JPH07168737A - プログラム制御装置のモニタ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コンピュータシステムの正常動作には影響を
与えずにその動作を実時間で非強制的にモニタする。 【構成】 ＣＤプレーヤなどプログラム制御装置の信号
バスにメモリ番地選定など所定信号の到来を判別するプ
ログラム制御可能の事象抽出フィルタをモニタ装置に設
け、事象の検出に際し、二，三の連続通過信号を、バッ
ファ（20）を介し、記憶装置（14）に書込んで内部プロ
セサ（10）で処理し、もしくは双方向通信リンク（16）
を介し、ホスト装置に送付して適切なデータ処理アルゴ
リズムを施し、プログラム制御装置のオペレーティング
システムの非強制的なデバッギングにモニタ装置を用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プログラム制御を施し
たプロセッサ主体の装置の動作をモニタする方法および
装置に関するものである。かかるモニタは、プログラム
のデバッギング、すなわちプログラム中の符号誤りの識
別を容易にし、ソフトウエアのタイミングおよび特性の
解析であるプロファイル能力を容易にする。

【０００２】

【従来の技術】コンピータプログラムを書く場合に、ソ
フトウエア技術者は屡々デバッグツールを使用するが、
このデバッグツールは、プログラムの個々の部分の正し
い動作を立証し得るようにして、個々のプロセッサへの
命令もしくはその各部の実施を可能にすることにより、
プログラマがプログラムの進行全体を大幅に制御し得る
ようにする。

【０００３】従来の強制的なデバッグツールは、プログ
ラムの予定点に中断箇所を配置する相互作用的デバッグ
効用を用いることであり、中断箇所に達すると、プログ
ラムの進行を中断して系統の状態のテストが行われる。
この中断によって問題が生ずるおそれがあり、プログラ
ム制御の実施の中断は、時間的にクリティカルな動作の
長い継続を中断するものであって、しからざる場合に
は、かかる動作中のプロセッサのアクティビティを解析
することが必要となる。

【０００４】従来のデバッグツールは、コンピュータシ
ステム内の入出力ポートやメモリなどのサブルーチンの
操作とともに、プロセッサ内の記録値をテストして修正
するが、コンピュータ内で進行するオペレーションシス
テムの存在を完全に無視している。かかるオペレーショ
ンシステムには、外部割込みの予期せぬ発生時に実行さ
れる符号とともに、符号のタイミングにクリティカルな
部分が含まれており、この種の符号の実行はプログラム
内の動作のみを追跡するとともに、キーボード入力やス
クリーン表示などのオペレーションシステムの能力を利
用する従来のデバッグツールによっては考えられないこ
とである。

【０００５】デバッグツールは、コンピュータシステム
が最初に設計されたとき以来、その概念を変えていな
い。新しい変形がＣのような高レベルの言語を支持して
はいるが、「プロセッサ」が実行する一連の動作を規定
する「プログラム」の線に沿ったプログラムデバッギン
グのタスクをなお残している。高レベル言語デバッグシ
ステムの例は、米国特許第 5,127,103号明細書に記載さ
れているが、高レベル言語デバッグシステムは、モニタ
すべきプロセッサの知識に加えて、コンパイラの知識を
必要とし、さらに、ジャンプや分岐サブルーチンに依ら
ないシステム呼出しのような予期した言語の要求には順
応しない事象が生じた場合に問題に遭遇することにな
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のデバッグツール
が直面する問題の例として、オペレーションシステムに
対する呼出しをメモリのディスクセクタにロードする適
用例では、従来のデバッグツールがそのシステム呼出し
を単一のプログラム表現として取扱う。従来のデバッグ
ツールは、システム呼出しを分割不能の事象として取扱
い、メモリ領域のロードの成功、不成功に応じて動作シ
ステムがプログラムの実行をアプリケーションに戻した
ときに、次のプロセッサ命令を考慮するように動く。シ
ステム呼出しが近来のマルチタスクオペレーションシス
テムに対して行われた場合に実際に起こることは、プロ
セッサがディスクコントローラにあるメモリ領域にロー
ドしたことを知らせ、次いで、そのロードが完結したこ
とを知らせるまで同時に進行している他のアプリケーシ
ョンに切換わることである。このディスクコントローラ
によるロードには、ディスクドライブの制御、プロセッ
サが他の命令を実行し得ないようにするシステムバスに
対する要求、所要メモリアドレスのディスク領域に含ま
れるデータを蓄積するためのダイレクトメモリアクセス
（ＤＭＡ）の使用、プロセッサの実行を再開させるシス
テムバスの開放、および、オペレーションシステムの他
の領域に、ディスク領域のロードが完結したことを示す
フラグを設定させて、元のオペレーションシステムの呼
出しが復活するようにさせる割込みの発生が含まれる。

