JPH02239329A - スタック管理システム - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、マイクロプロセッサを使用する場合に利用
されるスタック管理システムに関する。

（従来の技術） 一般に、マイクロプロセッサを使用する場合、主メモリ
の一部にはスタックエリアが確保される。

スタックエリアは、作業領域として用いられユーザが構
築したプログラムが実行される途中において、・一時的
にデ〜タを保持する場合に利用される。

格納されたデータが利用された後は、スタックエリアの
データは不要となる。

ところで、従来のマイクロプロセッサにおいては、上記
スタックエリアの容量は、ユーザが指定する範囲（アプ
リケーションプログラムによる）に限定されているが、
この確保する容量の判断を誤ると、データのオーバーフ
ローを生じてしまう。

このデータのオーバーフローを生じると、他のデータや
プログラムを破壊してしまうことになる。

（発明が解決しようとする課題） 上記したように、確保したスタックエリアのデータオー
バーフローが生じると、他のデータやプログラムデータ
の破壊を生じてしまう。そこで、このような事態を防止
するために、スタックがアクセスされるごとに、オーバ
ーフローが生じないかどうかを判定する別の処理ルーチ
ンを付加することが考えられる。

しかしながら、上記の処理ルーチンを構築する方法は、
ユーザにとっては、そのプログラムを作成しなければな
らず手間がかかるという問題がある。また、スタックエ
リアがアクセスされる毎にこのプログラムを実行させる
ことは、それだけ時間が必要であり、時間的に制限を受
けた制御機器にこのようなマイクロプロセッサを用いる
ことは不向きである。

そこでこの発明は、スタックエリアのオーバーフローを
容品に検知し、しかも、ユーザーが特別なスタックオー
バーフロ一対策用のプログラムを構築しなくても多少の
オーバーフローであればこれを吸収することができるス
タック管理システムを提供することを目的とする。

〔発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は、プログラムの命令により主メモリ内に確保
されたスタックエリアのデータ格納状況を示すスタック
ポインタが，設定値を越えたか否かを検出する手段と、
前記スタックポインタが設定値を越えていなければ，前
記主メモリのスタックエリアにデータを書込む手段と、
前記スタックポインタが設定値を越えていれば，前記主
メモリとは別に予め設計段階で確保されている予備のメ
モリエリアに前記データを書込む手段とを備えるもので
ある。

（作用） 上記の手段により、ユーザは主メモリに対するスタック
エリアを確保してアプリケーションプログラムを構築す
るだけで、主メモリのスタックエリアのオーバーフロー
が生じたとしても多少のオーバーフローであればこれを
吸収して、ユーザの手間を軽減できるとともに動作の信
頼性を向上できる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例である。１１は、マイクロ
プロセッサに接続される主メモリであり、このメモリに
はプログラムや利用する固定データ、さらに一時的に格
納しておくデータを書込みまた読み出すことができる。

この主メモリ１１には、ユーザがアブリケーションプロ
グラムを組むときに、スタックエリア１１１を確保する
。このスタックエリア１１１は、例えばサブルーチンに
より得られた演算結果（データ）を一時的に格納するた
めに利用される。

さらに、このシステムでは主メモリ１１のスタックエリ
アの蝿に、マイクロプロセッサ内部に予備スタックエリ
ア２２２が確保されている。この予備スタックエリア２
２２は、ユーザがプログラムを作成するときに確保する
のではなく、マイクロプロセッサ自体を設計する段階で
、予め確保されている。

次に、上記スタックエリア１１１、２２２にデータが格
納された場合、その状態を監視するスタックポインタが
利用される。つまり、スタックポインタは、スタックエ
リアに対してどれだけのデータが格納されているかを流
動的に示すデータである。このデータは、例えばスタッ
クがアクセスされるごとに計数を行なうレジスタから得
られる。

以下、スタックポインタとして、主メモリ１１側のスタ
ックポインタをＳＰ１予備スタックエリア用のスタック
ポインタをＰＳＰとして説明する。

第２図は、上記スタックエリアがアクセスされたときに
自動的に動作するプログラムであり、予めマイクロプロ
セッサに組込まれている。

スタックエリアがアクセスされると、エリアに対してデ
ータがオーバーフローしているか否か、つまりスタック
ポイントＳＰが、正か負かを判定する（ステップｓｌ，
ｓ２）。正であれば、オーバーフローが生じていないこ
とであり、主メモリ１１内のスタックエリア１１１にデ
ータの書込みが行われる（ステップｓ３）。そして、ス
テップｓ４において、予備スタックエリア２２２のスタ
ックポイントＰｓｉ”　（負）の設定が行われる。

次にステップＳ５においては、マイクロプロセッサの状
態を表わすレジスタ３０（第３図（ａ）参照）のスタッ
ク情報位置にＳＯ−０というデータが書込まれ、次の処
理に移る。

