JPH0318214B2

JPH0318214B2 -

Info

Publication number: JPH0318214B2
Application number: JP58111413A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kadota; Kohei Fukuoka
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-06-21
Filing date: 1983-06-21
Publication date: 1991-03-12
Also published as: JPS603764A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明はプログラム内蔵製品におけるプログラ
ムの実行状態を記録（トレース）する方式に関
し、特にプログラム実行メモリ内の複数のオーバ
レイ・エリアに対して特定多数のプログラム・モ
ジユールが任意にオーバレイされる所謂動的オー
バレイ構造を有するプログラムを内蔵する製品に
最適なプログラム実行状態トレース方式に関す
る。

〔発明の背景〕

従来、プログラム内蔵製品において、プログラ
ムの実行済みとなつた部分を分量的に把握する技
術は、以下に示す方式に限定されていた。

(1) オーバレイ機能を持たない固定プログラムの
トレースを行う方式 (2) オーバレイを有するプログラムについては、
各オーバレイ・エリアの上限、下限アドレスお
よびフアイル・メモリの上限、下限アドレスを
プログラムのオーバレイ・エリアでの実行とし
て認識するためのテーブルとして登録してお
き、実行アドレスをこのテーブルの登録アドレ
スと比較することにより、オーバレイ・エリア
でのプログラム実行を認識してトレースする方
式しかし、これらの方式の場合、前者はオーバレ
イを有するプログラムについてのトレースが不可
能であり、後者についてはオーバレイされるエリ
アの数およびプログラム・モジユール数が多くな
ると登録が繁雑になり、また動的オーバレイ構造
に対して効果を持たなかつた。さらに、オーバレ
イ・エリア内の一部をオーバラツプして使用する
ような構造を有するプログラムについて全く対処
することができなかつた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、プログラム内蔵製品のプログ
ラム実行状態トレース方式において、動的なプロ
グラム・オーバレイの発生に対してオーバレイさ
れるエリアの構造、オーバレイ対象プログラム・
モジユールの数に制約に受けることなく、プログ
ラムの実行結果をトレースするための方式を提供
することにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、各プログラム・モジユール対
応にエントリを有し、該エントリに該当プログラ
ム・モジユールの大きさ、プログラム実行メモ
リ・アドレス及びトレース用メモリ・アドレスを
格納した変換テーブルと、プログラム実行メモリ
のオートバレイ・エリアにオーバレイされたプロ
グラム・モジユールのプログラム実行メモリ・ア
ドレスとトレース用メモリ・アドレスとの対応を
示す変換バツフアとを用意し、プログラム・オー
バレイ動作の発生時に実行される特定命令で示さ
れるプログラム・モジユール識別情報により前記
変換テーブルの該当エントリをポイントして、オ
ーバレイされたプログラム・モジユールの大き
さ、プログラム実行メモリ・アドレス及びトレー
ス用メモリ・アドレスを入手し、前記変換バツフ
アに該オーバレイされたプログラム・モジユール
のプログラム実行メモリ・アドレスとトレース用
メモリ・アドレスとの対応を展開して、その後、
実行される命令のプログラム実行メモリ・アドレ
スを前記変換バツフアで対応するトレース用メモ
リ・アドレスに変換し、該トレース用メモリ・ア
ドレスで指示されるトレース用メモリ内の該当番
地に前記命令の実行を示すデータを記録すること
により、オーバレイされるエリアの構造、オーバ
レイ対象モジユールの数に制約を受けることな
く、動的オーバレイ構造を有するプログラムの実
行状態のトレースを可能にするものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例のブロツク図であ
る。第１図において、ブロツク１００はプログラ
ム内蔵製品であり、フアイル・メモリ１とプログ
ラム実行メモリ２とプロセツサ（例えばマイクロ
プロセツサなど）３で構成されている。フアイ
ル・メモリ１には常駐プログラムと多数のオーバ
レイ・プログム・モジユールがあり、常駐プログ
ラムはプログラム実行メモリ２の常駐エリアに常
駐されるが、オーバレイ・プログラム・モジユー
ルはプログラム実行メモリ２のオーバレイ・エリ
アに必要に応じてロードされて用いられる。この
オーバレイ・プログラム・モジユールは、任意の
時刻においてプログラム実行メモリ２内の任意の
オーバレイ・エリアで任意のオーバレイ・モジユ
ールが実行されるプログラム構造を有しており、
これを動的オーバレイ構造と称している。

