JPH04184544A - ブレークポイント制御方式 - 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〕 ＲＯＭから供給されるプログラムで制御されるマイクロ
コンピュータシステムにおいて障害発生時等に任意のア
ドレスにプークポイントを設定することか可能なブレー
クポイント制御方式に関し、ＲＯＭに組み込まれた簡易
なデバッガにより任意のアドレスにブレークポイントを
設定できるようにすることを目的とし、 ＲＯＭ上に設けられサブルーチンテーブルに従って該Ｒ
ＯＭ上のサブルーチンから所要のサブルーチンを選択す
るように構成されたプログラムのデバッグにおいて、サ
ブルーチンテーブルとサブルーチンの編集領域とをＲＡ
Ｍ上に設ける機能とサブルーチンテーブルを選択するス
イッチ機能とを該プログラムに設け、前記ＲＡＭ上のサ
ブルーチンテーブルで前記−葉領域を指定できるように
し、ターゲットサブルーチンを前記ＲＯＭ上から前記編
集領域にコピーして所望のブレークポイントを設定し、
前記スイッチ機能によって該ＲＡＭ上のサブルーチンテ
ーブルを選択することによって、ブレークポイントが設
定された前記編集領域上のターゲットサブルーチンに到
達可能とした構成である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ＲＯＭから供給されるプログラムで制御され
るマイクロコンピュータシステムにおいて障害発生時等
に任意のアドレスにブークポイントを設定することか可
能なブレークポイント制御方式に関する。

通信装置等の監視制御では、マイクロプロセッサかＲＯ
Ｍから供給されるプログラム（ファームウェア）によっ
て制御されるようになっている。

このようなプログラムのデパックは、開発環境の整った
総合試験やシステム試験などにおいてはＣＰＵエミュレ
ータによって行われている。しかし、十分な開発環境か
期待てきない現地（装置の設置場所）での障害に対して
は素早くデバッグを行うのは容易でない。そこで、プロ
グラム自身に付加機能として搭載されたリモートデバッ
ガを用いるか、プログラムか書替え不能なＲＯＭ領域に
あるシステムにおいては、従来のデバッガでは任意のア
ドレスにブレークポイント設定することかできない。本
発明によれば、一般のサブルーチン単位でのプログラム
の開発時にブレークポイント設定機能を含むリモートデ
バッガを組込むことか可能となり、ＲＯＭシステムによ
ってファームウェアを提供しているあらゆる装置へ適用
することかできる。

〔従来の技術〕

マイクロコンピュータに処理を実行させるプログラムは
、一般にとんなに巨大であってもそれぞれ特定の目的を
実現する細分化された比較的小さいサブルーチンの集合
て構成されている場合か多い。従って、デバッグ時にブ
レークポイントを設定するときは、あるサブルーチン上
の一点に設定することになる。

従来のデバッガの実行制御において、特に任意アドレス
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。

■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。

■デバッガはコンソールから入力された実行制御コマン
ドおよびそのパラメータ（実行開始アドレス、ブレーク
ポイント）を受は取る。

■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。

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

■デバッガからプログラムに実行か移り、実行開始アド
レスからプログラムか実行される。

■プログラムかブレークポイントまで実行されると割込
みか発生する。この割込み発生により、デバッガに実行
か移るように予め割込みベクタか登録されているのでデ
バッガに実行か戻る。デバッガは■て保存した命令をブ
レークポイントに戻す。

■デバッガはコンソールからの入力待ちの状態となる。

〔発明か解決しようとする課題〕

前述の従来技術によれば、デパック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かあ
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てきないという問題があった
。

ところが伝送装置の制御プロセッサ等ではプログラム（
ファームウェア）は、通常、書き換えのできないメモリ
、即ちＲＯＭ　（ｒｅａｄ　ｏｎｌｙ　ｍｅｍｏｒｙ）
上にあることか多く、ＲＯＭ上ではブレークポイントの
命令を書き換えてきないため、任意のアドレスにおいて
プログラムの実行を停止できない。

このため、プログラムかＲＯＭから供給されるシステム
においては、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
タか高価であること、マイクロコンピュータとプリント
配線板か接着さ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
、等の問題かある。