【０００７】従来のデバッグ技術の代替は、回路内エミ
ュレータ（ＩＣＥ）であり、その一例が、１９９４年１
月１８日発行の米国特許第 5,280,626号明細書に記載さ
れている。この例においては、コンピュータシステム内
のプロセッサを、プログラマの制御のもとにのみプロセ
ッサを模倣してＩＣＥ装置に接続するテスト装置に置き
換えてあり、ある面では従来のデバッガと同様である
が、プログラマがオペレーションシステムのコードに曝
されるので、アプリケーションとオペレーションシステ
ムとの命令間の区別がつかなくなる。

【０００８】他の周知技術は、コンピュータシステム内
の点に接続して利用可能の信号のタイミングおよび状態
の情報を発生させる論理解析器の使用であり、この場
合、コンピュータシステムは複雑な信号発生器として取
扱われ、論理解析器は、単に、コンピュータシステムの
知識と先入観とに基づく解析のために、その信号をプロ
グラマに報告するだけであり、これを補助するために
は、ドン アトキンス著「６８０３０プログラム矯正に
おける論理解析器インターフェース補助」ＥＤＮ誌１９
８８年９月２９日刊，１８７〜１９２頁に記載されてい
るように、論理解析器インターフェースを使用すること
ができる。通常のモニタ点における信号を利用可能にす
るのに加えて、上述のインターフェースは、通常モニタ
した信号から付加的な「クォリファイア」信号を発生さ
せて、例えば「プロセッサ休止」、「例外保留」もしく
は「命令実行」を指示することにより、プログラマを補
助する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、モニタ
するコンピュータシステムの正常動作には影響を与えな
い非強制的なモニタ方法を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、コンピュータオペレ
ーションシステムを考慮してコンピュータシステムの実
時間モニタを可能にすることにある。

【００１１】本発明によれば、所定のプロセッサオペレ
ーションシステムの事象を表わす当該装置の電子的信号
を判定する過程、前記プロセッサオペレーションシステ
ム外の位置から、当該装置の信号バスにおける前記電子
的信号の発生をモニタする過程、および、当該信号発生
の検出に際し、前記プロセッサオペレーションシステム
の事象の所定の詳細を捕捉して報告する過程を備えて、
プログラムを施したプロセッサ主体の装置の動作を監視
する方法が提供される。

【００１２】また、本発明によれば、当該プロセッサ主
体の装置の信号バスに接続可能であって、特定のプロセ
ッサオペレーションシステムの事象を表わす少なくとも
当該装置の所定の電子的信号の発生を検出可能のフィル
タ手段、当該フィルタ手段に接続して事象の検出に際
し、予定した詳細を書込み可能な事象キャッシュメモ
リ、前記フィルタ手段に接続して、当該フィルタ手段を
介し、前記事象キャッシュメモリから読出した事象の詳
細を蓄積可能の事象データ蓄積メモリ、および、前記フ
ィルタ手段および前記事象データ蓄積メモリに接続して
それぞれの動作を制御するプロセッサ回路を備えて、プ
ログラム制御を施したプロセッサ主体の装置の動作をモ
ニタする装置が提供される。

【００１３】本発明の他の特徴は、特許請求の範囲に規
定されているとおりであり、参照すべきである。本発明
のモニタ方法によれば、デバッギングおよびプロファイ
リングが、ダイナミックバーチャートが割込みの瞬時周
波数を示すように、あるいは、デバッグ用ハードウエア
から受ける蓄積データを見れば判るように、実時間で行
われる。また、特定の事象の選択により、その事象に対
して渡したパラメータもしくは実行時間の表示が行われ
る。

【００１４】デバッグシステムにシンボルテーブルもし
くはメモリマップを供給することにより、非強制的なデ
バッグシステムは、実行ヒストリ、もしくはシステムの
失敗に引続く後戻りレコードを提供することができる。
また、トリガ能力は解析の開始をトリガすべきアプリケ
ーションの特定のサブルーチンを使用者が特定し得るよ
うにする。ハードウエアが捕捉したデータは、後続の解
析用もしくは比較用に蓄積しておくことができる。