プログラム・オーバレイ動作の発生時、オーバ
レイを認識するための命令（以下、OUT命令と
称す）が実行される。このOUT命令は、マイク
ロプロセツサに接続されいる入出力装置に出力動
作を行う場合に発行するのが一般的な使われ方で
ある。第２図はOUT命令のフオーマツト例で、
命令コード、PORT番号、データ部により構成
される。これのPORT番号の特定の値をオーバ
レイ動作の実行を示す値として割当て、データ部
でオーバレイするプログラム・モジユールの識別
番号（ID＃）を指定する。

第１図の実施例では、上記プログラム・オーバ
レイ動作の発生時に実行されるOUT命令を検出
して、その命令で示されるオーバレイ・プログラ
ム・モジユール識別番号から変換テーブルを索引
することにより、オーバレイの発生により変化す
るプログラム構造に対処するためのプログラム実
行メモリ・アドレスとトレース用メモリ・アドレ
スを関連づける変換バツフアを作成し、これによ
りオーバレイ・プログラムの実行を各々のモジユ
ールの実行アドレスとして正確にトレースするこ
とを可能にしている。以下、第１図におけるプロ
グラム内蔵製品１００以外の各ブロツクについて
説明する。

第１図のブロツク４はプロセツサ３で実行され
た命令がOUT命令か否か判別する命令デコード
回路であり、５はOUT命令が判別された時、オ
ーバレイ・プログラム・モジユール識別番号
（ID＃）を検出するID＃検出回路、６はOUT命
令以外の命令の場合、その命令アドレス（プログ
ラム実行メモリ・アドレス）をセツトする命令ア
ドレス・レジスタである。７はプログラム内蔵製
品１００のプログラムがオーバレイ構造を持つか
否かを指示する制御レジスタであり、該オーバレ
イ構造の有無を示すデータはパス113を通して外
部から設定するものとする。

ブロツク８はオーバレイされるプログラム・モ
ジユールに対応したエトリ数を持つ変換テーブル
であり、各エントリは当該プログラム・モジユー
ルの大きさ、プログラム実行メモリ・アドレス、
トレース用メモリ・アドレスから構成される。こ
こでは、該テーブル８の内容はパス116を通じて
外部記憶装置あるいは手操作によりトレース実施
前に予め登録しておくものとする。第３図は変換
テーブル８の詳細を示したもので、が当該エン
トリのオーバレイ・プログラム・モジユールの大
きさ、が該オーバレイ・プログラムの実行メモ
リ・アドレス、が該オーバレイ・プログラムに
割当てられたトレース用メモリ・アドレスであ
る。オーバレイ・プログラム・モジユールの大き
さは、オーバレイするプログラム・モジユール
大きさをモジユールの分割限界値“モジユラス
ｎ”で割つた値とし、ｎ値はプログラムの構造に
より任意に設定可能とする。ここで、プログラ
ム・モジユール分割限界値はオーバレイされるプ
ログラム・モジユールの主としてローテイング・
アドレスから、そのモジユールを分割するための
最大値で、例えばモジユールが256バイト境界に
ロードされる場合は、最大値256となる。オーバ
レイ・プログラム実モジユール実行メモリ・アド
レスは、オーバレイ・モジユールがプログラム
内蔵製品内のプログラム実行メモリ２で実行され
る（プログラム実行メモリ２のオーバレイ・エリ
アにロードされる）先頭アドレスを示し、このア
ドレスにより後述する変換バツフア１０のエント
リをポイントする。トレース用メモリ・アドレス
は、オーバレイ・プログラム・モジユールに対
応したトレース用メモリ・アドレスの先頭を示
し、このアドレス・データをのオーバレイ・モ
ジユールの大きさで示す値だけ変換バツフア１０
に格納する。ただし、変換バツフア１０の複数エ
ントリに格納する場合は、トレース用メモリ・ア
ドレスをモジユラスｎづつ加算しながら格納す
る。

第１図に戻り、ブロツク９は変換テーブル／変
換バツフア制御回路であり、プログラム・モジユ
ールがオーバレイされた場合、オーバレイ・モジ
ユール識別番号（ID＃）から変換テーブル８の
該当エントリをポイントし、このエントリ内のオ
ーバレイ・モジユール実行メモリ・アドレスか
ら変換バツフア１０のエントリをポイントし、ト
レース用メモリ・アドレスの内容を変換バツフ
ア１０に格納する。この時、変換バツフア１０の
幾つのエントリに格納するかはオーバレイ・モジ
ユールの大きさで示した値により決定する。一
方、プログラムがオーバレイ構造を持たない場合
は、パス102を通して送られてきたID＃は無効と
し、変換テーブル８の参照、変換バツフア１０へ
の登録は行わない。