このような理由から、稼働中の実際の装置以外にはデパ
ックのための特別の装置を必要としない簡易的なブレー
クポイント設定機能の実現が要求されていた。本発明は
書き換え不可能なＲＯＭシステムからプログラムを提供
されるシステムにおいて、ＲＯＭに組み込まれた簡易な
デバッガにより任意のアドレスにブレークポイントを設
定てきるようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明のブレークポイント制御方式の原理図で
ある。上記課題は第１図に示す如く、ＲＯＭＩ上に設け
られサブルーチンテーブル１１ａに従って該ＲＯＭ上の
サブルーチン１０ａ、　１０ｂ、　１０Ｃから所要のサ
ブルーチン１０ａを選択するように構成されたプログラ
ムのデバッグにおいて、サブルーチンテーブル１１ｂと
サブルーチンの編集領域１２とをＲＡＭ３上に設ける機
能とサブルーチンテーブルを選択するスイッチ機能１３
とを該プログラムに設け、前記ＲＡＭａ上のサブルーチ
ンテーブル１１ｂで前記編集領域１２を指定できるよう
にし、ターゲットサブルーチンＩＯａを前記ＲＯＭ２上
から前記編集領域１２にコピーして所望のブレークポイ
ントを設定し、前記スイッチ機能１４によって該ＲＡＭ
上のサブルーチンテーブル１１ｂを選択することによっ
て、ブレークポイントが設定された前記編集領域１２上
のターゲットサブルーチン１０ａに到達可能としたこと
を特徴とする本発明のブレークポイント制御方式により
解決される。

〔作用〕

第２図は本発明の処理フローを示す図である。

図において、デバッグ時には、Ｓ−１，Ｓ−２によりサ
ブルーチンテーブルとブレークポイントを設定しようと
するターゲットサブルーチンはＲＡＭ上にある。そして
、Ｓ−３によりサブルーチンテーブル内のターゲットサ
ブルーチンのアドレスに編集領域を示すアドレスを書込
み、Ｓ−４によりターゲットサブルーチンのブレークポ
イントアドレスにデバッガ循環ルーチン等へのジャンプ
命令を書込むブレークポイントの設定を行いスイッチ機
能をＲＡＭ上のサブルーチンテーブルか選択されるよう
に設定する。そしてＳ−５によりメインルーチンを起動
すると、Ｓ−６によりターゲットサブルーチンへの分岐
命令の実行時にスイッチ機能の設定に応じてＲＡＭ上の
サブルーチンテーブルか選択使用され、Ｓ−７により該
サブルーチンテーブルが指定する編集領域内のターゲッ
トサブルーチンヘジャンプする。そしてＳ−８によりタ
ーゲットサブルーチン内のブレークポイントアドレスで
、ブレークされてデバッガ循環ルーチンに分岐し、この
ブレークポイントでの内部状態が保存されるのでデバッ
ガ循環ルーチンでターゲットサブルーチンのデバッグが
可能となる。

〔実施例〕

第３図は、本発明のブレークポイント制御方式を用いた
デバッグ処理ルーチンを示す。図の処理フローを実行す
るためのプログラムは全てＲＯＭシステムからり提供さ
れる。

デバッガのプログラムも最初からＲＯＭに格納されてお
り、その機能としては、メモリのダンプ、ブロックコピ
ーを含むＲＥＡＤ、ＷＲＩＴＥ機能のみとし、コンソー
ルからコマンドに基づく割込みにより起動されるように
なっている。

図において、ｌはメインルーチン、１０ａ、　１０ｂは
サブルーチンである。

ブレークポイント設定機能を実現するために、下記の機
能（ソフトウェアデバイス）か予めプログラムに設けら
れている。

１１ａ、１１ｂはそれぞれＲＯＭ上とＲＡＭ上に設けら
れたサブルーチンテーブルである。これは装置の状態や
発生要因に対応する特定の処理を系統的に行うために、
それぞれのサブルーチンの先頭番地を表形式で格納した
テーブルであり、例えば伝送装置の状態パラメータを行
側にまた発生要因を列側にとった各欄に、サブルーチン
ジャンプ命令とジャンプ先アドレスとが格納されており
、メインルーチンは状態と要因に対応したサブルーチン
に実行をわたすようになっている。（本実施例では、二
つのサブルーチンへのジャンプ命令を格納している）こ
のサブルーチンテーブルは従来はＲ○Ｎ１領域に１１ａ
の如く固定的に設けられていたものを本発明ではさらに
そのコピー１１ｂを初期化ルーチンでマイクロプログラ
ムによって自動的にＲＡＭ領域にも設定する。

１２はＲＡＭ上に設けられたサブルーチン編集領域であ
り、コンソールからのコマンド及びパラメータ入力によ
って、ブレークポイントを設定しようとするサブルーチ
ン（以後ターゲットサブルーチンと称す）を、ＲＯＭか
らブロックコピーして格納するためのもので、この編集
領域上のサブルーチンに対して実際にブレークポイント
の設定やパッチ処置等を行う。

１３はスイッチ機構であり、コンソールからのコマンド
で設定されるフラグでＲＯＭとＲＡＭの両方に設けられ
たサブルーチンテーブル１１ａ、　１１ｂの一方を選択
する。このフラグかＯＮのときはメインルーチンからサ
ブルーチンに分岐する際にＲＡＭ上のサブルーチンテー
ブルＩｌｂか参照され、そのテーブルで指示されるアド
レスに分岐するようになっている。