【００１５】このデバッグシステムの、以上に説明した
従来の方法に勝る主な利点は、つぎのように要約するこ
とができる。付加的なメモリの使用、非常ローディング
もしくは実行時間割込みなど、モニタ装置からの妨害を
受けることなく、コンピュータシステムに対してモニタ
リングを行うことができ、これは従来のデバッグツール
ではあり得ないことである。

【００１６】オペレーションシステムの知識を新たな装
置から得たデータの説明に用い得るので、オペレーショ
ンシステムとアプリケーションとの相互作用を充分に探
究することができ、これは従来の何れの方法でもあり得
ないことである。完全なシステム、すなわちハードウエ
アの構成、オペレーションシステムおよび組合わせアプ
リケーションのデバッギングを実行することができ、こ
れは従来のデバッグツールあるいはＩＣＥによってあり
得ないことであり、デバッグデータの説明の自動化によ
り、論理解析器によって見出したデバッギングの頼りに
ならない性質を除去することができる。

【００１７】

【実施例】本発明の方法及び装置の特別な用途は、これ
に限定されることはないが、オペレーティングシステム
ＯＳ−９の特性を利用するＣＤ−Ｉ装置のためのハード
ウェアデバッグツールを提供することである。本発明が
どのようにして例えばオペレーティングシステムＯＳ−
９に適用することができるかが当業者にとっては自明の
ものであっても、以下の記述はこのようなデバッグツー
ルについてのものである。

【００１８】これまでのデバッグ方法の効果を減らすタ
イミングの問題は、ＣＤ−Ｉプレヤーがマルチタスクの
環境にあるために起きる。アプリケーションが実行され
ている際には、プロセッサはディスプレイを更新すると
か或いはＣＤドライブから読み出すといった別のタスク
を実行することもできる。更に、システムに接続された
装置（例えばローラ−コントローラ）は活性化されると
プロセッサに対して割込みを発生し、これらはプロセッ
サが適切なアクションをとるためのアクティビティを要
求する。このマルチタスク環境の影響は、従来のデバッ
クを用いたアプリケーションの解析が全てのプロセッサ
のアクティビティを示さないことである。ＣＤ−Ｉタイ
トル（例えばアクションゲーム或いはディジタルビデオ
タイトル）の複雑性が増えるにつれて、アプリケーショ
ンはより大きなプロセッサ時間を要求するようになり、
アプリケーションそのものではなく、完全なプロセッサ
アクティビティを解析することが更に重要になって来
る。

【００１９】非強制的なデバッギングは、ＣＤ−Ｉプレ
ーヤが実際にコードを実行している間、このＣＤ−Ｉプ
レーヤが何を実行するかを推論する。この推論はＣＤ−
Ｉプレーヤ中の拡張バスに得られる信号をモニタするこ
とにより達成される。次に、アルゴリズムを用いてバス
のアクティビティを出力し、特定の事象を検出しうるよ
うにする。これらの事象は、メモリからの命令の取出し
や、システムスタックへの書込みのような他のバスアク
ティビティをモニタすることにより検出される。このバ
スアクティビティには以下のことが含まれている。

【００２０】システムの呼出し。システムに渡されたパ
ラメータを検出するようにするシステム呼出し処理中シ
ステムスタックにおけるすべてのレジスタの記憶。タイ
マ又はＣＤプレーヤのような装置からの割込み。割込み
中に成されたシステム呼出し又は他のシステム呼出し。
割込みからの復帰。サブルーチン呼出しおよび復帰。定
義済メモリアクセス。

【００２１】従来の強制的なデバッキング中、ブレーク
ポイントが一般にサブルーチン呼出しやシステム呼出し
の前又は後に入れられる。これにより、正しい呼出しが
成されたかや、所望のパラメータが渡されたかをプログ
ラマが確認しうるようにする。これにより、非強制的な
デバッギングがサブルーチン呼出しやシステムの呼出し
を検出しうるようにすることや、プレーヤを停止するこ
となくシステム呼出しに対しパラメータを渡しうるよう
にすることを特に有効にする。更に、システム呼出しが
（オペレーティングシステム内にあるものの為に強制的
なデバッギングではプログラマに得ることができない）
他のシステム呼出しを実行しうる為、非強制的な方式に
よればデバッギングの一層の細分化が得られる。