次に、ステップＳ２において、スタックポインタＳＰが
負であった場合、ステップｓ６に移行する。このステッ
プｓ６は、予備スタックエリアのスタックポイントを設
定するステップである。つまり、主メモリ１１側のスタ
ックポインタＳＰが負になっているので、ステップＳ４
で設定したスタックボンタＰＳＰ″に加算してみる。こ
こで、初めてこのルーチンが実行される場合は、スタッ
クポイントＰＳＰは正となり、ステップＳ７で正が確認
され、予備スタックエリアＳ８にデータが書込まれる。

そしてステップＳ９では、スタック情報位置にＳＯ−０
というデータが書込まれ、次の処理に移る。これは、全
スタックエリアを見た場合、主メモリ〕１のスタックエ
リア１１１はオ−バーフローしているが、予備スタック
エリア２２２に余裕があるからである。ステップｓ６、
ｓ７、Ｓ８、Ｓ９のルーチンが何回も利用され、予備ス
タックポインタＰＳＰの負がステップｓ７で検出される
と、この場合は、全スタックエリアのオーバーフローを
生じたことを意味する。この場合は、第３図（ｂ）のマ
スクレジスタ３２の一部にスタックエリアオーバーフロ
ー情報ＳＯＥのエリアを設けておき、これに割込みイネ
ーブル情報として“１＃が書込まれる。すると、スタッ
クオーバーフロー割込みベクタ（ユーザにより予めプロ
グラムされている）（第３図（Ｃ）参照）にジャンプし
て特定の処理が行われる（ステップｓ１０）。そして、
ステップａｌｌにおいては、状態レジスタのスタック情
報をＳＯ−１として通常のアプリケーションに移る。

状態レジスタ３０の内容が例えばプリンタに打出される
と、ユーザは、オーバーフローが生じたか否かを知るこ
とができる。

第４図は、全フタックエリアのオーバーフローを自動的
に検出できるようなアプリケーションプログラムの実行
例を示している。スタックのベース，及びスタック長を
設定し（ステップＳ２２）、スタックオーバーフロー割
込みが発生した場合処理すべき手続きの先頭番地を割込
みベクタとして設定する（ステップ８２３）。次にステ
ップｓ２４で、マスクレジスタのスタックエリアオーバ
ーフロー情報ＳＯＥをイネーブルにし割込みを許可し、
通常のアプリケーション処理（ステップＳ２５）が実行
されるように設定される。

上記したように、この実施例によると、スタックエリア
ポインタを利用して、スタックエリアのオーバーフロー
を容易に検知できる。

次に、スタックエリアのオーバーフローが生じた場合は
、主メモリとは別のメモリに予備スタックエリアを予め
確保しておき、ここにデータが一時格納できるので、ユ
ーザが設定したスタックエリア（主メモリ内部）をオー
バーフローする事態が生じてもこれを吸収できる。この
ことは、ユーザは、主メモリに設定するスタックエリア
を予め想定するデータ量のぎりぎりのところで設定して
も良いことを意味する。しかもその想定が僅が狂ってい
ても、オーバーフローを吸収できるので、プログラム設
計が容易となる。これに加えて、予備スタックエリアは
、予めマイクロコンピュータ設計時に、隠れて確保され
ているので、ユーザがこれを意識してプログラムを設計
する必要はなく、プログラム設計が容易である。

更に、上記した状態レジスタやマスクレジスタの内容は
、一連のアプリケーションプログラムの試験の途中ある
いは、終了時にディスプレイ、あるいはプリントアウト
を行なうことにより、スタックエリアのオーバーフロー
が発生したか否かを確認することができる。これにより
、主メモリ内部のスタックエリアのベースやスタック長
さの修正も可能となる。さらに、第２図のステップＳ６
、ｓ７．ｓ８をルーチンを実行したか否かを判定するた
めに、このルーチンの実行を示す状態フラッグが得られ
るようにしてもよい。そしてこれをレジスタに格納する
ようにすれば、演算処理の内容に応じて、主メモリのス
タックエリアのオーバーフローが生じたか否かを示す情
報を得ることも可能となる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明はスタックエリアのオー
バーフローを容易に検知し、しかも、ユーザーが特別な
スタックオーバーフロ一対策用のプログラムを構築しな
くても多少のオーバーフローであればこれを吸収するこ
とができる。そして特に、主メモリの容量が限られてい
るようなオンボードコンピュータのプログラムを・開発
するには極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を説明するためのメモリ構
成を示す説明図、第２図はこの発明によるシステムの動
作手順を示すフローチャート、第３図はこの発明のシス
テムにて利用されるレジスタ及びベクタのデータ内容を
示す説明図、第４図はスタックエリアオーバーフロー時
に利用される割込み処理ルーチンの説明図である。 １１・・・主メモリ、１１１・・・スタックエリア、２
２２・・・予備スタックエリア。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プログラムの命令により主メモリ内に確保されたスタッ
   クエリアのデータ格納状況を示すスタックポインタが、
   エリア設定値を越えたか否かを検出する手段と、 前記スタックポインタが設定値を越えていなければ、前
   記主メモリのスタックエリアにデータを書込む手段と、 前記スタックポインタが設定値を越えていれば、前記主
   メモリとは別に予め設計段階で確保されている予備のメ
   モリエリアに前記データを書込む手段とを具備したこと
   を特徴とするスタック管理システム。