ブロツク10は変換バツフアで、第４図はその詳
細を示したものである。変換バツフア１０はプロ
グラム実行メモリ容量のすべてをカバーするだけ
のエントリを有し、各々のエントリはプログラム
実行メモリ２とプログラム・モジユール分割限界
値単位（例えば256ドツト）で対応している。第
４図に示すように、変換バツフア１０の各エント
リにはトレース用メモリ・アドレスが格納され
る。ただし、このアドレスはオーバレイ・プログ
ラム・モジユールの分割限界値“モジユラスｎ”
で割つた値とする。この変換バツフア１０のすべ
てのエントリは、プログラム実行メモリ・アドレ
スと同一のトレース用メモリ・アドレスで初期設
定され、動的オーバレイ発生時、制御回路９によ
り該当エントリの内容が変換テーブル８のトレー
ス用メモリ・アドレスの内容で、オーバレイ・
モジユールの大きさだけ書替えられることにな
る。

ブロツク11はアドレス変換回路を示す。このア
ドレス変換回路１１では、命令アドレスをインデ
ツクス部と変位部に分け、プログラムがオーバレ
イ構造を持つ場合、命令アドレスのインデツクス
部で変換バツフア１０の該当エントリをポイント
し、そのエントリのデータをトレース用メモリ・
アドレス・レジスタ１２の上位にセツトし、プロ
グラムがオーバレイ構造を持たない場合は、命令
アドレスのインデツクス部をそのままトレース用
メモリ・アドレス・レジスタ１２の上位にセツト
する。トレース用メモリ・アドレス・レジスタ１
２の下位には、命令アドレスの変位部をそのまま
セツトする。命令アドレスのインデツクス部と変
位部の境界は変換バツフア１０のエントリと関連
があり、この境界の値“モジユラスｎ”は先のプ
ログラム・モジユールのの分割限界値とし、変換
バツフア１０のエントリ数および変換テーブル８
のデータとして示されるプログラム・モジユール
の大きさとは次の関係となる。

変換バツフアのエントリ数＝変換テーブルのエ
ントリで示すプログラム・モジユールの大きさ＝
プログラム実行エリアの容量／分割限界値（モジユラス
ｎ）ブロツク13はトレース用メモリ制御回路、１４
はトレース用メモリである。トレース用メモリ１
４は、フアイル・メモリ１にあるすべてのプログ
ラム・モジユールの実行状態をそれぞれトレース
するだけの容量があり、フアイル・メモリ１の各
プログラム・モジユールと該トレース用メモリ１
４内のトレース・エリアとの対応は変換テーブル
８で示され、該当プログラム・モジユールの各命
令（命令アドレス）とトレース・エリアの各番地
との対応は変換バツフア１０で示される。トレー
ス用メモリ１４の各番地は１ビツトからなり、ト
レース用メモリ制御回路１３の制御により、命令
の実行に対してトレース用メモリ１４の該当番地
に“１”が書き込まれるとする。

次に第１図の全体の動作を説明する。プロセツ
サ３で実行された命令はバス１０１を通つて命令
デコード回路４に入る。命令デコード回路４で
は、該命令がOUT命令か否かチエツクし、OUT
命令の場合は、そのデータ部で示すオーバレイ・
プログラム・モジユール識別番号（ID＃）がID
＃検出回路５で検出される。ID＃検出回路５で
検出されたID＃はパス102を通つて変換テーブ
ル／変換バツフア制御回路９に入る。変換テーブ
ル／変換バツフア制御回路９は、パス114を通し
て制御レジスタ７の内容を読み、該制御レジスタ
７にプログラムがオーバレイ構造を持たないとい
うデータが設定されている場合は、パス102を通
して送られてきたID＃は無効とし、変換テーブ
ル８の参照、変換バツフア１０への登録は行わな
い。つまり、OUT命令はプロセツサに接続され
ている入出力装置に出力動作を行う場合に発行す
るのが一般的であり、制御レジスタ７の内容をチ
エツクすることで、OUT命令が発行された場合、
それがオーバレイ動作を示すOUT命令か否か判
別するのである。

