた
プログラム６の命令のアドレスが実行アドレス記憶領域
５に格納される。なお、この処理は、実際には、ＣＰＵ
によって割り込み処理に先立って、命令実行部３のプロ
グラムカウンタの内容をスタックに退避することによっ
て行われる。

シングルステップ割り込みが発生すると、シングルステ
ップ割り込み処理部２１は、実行アドレス記憶領域５の
アドレスとブレークポイント記憶領域２２のアドレスと
を比較する。

両者が不一致であれば、シングルステップ割り込み処理
部２１は、トラップフラグ４を再びセットした後、実行
アドレス記憶領域５のアドレスに実行を移し、プログラ
ム６の次の１つの命令が実行される。

一方１両者が一致していれば、シングルステップ割り込
み処理部２１は、ブレークポイントまでプログラム６を
実行したと判断し、デバッガ２は処理を停止（プログラ
ム６の実行を停止）してその旨をコンソール９に表示し
、コンソール９からの入力待ち状態となる。

このように、デバッグ対象のプログラム６が処理装置１
のＲＡＭ又はＲＯＭ上のいずれにあるかを問わず（位置
に依存することなり）、デバッガのみによって、任意の
アドレスにブレークポイントを設定してデバッグを行う
ことができる。

〔実施例〕

第２図は実施例構成図であり、処理装置ｌを示している
。

第２図において、７′は書き換えられた割り込みベクタ
テーブル、２３は割り込み解析部、２４は割り込みベク
タ保存テーブル、４１はフラグレジスタ、５１はスタッ
クメモリである。

本実施例は９割り込み処理プログラム８内へのブレーク
ポイントの設定を可能とした例であり。

これによりデバッガ２内体を除く全てのプログラムにつ
いてのデバッグを可能とするものである。

フラグレジスタ４１は、中央処理装置又はマイクロプロ
セッサ（ＣＰ　Ｕ）の持つレジスタであり。

種々のフラグをセットするためのものである。トラップ
フラグ（ＴＦ）４は、フラグレジスタ４１の１ピント例
えば第８ビツトとされる。セット（“１′″）されたト
ラップフラグ４は２割り込み処理プログラム８の実行の
開始の際には１通常。

割り込み発生により、リセット（“０”）されている。

割り込みベクタ保存テーブル２４は、デバッガ２内の記
憶領域に設けられ９割り込みベクタテーブル７をデバッ
グの開始に先立って複写（退避）することによって得ら
れる。従って５割り込みベクタ保存テーブル２４の各ベ
クタは１本来それらが指示すべきデバッガ２又は割り込
み処理プログラム８のエントリアドレスを示している。

なお。

ＮＭＩ及びシングルステップ割り込みのベクタは複写し
なくてもよい。

一方３割り込みベクタテーブル７は、これを割り込みベ
クタ保存テーブル２４に複写した後に。

その内容が書き換えられ割り込みベクタテーブル７′と
される。即ち、ＮＭＩ及びシングルステップ割り込みの
ベクタは、デバッガ２を示すままとされる。これに対し
て、ＮＭＩ及びシングルステップ割り込み以外の割り込
み（以下、一般割り込み）のベクタは、全て１割り込み
解析部２３のエントリアドレスを示すように書き換えら
れる。なお、第２図においては１図面の筒車化のために
。

−ａ割り込みとしてレベル１割り込みのみを示し割り込
み処理プログラム８もこれに対応する１つのみを示して
いるが、一般割り込みは各種存在し。

その各々に対応して各種の割り込み処理プログラム８が
存栓する。割り込みベクタテーブル７′の各種一般割り
込みのベクタは割り込み解析部２３を示し１割り込みベ
クタ保存テーブル２４の各種−般割り込みのベクタは本
来のそれらが対応する各種別り込み処理プログラム８を
示す。

割り込み解析部２３は、一般割り込みが発生すると呼び
出され。割り込み発生によってリセットされたトラップ
フラグ４を再びセントする。これにより１割り込み処理
プログラム８におけるシングルステップ動作を可能とす
る。また１割り込み解析部２３は９割り込みを発生した
割り込みのりイブを解析し１割り込みベクタ保存テーブ
ル２４から対応する割り込み処理プログラム８を求め。

これに実行を移す。

スタックメモリ５１は１次に実行すべき命令のアドレス
（実行アドレス）が２割り込みの発生時にＣＰＵによっ
て格納される。これにより、シングルステップ割り込み
の発生に伴う実行アドレスの退避を行う。

第３図は、第２図図示の構成におけるデバッグ実行制御
処理フローを示している。

■　デバッガ２は、コンソール９からの人力待ち状態に
ある。

■　利用者が、コンソール９から、実行制御コマンド及
びそのパラメタ（実行開始アドレス、ブレークポイント
）を入力する。ここで、実行開始アドレスはプログラム
Ｇ内に、ブレークポイントは割り込み処理プログラム８
内に存在するものとする。