【００２２】非強制的なデバッギング中は、プログラマ
はデバッギングホストに関する対話式のデバッギングツ
ールを用いてプロセッサアクティビティを解析しうる。
特定のアクティビティ（例えば割込み又はシステム呼出
しの発生）の瞬時的レベルを実時間で決定でき、記憶さ
れたデータの解析により、システム呼出しに対し渡され
たパラメータを検査したり、サブルーチンの逆戻りをＣ
Ｄ−Ｉプレーヤシステムの故障に続いて行ったりさせ
る。

【００２３】非強制的な割込み、サブルーチン呼出しお
よびシステム呼出し検出とタイミング情報とを組合せる
ことにより簡単なプロファイリングを実効しうる。これ
により、プロセッサが所定のタスクを実行するのに費や
した時間の部分を決定でき、所望に応じ調整しうる。こ
の情報によりプログラマは速度に対するコード区分を最
適化しうる。

【００２４】アプリケーションはＯＳ−９においてバス
アクティビティの標準パターンを生じるＴＲＡＰ♯０命
令を用いてシステム呼出しを行う。これにはＴＲＡＰ♯
０演算コードおよびベクトル番号（Ｏ_x ４Ｅ４０）のプ
ログラムメモリからの読出し、ショートスタックフレー
ムのシステムスタックへの書込み、ベクトルの内容の読
出しおよび当該アドレスへのジャンプが含まれる。これ
に続いて、すべてのレジスタがシステムスタックにセー
ブされ、システムファンクションコードがＴＲＡＰ命令
に続くメモリ位置から読出される。システム読出し（こ
れには他のシステム呼出しを含めることができる）が処
理された後、レジスタが回復され、トラップが復帰す
る。システム中の各レジスタの内容は、デバッギングシ
ステムのモニタ用ハードウェアがＴＲＡＰ♯０のオペレ
ーションの開始を識別しうる限りシステム呼出しが生じ
る度に決定しうる。

【００２５】パラメータは、システム呼出しが成される
前にこれらパラメータを所要のレジスタ内にローディン
グすることによりシステムファンクションに渡される。
システムスタックに対するすべてのレジスタの書込みを
解析することによりこれらのパラメータを識別しうる。
システム呼出しファンクションコードはこれをプログラ
ムメモリから読出した際に決定でき、トラップの開始お
よび終了時における時刻表示により、プロセッサがその
サービスにどの位の時間を費やしたかを表示することが
できる。ＴＲＡＰ♯０命令と同期する機能を有するシス
テムは極めてパワフルなデバッギングツールを提供し且
つ第１レベルのプロファイリング機能を提供すること明
らかである。デジタルビデオタイトルの製作やこれに関
連するＣＤ−Ｉプレーヤに対する計算上のロードが高ま
るにつれ、ＣＰＵアクティビティを非強制的にプロファ
イリングしうるようにする重要性が高まってきている。

【００２６】多くのＣＤ−Ｉプレーヤの心臓部にある６
８０７０マイクロプロセッサは先取り命令を用いて効率
を高めている。このことは、プロセッサが現在の命令を
復号している際に命令符号がメモリから読出されること
を意味する。このようにすることにより、マイクロプロ
セッサのバスアクティビティが、プログラムを構成する
命令符号の列に直接相関関係をもたなくなるという効果
が得られる。システム呼出しにこのことを用いると、シ
ョートスタックフレームが必ずしもＴＲＡＰ♯０演算コ
ードの取出しに追従しなくなる。その理由は、この命令
はプロセッサが前の命令を複合している間に取出される
為である。メモリ位置のクリアのような前の命令の効果
は、トラップ命令が取出される後までシステムバスに現
われることができない。

【００２７】ＴＲＡＰ♯０に続く事象の列の中に割込み
が生じる場合には、デバッギングハードウェアはプレー
ヤとの同期を失うおそれがある。しかし、割込みサービ
スルーチンはしばしばシステム呼出し自体を行う為、割
込みが生じた時を信頼的に検出しうるようにすることが
重要である。

【００２８】バスアクティビティのみをモニタすること
によっては割込みの発生を決定するのは困難である。外
部割込み要求や応答ラインはモニタすることができる
が、同じく割込みを生じるＵＡＲＴおよびＤＭＡＣのよ
うなサブシステムには６８０７０マイクロプロセッサが
組込まれている。これらの割込みが処理中であるという
ことを表わす外部信号はない。

