JPH0553879A - プログラム障害情報収集方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プログラム障害によるプログラム・チェック
発生時に、汎用レジスタ・ファイルの内容及びプログラ
ム・カウンタが無意味な値となった場合の障害解析情報
を得る。 【構成】 サブルーチンからメインルーチンへ復帰する
場合のロードマルチ命令実行時に、プログラム・カウン
タ５と汎用レジスタ・ファイル（レジスタ・ファイルの
一例）６の内容をセーブしておくセーブ・レジスタ・フ
ァイル（セーブ領域部の一例）７を備えた。 【効果】 障害解析情報が、セーブ・レジスタ・ファイ
ル７から得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、コンピュータ・プロ
グラムの障害情報収集方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４はコンピュータの制御部を示す図で
あり、図において、１はメイン・メモリ、２はメイン・
メモリ１から読み出した命令を入れておく命令レジス
タ、３は命令デコーダ、４はメイン・メモリ１をアクセ
スするメモリ・アドレス・レジスタ、５は実行する命令
のアドレスを保持するプログラム・カウンタ、６は作業
用の汎用レジスタ・ファイルである。

【０００３】次に動作について説明する。メイン・メモ
リ１から読み出した命令は、一旦命令レジスタ２に入れ
られる。命令レジスタ２の命令コードは、命令デコーダ
３により解読され実行される。分岐命令の時は、命令レ
ジスタ２の下位３バイトが飛び先アドレスとして、プロ
グラム・カウンタ５に入れられる。その他の命令ではプ
ログラム・カウンタは、次の命令アドレスをポイントす
るために増加される。このプログラムカウンタ５の内容
は、メモリ・アドレス・レジスタ４へ渡され、次の命令
の取り出しに使用される。汎用レジスタ・ファイル６は
メイン・メモリ１から読み出したデータを保持したり、
演算結果を一時的に入れておくために使用する。たとえ
ば、ストア・マルチ命令という命令により、汎用レジス
タ・ファイル６の全部のレジスタをメイン・メモリ１の
特定のエリアをセーブ・エリアとして、このセーブ・エ
リア３へセーブすることができる。また、たとえば、ロ
ード・マルチ命令という命令によりメイン・メモリ１の
セーブ・エリアから汎用レジスタ・ファイル６の全部の
レジスタへロードすることができる。

【０００４】特に、サブルーチン・コールをする場合
に、メインルーチンとなる呼び出し元のプログラムはセ
ーブ・エリアをポイントするセーブ・エリア・アドレス
と呼び出し元のプログラムの戻り先アドレスを汎用レジ
スタ・ファイル６の中の特定のレジスタ（以下、セーブ
・エリア・アドレス・レジスタという）にセットして、
サブルーチンに分岐する。サブルーチンでは呼び出し元
のプログラムのレジスタをストア・マルチ命令によりセ
ーブ・エリア・アドレスで示されるメイン・メモリ１の
セーブ・エリアにセーブしてから、汎用レジスタ・ファ
イル６を使用して、所定の機能を実行する。実行し終る
とセーブ・エリア・アドレスで示されるセーブ・エリア
からロード・マルチ命令により、汎用レジスタ・ファイ
ル６の内容を呼び出し元のプログラムがサブルーチンを
呼んだときのレジスタの状態へ回復し、呼び出し元の戻
り先アドレスへ復帰する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のコンピュータ制
御部は、以上のように構成されているので、サブルーチ
ンの中でプログラム障害があってセーブ・エリア・アド
レスを保持するセーブ・エリア・アドレス・レジスタの
内容が破壊された場合、サブルーチンからメインルーチ
ンに復帰する時に、ロード・マルチ命令により汎用レジ
スタ・ファイル６の全部の内容を破壊するとともに誤っ
た戻り先アドレスへ分岐し、結果として、プログラム・
チェック割込みが発生した時に、汎用レジスタ・ファイ
ル６の内容とプログラム・カウンタ５の内容が無意味な
値になっており、障害解析のための情報が得られないと
いう問題点があった。

【０００６】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、たとえば、サブルーチンの中で
プログラム障害があってセーブ・エリア・アドレスを保
持するセーブ・エリア・アドレス・レジスタの内容が破
壊された場合にも、障害解析のための情報を得られるプ
ログラム障害情報収集方式を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係るプログラ
ム障害情報収集方式は、プログラム・カウンタあるいは
汎用レジスタ・ファイルの内容をストア・マルチ命令実
行時あるいはロードマルチ命令実行時にセーブするセー
ブ・レジスタ・ファイル（セーブ領域部の一例）を備え
るようにしたものであり、以下の要素を有するものであ
る。 （ａ）実行する命令のアドレスを保持するプログラム・
カウンタ、（ｂ）実行中にデータを格納するレジスタを
少なくともひとつ以上有するレジスタ・ファイル、
（ｃ）メインルーチンとサブルーチン間での制御の移動
に用いる情報を格納するセーブエリア、（ｄ）上記セー
ブエリアとは別個に設けられ、少なくとも上記プログラ
ム・カウンタとレジスタ・ファイルのいずれか一方の内
容を格納できるセーブ領域部、（ｅ）少なくとも、メイ
ンルーチンからサブルーチンへ制御が移る場合と、サブ
ルーチンからメインルーチンへ制御が移る場合のいずれ
か一方の場合、少なくとも上記プログラム・カウンタと
レジスタ・ファイルのいずれか一方の内容をセーブ領域
部に格納するセーブ手段。