１４はデバッグ循環ルーチンであり、デバッガのみを動
作させるために用いられ、ブレークによる割込み時点で
処理はこのルーチンに移る。また系を元の系へ戻すため
の復帰スイッチ機構１５を備えている。

復帰スイッチ機構１５はコンソールからのコマンドで設
定されるフラグで、デバッグ循環ルーチンから元のプロ
グラムに復帰する際に用いる。このフラグがＯＮされて
いるとＲＡＭの編集領域上のブレークポイントアドレス
の命令コードを保存領域に退避させていた元のコードに
書き直してから、分岐前のアドレスに移りデバッガ循環
ルーチンから抜は出す。

これらのソフトデバイスは、従来のデバッガと同様にメ
インルーチン処理とは独立して動作する。

従ってこれらを付加することによって、（メイン）プロ
グラムの煩わしさ（復雑さ）か増大することはない。

次にこれらのソフトデバイスを用いてブレークポイント
を設定する手順を説明する。

通常処理のときはスイッチ機能はＯＦＦとされるため、
プログラムカウンタかメインルーチン実行中にサブルー
チンに分岐するアドレスに達すると、（ａｊ　ＲＯＭ上
のサブルーチンテーブル１１ａを選択し、（ｂ）このテ
ーブルで指定されるアドレス１０００にジャンプしてＲ
ＯＭ上のターゲットサブルーチン１２ａによって処理を
行い、（Ｃ）リターン命令でメインルーチンに戻るよう
になっており、全てＲＯＭ上のプログラムによって処理
か実行される。

プログラムデバッグ時には、以下の手順でブレークポイ
ントか設定される。

■初期化ルーチンによって、ＲＯＭ上のサブルーチンテ
ーブル１１ａと同しテーブル１１ｂかＲＡＭ上に設定さ
れる。

■コンソールからの指定により、ブレークポイントの設
定対象となるターゲットサブルーチン１０ａをＲＯＭか
ら読出してＲＡＭ上のサブルーチン編集領域Ｉ２にブロ
ックコピーする。

■ＲＡＭ上のサブルーチンテーブル１１ａにおけるター
ゲットサブルーチンへのジャンプ先アドレス１０００を
サブルーチン編集領域の先頭アドレスＡＯＯＯに書き換
える。

■ブレークポイントを解除するときのために、ブレーク
ポイントアドレスＡ０３５と、ジャンプコマンドか上書
きされることによって消去される命令コー１”２Ｂ、３
４．Ｆ５とを保存領域Ｉ６に保存する。

■サブルーチン編集領域Ｉ２のターゲットサブルーチン
内において、ブレークポイントを設定したいアドレスＡ
０３５にデバッガ循環ルーチン１４へのジャンプコマン
ドＪＳＲＢＯＯＯを書き込む。

［有］）ジャンプテーブルスイッチ１３をＲＯＭテーブ
ル→ＲＡＭテーブルへＯＮする。

この状態でメインルーチンを起動すると以下の動作によ
って、ブレークポイント処理状態へ移行する。

■まずメインルーチンを処理中のプログラムカウンタか
、ターゲットサブルーチンを含むサブルーチンテーブル
へ移る直前にジャンプテーブルの選択を行う。このとき
、ジャンプテーブルスイッチかＲＡＭテーブルにＯＮＬ
でいるので、ＲＡＭ上のサブルーチンテーブル１１ｂか
選択されプログラムカウンタはＲＡＭテーブルへ移動す
る。

■ＲＡＭ上のサブルーチンテーブルで選択されたターゲ
ットサブルーチンの格納場所には、先の書き換えによっ
てＲＯＭ上のターゲットサブルーチンの先頭アドレスへ
のジャンプ命令ＪＳＲ１０００の代わりにサブルーチン
編集領域１２の先頭アドレスへのジャンプ命令“ＪＳＲ
ＡＯＯＯ”が書き込まれているので、プログラムカウン
タは更にそのアドレスＡ０００ヘジャンプする。

■サブルーチン編集領域１２にはターゲットサブルーチ
ンか書き込まれているので、プログラムカウンタはサブ
ルーチンのステップを順次移動し、ブレークポイントア
ドレスに到達する。

■ブレークポイントアドレスには、デバッグ循環ルーチ
ン１４へのジャンプコマンドＪＳＲＢＯＯＯが書かれて
いるので、プログラムカウンタはさらにデバッグ循環ル
ーチン１４へ移動する。

デバッグ循環ルーチンは図に示すようにデバッグ処理だ
けのループ構造になっており、復帰スイッチ１５をＯＮ
に設定しない限りプログラムカウンタはこのループを抜
は出せない。