制御レジスタ７にオーバレイ構造を持つという
データが設定されている場合、変換テーブル／変
換バツフア制御回路９は、入力したID＃をもと
にパス104を通して変換テーブル８の該当エント
リをポイントし、そのエントリに格納されている
オーバレイ・プログラム・モジユールの大きさ
、オーバレイ・プログラム・モジユール実行メ
モリ・アドレス、トレース用メモリ・アドレス
をパス105を通して入力する。そして、該変換
テーブル／変換バツフア制御回路９では、変換テ
ーブル８から入力したエントリのオーバレイ・プ
ログラム・モジユール実行メモリ・アドレスか
ら変換バツフア１０の該当エントリをポイント
し、該エントリから始まるＭ個（Ｍ＝１、２……
ｍ）のエントリにパス106を通して、オーバレイ
されたプログラム・モジユールの大きさ分（）
だけトレース用メモリ・アドレスO₁（）、O₂（
＋モジユラスｎ）、……O_o（＋モジユラスｎ×
（ｍ−１）を格納する。これで、プログラム実行
メモリ２の或るオーバレイ・エリアに新しくオー
バレイされたプログラム・モジユールに対し、そ
のプログラム実行メモリ・アドレスとトレース用
メモリ・アドレスの反応の変換バツフア１０への
登録が終了する。なお、常駐プログラムに対する
プログラム実行メモリ・アドレスとトレース用メ
モリ・アドレスとの対応は、変換バツフア１０の
すべてのエントリにプログラム実行メモリ・アド
レスと同一のトレース用メモリ・アドレスを初期
設定することでとられており、以後、それが変更
することはない。

プロセツサ３で命令が実行され、命令デコード
回路４でオーバレイ動作を示すOUT命令ではな
いことを検出すると、その都度、該当命令の実行
メモリ・アドレス（命令アドレス）が命令アドレ
ス・レジスタ６に設定される。これは、例えば命
令デコード回路４がプロセツサ３からパス101を
通して命令に先立つてそのフエツチ・アドレスを
入力しておき、OUT命令でないことを検出した
時、入力しておいた命令フエツチ・アドレスを命
令アドレス・レジスタ６に転送することで実現す
る。アドレス変換回路１１は、命令アドレス・レ
ジスタ６に設定された命令アドレスをパス103を
通して入力し、プログラム・モジユール分割限界
値（モジユラスｎ）をポイントに当該命令アドレ
スをインデツクス部と変位部に分ける。モジユラ
スｎによるインデツクス部と変位部の分割は変換
バツフア１０のエレメント数を決定するものであ
り、装置内におけるｎ値の設定は任意である。

制御レジスタ７の内容はパス115を通してアド
レス変換回路１１にも与えられている。アドレス
変換回路１１では、制御レジスタ７にプログラム
がオーバレイ構造を持たないというデータが設定
されている場合は、命令アドレスのインデツクス
部をパス108を通してトレース用メモリ・アドレ
ス・レジスタ１２の上位にそのまゝセツトする。
又、制御レジスタ７にオーバレイ構造を持つとい
うデータが設定されている場合は、命令アドレス
のインデツクス部をパス10を通して変換バツフア
１０に入力し、該インデツクス部で変換バツフア
１０の該当エントリをポイントし、該エントリの
内容をパス109を通してトレース用メモリ・アド
レス・レジスタ１２の上位にセツトする。トレー
ス用メモリ・アドレス・レジスタ１２の下位には
命令アドレスの変位部をパス110を通してセツト
する。トレース用メモリ・アドレス・レジスタ１
２の内容はパス111によつてトレース用メモリ制
御回路１３に入力される。トレース用メモリ制御
回路１３では、トレース用メモリ・アドレス・レ
ジスタ１２で示されるトレース用メモリ１４の該
当番地に、パス112を通して論理“１”を書き込
む。トレース用メモリ１４はフアイル・メモリ１
にあるすべてのプログラム・モジユールをカバー
するだけの容量があり、該フアイル・メモリ１に
ある常駐プログラムあるいはオーバレイ・プログ
ラム・モジユールの任意命令がプロセツサ３で実
行される毎に、トレース用メモリ１４の該当番地
に“１”が書き込まれていく。したがつて、トレ
ース用メモリ１４の内容を読み出すことにより、
フアイル・メモリ１のプログラム・モジユールが
動的にオーバレイされる場合でも、各プログラ
ム・モジユール対応に実行／末実行部分を定量的
に把握することができる。