■　デバッガ２は、ブレークポイントをブレークポイン
ト記憶領域２２に格納（設定）する。

■　デバッガ２は２割り込みベクタテーブル７を割り込
みベクタ保存テーブル２４に複写する。

この後、デバッガ２は２割り込みベクタテーブル７の一
般割り込みのベクタが割り込み解析部２３を示すように
書き換え１割り込みへフタテーブル７′とする。

■　デバッガ２は、トラップフラグ４をセットし。

プログラム６に実行を移して実行開始アドレスから実行
を開始する。

■　命令実行部３において、プログラム６の１つの命令
が実行される。

ここで、トラップフラグ４がセットされているので、１
つの命令を実行する毎にシングルステップ割り込みが発
生し、シングルステノブ割り込み処理が行われるが、こ
れについては後述する（処理＠ないし処理［相］）。

■　プログラム６の１つの命令の実行時に一般割り込み
が発生すると、これに伴い、トラップフラグ４はリセッ
トされ、実行アドレスがスタックメモリ５１に退避され
る。

■　一般割り込みが発生すると２割り込みベクタテーブ
ル７′の書き換えられた一般割り込みのベクタによって
１割り込み解析部２３が呼び出される（起動される）。

■　割り込み解析部２３は１割り込みのタイプ（割り込
み発生原因）を解析し、その結果に基づいて割り込みベ
クタ保存テーブル２４を参照し。

割り込みタイプに対応した割り込み処理プログラム８の
エントリアドレスを求める。

［相］　割り込み解析部２３は、トラップフラグ４を再
びセントし、対応する割り込み処理プログラム８に実行
を移す。

■　命令実行部３において１割り込み処理プログラム８
の１つの命令が実行される。

０　トラップフラグ４がセットされているので１つの命
令を実行する毎にシングルステップ割り込みが発生する
。これに伴い、トラップフラグ４はリセットされ、実行
アトルスがスタックメモリ５１に退避（スタック）され
る。

■　シングルステップ割り込みが発生すると２割り込み
ベクタテーブル７′のシングルステップ割す込みのベク
タによって、シングルステップ割り込み処理部２１が呼
び出される（起動される）。

■　シングルステップ割り込み処理部２１は、スタック
メモリ５１に最新にスタックされたアドレス（実行アド
レス）とブレークポイント記憶領域２２のアドレスとに
ついて、一致／不一致をチエツクする。

■　両者が一致した場合、シングルステップ割り込み処
理部２１は、ブレークポイントまで実行したものと判断
して、実行を停止し、指定されたアドレスで実行を停止
した旨をコンソール９に表示する。この後、デバッガ２
はコンソール９からの入力待ち状態となる。

［相］　両者が一致しない場合、シングルステップ割り
込み処理部２１は、まだブレークポイントまで実行して
いないものと判断して、実行を継続するためにトラップ
フラグ４を再びセントし、この後スタックメモリ５１に
最新にスタックされた実行アドレスに実行を戻して割り
込み処理プログラム８を実行する（処理■に戻る）。

なお、処理■で発生するシングルステップ割り込みに伴
う処理は、処理■に続けて第３図（Ａ）に分岐■として
示す如く処理０ないし［相］を行い。

再び処理■に戻る（第３図（ＡＬに復帰■として示す）
ようにされる。

〔発明の効果〕

以上説明したように９本発明によれば、デバッガの実行
制御処理において、シングルステップ割り込みを利用す
ることによって、デバッガのみで。

プログラムの任意のアドレスにブレークポイントを設定
したデバッグを行うことができ、プログラムの位置に依
存しないデバッガを得ることができると共に、エミュレ
ータが無い又は存在しない場合でもデバッグを行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成図。 第２図は実施例構成図。 第３図はデバッグ実行制御処理フロー ｌは処理装置、２はデバッガ、３は命令実行部。 ４はトラップフラグ、５は実行アドレス記憶領域６はプ
ログラム、７は割り込みベクタテーブル。 ８は割り込み処理プログラム、９はコンソール。 ２１はシングルステップ割り込み処理部、２２はブレー
クポイント記憶領域である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　プログラム（６）のデバッグを行うデバッガ（２）と
   、 前記プログラム（６）を実行する命令実行部（３）と、 前記命令実行部（３）にシングルステップ割り込みを発
   生させるトラップフラグ（４）と、 割り込み発生により前記実行が中断された時に次に実行
   しようとしていた前記プログラム（６）の命令のアドレ
   スを格納する実行アドレス記憶領域（５）とを備えたデ
   ータ処理装置において、前記プログラム（６）について
   のブレークポイントを格納するブレークポイント記憶領
   域（２２）と、前記トラップフラグ（４）のセットと前
   記シングルステップ割り込みの処理を行うシングルステ
   ップ割り込み処理部（２１）とを前記デバッガ（２）に
   備え、 前記トラップフラグ（４）のセットにより、前記命令実
   行部（３）が前記プログラム（６）の一命令を実行する
   毎に前記シングルステップ割り込みを発生させ、 前記シングルステップ割り込みが発生した時に前記シン
   グルステップ割り込み処理部（２１）が前記実行アドレ
   ス記憶領域（５）のアドレスと前記ブレークポイント記
   憶領域（２２）のアドレスとを比較し、一致した時に前
   記プログラム（６）の実行を停止する ことを特徴とするデバッガの実行制御処理方式。