この状態において、ターゲットサブルーチンの実行はブ
レークポイントアドレスて停止しており、ＲＡ　Ｎｉ上
の変数領域の状態はその命令ステップにおける状態が保
存されている。そこでコンソールからのコマンドにより
デバッガ１７を起動させて、メモリのチエツクや変更を
行うなどのデバッグを行うことができる。

なお、さらに汎用レジスタの値も保持したい場合には、
ブレーク直後に汎用レジスタの内容をスタックに退避す
るなどしてその内容を確認することもできる。

ブレーク前の状態に戻す場合には、復帰スイッチをＯＮ
することによって、デバッガ循環ループから分岐しても
とのターゲットサブルーチンの継続処理に移ることがで
きる。このときプログラムカウンタが元のメインルーチ
ンへ戻る様子を以下に示す。

■復帰スイッチがＯＮされると、まず編集領域上のブレ
ークポイントアドレスに元の命令コードが復元される。

このとき■によって保存領域１６に保存しておいたブレ
ークポイントアドレスと元の命令コードが用いられる。

■上記復元か終了すると、プログラムカウンタはブレー
クポイントに移動し、その後プログラムカウンタはＲＡ
Ｍ上の編集領域内のターゲットサブルーチンブログムに
よってサブルーチンの処理を終了し０、リターン命令に
よってメインルーチンへリターンする。

プログラムカウンタが再びターゲットサブルーチンのジ
ャンプテーブルの選択を行うポイントに到達する。この
とき、スイッチ機能１３かＯＮされたままであれば、タ
ーゲットサブルーチンはＲＡＭの編集領域内のデバッグ
済みのプログラムによって実行されるので、デバッグの
結果を確認することかてきる。

［有］またジャンプテーブルスイッチがＲＯＭ側にＯＮ
されていると、今度はＲＯＭ上のテーブルが選択されて
もとの処理経路（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）に戻る。

障害の原因を特定するのにブレークポイント機能は極め
て有効であるが、本発明ではこの機能をＲＯＭシステム
自身が付加機能として有するので大掛かりなデバッグ環
境を必要としない。またすブルーチン単位での編集が可
能であり、障害の原因追求のみならずパッチ当てなどの
プログラムの修正をオンラインで行うことかできる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によればＲＯＭから提供され
るプログラムによって制御されるマイクロコンピータシ
ステムにおいて、ＲＡＭ領域にサブルーチンを移すこと
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
るとともに、エミュレータが無いまたは存在しない場合
でもデバッグを行うことができるどういう効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のブレークポイント制御方式第２図は
、本発明の処理フローを示す図、第３図は、本発明のブ
レークポイント制御方式によりデバッグ処理ルーチン、 である。 図において、 １−メインルーチン、　２・−ＲＯＭ、３−−ＲＡ　Ｍ
Ｓｌｏａ、　１０ｂ、　１０ｃ　　−サブルーチン１１
ａ　−Ｒ０Ｍ上のサブル ーチンテーブル、　　　１１ｂ　−ＲＡＭ上のサブルー
チンテーブル、　　　１２−サブルーチンの編集領域、
　　　　　　　　　１３−スイッチ機能、１４−−デパ
ック循環ルーチン、 １５−復帰スイッチ機能、１６−保存領域、である。 １８月のプレー７ポ４ント隼１１魯ｐｌへ０原理口実　
１　口 ；Ｆ発明／）処理７０−Σ示すｌ 泪　２　ロ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＲＯＭ（１）上に設けられサブルーチンテーブル（１１
   ａ）に従って該ＲＯＭ上のサブルーチン（１０ａ、１０
   ｂ、１０ｃ）から所要のサブルーチン（１０ａ）を選択
   するように構成されたプログラムのデバッグにおいて、 サブルーチンテーブル（１１ｂ）とサブルーチンの編集
   領域（１２）とをＲＡＭ（３）上に設ける機能とサブル
   ーチンテーブルを選択するスイッチ機能（１３）とを該
   プログラムに設け、前記ＲＡＭ（３）上のサブルーチン
   テーブル（１１ｂ）で前記編集領域（１２）を指定でき
   るようにし、ターゲットサブルーチン（１０ａ）を前記
   ＲＯＭ２上から前記編集領域（１２）にコピーして所望
   のブレークポイントを設定し、前記スイッチ機能（１３
   ）によって該ＲＡＭ上のサブルーチンテーブル（１１ｂ
   ）を選択することによって、ブレークポイントが設定さ
   れた前記編集領域（１２）上のターゲットサブルーチン
   （１１ａ）に到達可能としたことを特徴とするブレーク
   ポイント制御方式。