本実施例においては、動的オーバレイの実行を
特定のPORT番号を持つOUT命令により認識す
る方式としたが、命令デコード回路４で動的オー
バレイの実行を認識できるのであれば、他の命令
コードを用いる方式であつてもよい。また、本実
施例においては、動的オーバレイ構造を有するプ
ログラムの場合は、プログラム実行メモリ・アド
レスとトレース用メモリ・アドレスは、非オーバ
レイ・エリア（常駐エリア）を含めすべてアドレ
ス変換する方式としたが、オーバレイ・エリアと
非オーバレイ・エリアを認識し、非オーバレイ・
エリアについては非アドレス変換によりトレース
用メモリ・アドレスを求める方式であつてもよ
い。

更に本実施例においては、プログラム・オーバ
レイ動作の発生時に実行されるOUT命令のID＃
で変換テーブル８をポイントして、オーバレイさ
れたプログラム・モジユールの大きさ、オーバレ
イ・プログラム実行メモリ・アドレス、トレース
用メモリ・アドレスを入手するとしたが、これら
のデータはオーバレイ動作時、プロセツサ３から
入手するようにしてもよく、その場合には変換テ
ーブル８は不用である。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかな如く、本発明によれ
ば、次のような効果が得られる。

(1) 動的オーバレイを有するプログラムに対処す
ることが可能である。またオーバレイの発生に
対しても外部から意識することなく、自動的か
つ高速に対応できるため、プログラムの実行状
態のトレースを被トレース製品内蔵プログラム
の実動作時間で採取することが可能である。

(2) 従来、対応が困難とされていた、多オーバレ
イ面数、多オーバレイ・プログラム・モジユー
ルあるいはオーバレイ・エリアがオーバラツプ
している構造等を有する複雑なプログラムに関
しても対応可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図はオーバレイの発生時に実行されるOUT
命令のフオーマツト例を示す図、第３図は変換テ
ーブルの詳細を示す図、第４図は変換バツフアの
詳細を示す図である。１……フアイル・メモリ、２……プログラム実
行メモリ、３……プロセツサ、４……命令デコー
ド回路、５……ID＃検出回路、６……命令アド
レス・レジスタ、７……制御レジスタ、８……変
換テーブル、９……変換テーブル／変換バツフア
制御回路、１０……変換バツフア、１１……アド
レス変換回路、１２……トレース用メモリ・アド
レス・レジスタ、１３……トレース用メモリ制御
回路、１４……トレース用メモリ。

Claims

【特許請求の範囲】１プログラム実行メモリにオーバレイ・エリア
を有し、前記オーバレイ・エリアに対して複数の
プログラム・モジユールから任意のプログラム・
モジユールをオーバレイして実行するプログラム
内蔵製品におけるプログラムの実行状態をトレー
スする方式であつて、内蔵されている複数のプログラム・モジユール
全体をマツピングする構成のトレース用メモリ
と、各プログラム・モジユール対応にエントリを有
し、該エントリに該当プログラム・モジユールの
大きさ、プログラム実行メモリ・アドレス及びト
レース用メモリ、アドレスを格納した変換テーブ
ルと、プログラム実行メモリのオーバレイ・エリアに
オーバレイされたプログラム・モジユールのプロ
グラム実行メモリ・アドレスとトレース用メモ
リ・アドレスとの対応を示す変換バツフアと、プログラム・オーバレイ動作の発生時に実行さ
れる特定命令で示されるプログラム・モジユール
識別情報により前記変換テーブルの該当エントリ
をポイントして、オーバレイされたプログラム・
モジユールの大きさ、プログラム実行メモリ・ア
ドレス及びトレース用メモリ・アドレスを入手
し、前記変換バツフアに該オーバレイされたプロ
グラム・モジユールのプログラム実行メモリ・ア
ドレスとトレース用メモリ・アドレスとの対応を
展開する制御手段とを設け、実行された命令のプログラム実行メモリ・アド
レスを前記変換バツフアで対応するトレース用メ
モリ・アドレスに変換し、該トレース用メモリ・
アドレスで指示されるトレース用メモリ内の該当
番地に前記命令の実行を示すデータを記録するこ
とを特徴とするプログラムの実行状態トレース方
式。