【０００８】

【作用】この発明におけるセーブ領域部（セーブ・レジ
スタ・ファイル）には、ストア・マルチ命令やロードマ
ルチ命令の実行時に（すなわち、メインルーチンとサブ
ルーチンとの間で制御が移るときに）、プログラム・カ
ウンタあるいは命令実行前の汎用レジスタ・ファイルの
内容がセーブされるので、プログラム障害が発生して汎
用レジスタ・ファイルの内容が無意味な値となっている
場合でも、セーブ領域部（セーブ・レジスタ・ファイ
ル）の内容からプログラム障害解析のための情報を得る
ことができる。

【０００９】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において１はメイン・メモリ、２はメイン・
メモリ１から読み出した命令を入れておく命令レジス
タ、３は命令デコーダ、４はメイン・メモリ１をアクセ
スするメモリ・アドレス・レジスタ、５は実行する命令
のアドレスを保持するプログラム・カウンタ、６は作業
用の汎用レジスタ・ファイル、７はプログラム・カウン
タ５と汎用レジスタ・ファイル６の内容をセーブしてお
くセーブ・レジスタ・ファイル（セーブ領域部の一例）
である。

【００１０】次に実施例の動作について、図２のフロー
チャートに従って説明する。まず、２０で、メインルー
チンとなる呼び出し元のプログラムは、セーブ・エリア
・アドレスと戻り先アドレスを汎用レジスタ・ファイル
６の中のセーブ・エリア・アドレス・レジスタにセット
して、サブルーチンに分岐する。サブルーチンの最初の
ステップ２１で、メイン・メモリ１の指定されたセーブ
・エリアに、ストア・マルチ命令により、呼び出し元の
汎用レジスタ・ファイル６の内容をセーブする。次に、
２２で、セーブ・エリア・アドレスを保持しているセー
ブ・エリア・アドレス・レジスタを除く汎用レジスタを
作業用レジスタとして使用し、サブルーチンの機能を実
行する。

【００１１】次に、２３で、サブルーチンの機能実行中
に、プログラム障害が発生し、かつセーブ・エリア・ア
ドレス・レジスタが破壊されたものと仮定する。この状
態で呼び出し元のプログラムへの復帰命令が実行される
場合、呼び出し元の汎用レジスタ・ファイル６をセーブ
・エリアからリストアするためのロード・マルチ命令を
実行することになるが、セーブ手段により、２４でサブ
ルーチンのリターン時のプログラム・カウンタ５と汎用
レジスタ・ファイル６の内容をセーブ・レジスタ・ファ
イル７に転送した後、汎用レジスタ・ファイル６の内容
を変更するものとする。この時点で汎用レジスタ・ファ
イル６の内容は破壊されることになる。

【００１２】一方、メインルーチンでは、２５で復帰命
令実行により、誤った戻りアドレスへ分岐がなされて暴
走する結果、２６で不正命令の実行によるプログラム・
チェックが発生する。この時のプログラム・カウンタは
不正命令の次のアドレスであり、汎用レジスタ・ファイ
ルの内容は破壊されたセーブ・エリア・アドレス・レジ
スタからロードされた内容あるいはその後の暴走により
生じた内容で無意味なものである。しかしセーブ・レジ
スタ・ファイル７には復帰命令実行前のサブルーチンで
使用していたプログラム・カウンタと汎用レジスタ・フ
ァイル６の内容がセーブされており、障害発生時の有効
な情報が残っている。このセーブ・レジスタ・ファイル
７の内容を解析することにより、障害を発生したサブル
ーチンの特定や障害発生原因を追及することが可能とな
る。

【００１３】以上、この実施例では、プログラム・カウ
ンタ、及び汎用レジスタ・ファイルの内容をセーブする
セーブ・レジスタ・ファイルを備え、ロード・マルチ命
令実行時にプログラム・カウンタ、及び汎用レジスタ・
ファイルの内容をセーブ・レジスタ・ファイルに転送す
ることを特徴とするプログラム障害情報収集方式を説明
した。

【００１４】実施例２．上記実施例では、図３（ａ）に
示すように、サブルーチンからメインルーチンへの復帰
命令時にセーブ手段が動作する例を示したが、図３
（ｂ）に示すようにメインルーチンからサブルーチンへ
分岐する場合に、セーブ手段が動作するようにしてもよ
い。また、図３（ｃ）に示すように、サブルーチンへの
分岐時及びサブルーチンからの復帰時の両方ともセーブ
手段を動作させてもよい。