【００２９】割込みがペンディング中であることをプロ
セッサが検出すると、プロセッサは現在実効されている
タスクの優先度と割込みの優先度とを比較し、割込みの
優先度が高い場合のみこの割込みのサービスをする。プ
ロセッサが割込みのサービスを開始すると、ベクトルが
これを生じた装置から決定され、ショートスタックフレ
ームがシステムスタックに書込まれ、割込みベクトルの
内容が読出される。次に、ベクトルに記憶されたアドレ
スから実効が継続される。内部的に発生される割込みは
自動ベクトル化されており、従ってベクトルの取出しは
実行されない。

【００３０】先取り命令および割込み命令は、これらが
ない場合にデバッギングシステムに有効情報を与えうる
バスアクティビティの予測可能な列を害するおそれがあ
る。従って、事象の検出は個々のバスサイクルを頼って
いる。

【００３１】ＴＲＡＰ♯０に続くバスアクティビティを
本明細書の終りに記載したリスト１につき説明する。こ
のリスト１においては、それぞれの列が左から右に、状
態番号、プロセッサの読出し(Read)又は書込み(Write)
、アドレスバス内容、データバス内容および注釈又は
コード分解を示す。バス状態はアドレスストローブ信号
（ＡＳＮ）の立上がり縁でラッチされることに注意すべ
きである。

【００３２】ＴＲＡＰ♯０は、プログラムがシステム呼
出しを行うことも望む際に実行される。代表的なコード
断片は以下の通りである。

【数１】 この場合、クリアワード命令にシステム呼出しが続く。
アドレスＯｘ１Ａ１Ｆ５ＥはＴＲＡＰ♯０演算コード
（Ｏｘ４Ｅ４０）を含み、次のアドレスはシステムファ
ンクションコード

【数２】 を含む。実行に続くバスアクティビティをリスト１に示
してあり、このリストを参照されたし。

【００３３】状態１〜４：リスト１から明らかなよう
に、先取り命令によりバスアクティビティをアセンブラ
コードに対し異なる順序にする。トラップ演算コード
は、プロセッサがレジスタａ２の内容に８を加えること
により有効アドレスを計算している間に取出される。命
令が取出された後にのみ、メモリの書込みが行われる。

【００３４】状態５〜８：トラップ♯０演算コード（状
態１〜４）の読出しに続いて、ショートスタックフレー
ムがシステムスタックに記憶される。ショートスタック
フレームは、ＴＲＡＰ♯０に対するベクトルのオフセッ
トＯｘ８０を含むヘッダと、ＴＲＡＰ♯０命令が位置す
るプログラムカウンタ（ＰＣ）と、状態ワードとより成
る。ヘッダワードにおける最上位からのニブルが零であ
ることはショートスタックフレームを表わす。

【００３５】状態９〜１７：所定のベクトルが読出さ
れ、このベクトルに記憶されているアドレスに飛越しが
行われる。プロセッサがベクトル内容から演算を開始し
た後、２ワードがスタックにプッシュされ、次に更なる
飛越しが行われる。命令の先取りの為に、更なる飛越し
の演算コードと、オペランドの取出しとの間で２ワード
のプッシュが生じること明らかである。

【００３６】状態１８〜１９：すべてのデータおよびア
ドレスレジスタ（スタックポインタａ７を除く）がスタ
ックにセーブされる。

【００３７】状態２０〜３３：スタックにおけるアドレ
スレジスタの記憶。 状態３４〜４９：スタックにおけるデータレジスタの記
憶。

【００３８】状態５０〜６４：オペレーティングシステ
ムのベース（基底）アドレスの読出し。ａ５からの最終
読出しによりシステム読出しファンクションコードのア
ドレスを、記憶されたＰＣにより指摘されているその記
憶位置からショートスタックフレーム内にロードさせ
る。演算コードおよびこの命令に対するオペランドの取
出しには前の命令からの書込みが割込まれていることに
注意すべきである。

【００３９】状態６５〜６６：ファンクションコードの
読出し；これはＴＲＡＰ命令後に規定されたワードであ
る。ＴＲＡＰ♯０を除くベクトルが読出された点（リス
ト１の状態９）から６４サイクルに関するデータをカー
トリッジがセーブすると、このセーブされたデータによ
りカートリッジプロセッサが以下の情報を決定するよう
にする。 −状態２０〜４９からのすべてのレジスタの内容。 −状態６６におけるデータバスの値からのシステム呼出
しのファンクションコード。 −システム呼出しが行われたアドレス（このアドレスか
らシステムコードが状態６６で取出された）。