【００１５】実施例３．また、上記実施例では、セーブ
・レジスタ・ファイルに、プログラム・カウンタと汎用
レジスタ・ファイルの両方をセーブする例を示したが、
プログラム・カウンタのみ、又は汎用レジスタ・ファイ
ルのみをセーブするようにしてもよい。

【００１６】実施例４．なお、上記実施例では、セーブ
・レジスタ・ファイルを備えた場合について説明した
が、メイン・メモリ上の特定の領域を使用することにし
てもよい。また、その他ハードウェアで特別に指定した
レジスタ群であってもかまわず、セーブできる領域とし
てのセーブ領域部があればよい。

【００１７】実施例５．また、上記実施例ではセーブ領
域部（セーブ・レジスタ・ファイル）のサイズは１回分
のセーブができなければならない場合を示したが、この
サイズを２倍、３倍としサイクリックに使用することに
より、ひとつ前ばかりでなく２回前、あるいは３回前の
セーブ手段の動作時のセーブ内容も格納して解析できる
ようにしておいてもよい。このようにしておけば、プロ
グラムの暴走中に再びサブルーチンコールされて暴走中
の無意味なセーブが発生しても、それ以前のセーブが残
っている可能性がある。

【００１８】なお、この発明に関連する技術として特開
昭６３−２３１６２９号公報に示された「コンピュータ
システムにおけるスタックチェック方式」と特開昭５９
−１４０５８号公報に示された「プログラムデバッグ装
置」がある。前者はサブルーチンのリターンアドレスを
含むスタックを２組持ち、両内容が不一致のときにスタ
ックの内容を調べる技術であり、後者は、サブルーチン
のコール及びリターン命令、レジスタの退避及び復帰命
令を監視していて、不具合が見出されると、ＣＰＵに割
込をかけ、退避したレジスタを調べるものである。そし
て、前者、後者ともスタック方式でサブルーチンコール
するマイクロ・コンピュータ等を対象にしている。本発
明はスタック方式ではなく、セーブエリアを主メモリ上
におき、そのポインタをサブルーチンへ渡すような汎用
コンピュータで一般的なサブルーチン方式に関する。さ
らに、前者は２重チェックによりスタック内の破壊をみ
つけるものであるがやはりスタック操作命令の使用ミス
に限られるものであり、２組のスタックの両方とも同じ
値にこわされた場合はエラーが検出できないという欠点
がある。また、後者はＰＵＳＨ−ＰＯＰ、ＣＡＬＬ−Ｒ
ＥＴでないまちがった命令の組み合せのみ検出するのに
対し、本発明はこのような制限はない。また、さらに、
関連するものとして、特開昭６２−２１１３４号公報に
示された「サブルーチンリンク制御方式」があるが、こ
の方式は、モジュール内のプログラムチェック等で、レ
ジスタの内容に信頼がおけるケースのみ有効と考えら
れ、プログラムの暴走時は、パラメータ・エリアのアド
レスが不明であるため、この方式は暴走に関しては有効
でない。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、プロ
グラム障害発生時のプログラムカウンタあるいはレジス
タ・ファイルの内容がセーブ領域部上に残っているの
で、プログラムチェック発生時のプログラム・カウンタ
あるいはレジスタ・ファイルの内容が無意味な値となっ
ている場合にもセーブ領域部から障害解析のための情報
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるコンピュータ制御部
を示す図である。

【図２】この発明の一実施例による動作を示すフローチ
ャート図である。

【図３】この発明の他の実施例を示す図である。

【図４】従来のコンピュータ制御部を示す図である。

【符号の説明】

５ プログラム・カウンタ ６ 汎用レジスタ・ファイル（レジスタ・ファイルの一
例） ７ セーブ・レジスタ・ファイル（セーブ領域部の一
例）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の要素を有する、メインルーチンと
   サブルーチン間におけるプログラム障害情報収集方式 （ａ）実行する命令のアドレスを保持するプログラム・
   カウンタ、 （ｂ）実行中にデータを格納するレジスタを少なくとも
   ひとつ以上有するレジスタ・ファイル、 （ｃ）メインルーチンとサブルーチン間での制御の移動
   に用いる情報を格納するセーブエリア、 （ｄ）上記セーブエリアとは別個に設けられ、少なくと
   も上記プログラム・カウンタとレジスタ・ファイルのい
   ずれか一方の内容を格納できるセーブ領域部、 （ｅ）少なくとも、メインルーチンからサブルーチンへ
   制御が移る場合と、サブルーチンからメインルーチンへ
   制御が移る場合のいずれか一方の場合、少なくとも上記
   プログラム・カウンタとレジスタ・ファイルのいずれか
   一方の内容をセーブ領域部に格納するセーブ手段。