【００４０】次に割込みの処理を考慮するに、ＣＤ−Ｉ
プレーヤにおける６８０７０プロセッサが以下の多数の
ソースからの割込みを受ける。 −ＩＮ２，ＩＮ４，ＩＮ５およびＮＭＩ復号割込み信
号。 −ＩＮＴ１およびＩＮＴ２ラッチ割込み信号。 −組込みタイマ。 −ＲＳ２３２受信および送信。 −ＤＭＡチャネル１および２。

【００４１】ＩＮ２，ＩＮ４およびＩＮ５復号割込み信
号は拡張バスにおけるこれらの応答ラインで得られる
が、これらの信号は割込みがいつ生じているかの完全な
表示は与えない。割込みはプロセッサ内のタイミングお
よびＤＭＡ回路によっても発生され、プロセッサがこれ
らソースの１つからの割込みをサービス（処理）してい
ることの外部表示はない。

【００４２】割込み（これが内部であろうと外部であろ
うと）がプロセッサに送られると、プロセッサはこの割
込みが現在のタスクの優先度よりも高い優先度を有して
いる場合のみこの割込みのサービスをする。この割込み
の優先度が低い場合には、ベクトルが装置から読出さ
れ、ショートスタックフレームがシステムスタックに記
憶され、ベクトルアドレスの内容が読出され、このアド
レスに飛越しが行われる。この例は、割込みが状態２で
サービスされているリスト２に示されている。スタック
フレームヘッダにおけるベクトルオフセットはＯｘ２０
０であり、これはロングワード内容を有する各ベクトル
エントリの為に４倍されたベクトル（Ｏｘ８０）であ
る。

【００４３】ＣＭＡＣからのような外部割込みが生じた
場合には、割込みベクトルの取出しはない。その代わ
り、内部オートベクトル割込みが発生される。リスト３
のコード抽出はシステム呼出しの状態５１（システムス
タックへの全レジスタ記憶の直後）で生じるような割込
みを示している。スタックフレームに記憶されたプログ
ラムカウンタ（ＰＣ）の値は、状態５０における命令が
取出されているが実行されていないアドレスであること
明らかである。

【００４４】リスト２および３のコードセグメントは、
外部割込みが割込みベクトルを割込み装置から取出し、
一方、内部割込みがオートベクトル化されることを示し
ている。前述したように、６８０７０プロセッサは先取
り命令を実行し、ペンディング中の割込みのサービスへ
の切換えが行われるのはこの先取り命令の後である。こ
の切換えが行われると、演算コード命令が捨てられ、こ
の命令が取出されたアドレスがスタックフレーム内に記
憶されている更なるアドレスの値となる。従って、最低
で１Ｋバイトのメモリにおける記憶位置からの割込みベ
クトルの取出しにより割込みが検出される。

【００４５】トラップすなわち割込みの終了時にはＲＴ
Ｅ（例外からの復帰）命令が実行される。この命令の瞬
時に続くバスアクティビティはリスト４に示す通りにす
ることができる。ＲＴＥ命令の実行に続いて、ショート
スタックフレームがシステムスタックから除去され、ス
タックフレーム内に記憶されているアドレスから次の命
令が取出される。

【００４６】サブルーチンが呼出されると、プログラム
カウンタ（ＰＣ）の値がスタックに記憶される。サブル
ーチンからの復帰が行われると、スタックにおけるトッ
プ値が除去され、プログラムカウンタの新たな値として
用いられる。サブルーチンからの復帰は、値Ｏｘ４Ｅ７
５を有する“サブルーチンからの復帰”演算コード（Ｒ
ＴＳ）を読出すためのフィルタリングにより容易に検出
しうる。サブルーチン呼出しは検出するのがわずかに困
難である。その理由は、以下の幾つかのバージョンがあ
る為である。

【００４７】−ＪＳＲ（ａ０）のような内部発生アドレ
スを有するジャンプサブルーチン（ＪＳＲ）が、サブル
ーチンが記憶されている位置（ａ０，ａ１，等）に応じ
て異なる演算コードを有する。命令はＯｘ４Ｅ９０〜Ｏ
ｘ４Ｅ９７の範囲の単一ワードより成る。この種類のサ
ブルーチン呼出しに続くバスアクティビティをリスト５
に示す。

【００４８】状態０においては、サブルーチン呼出し演
算コードが読取られ、状態１では、呼出されたサブルー
チンの第１演算コードの有用な読取りが行われる。その
場合には、命令が復号されるとともに、状態２および３
で現在のＰＣがスタックに書込まれる。状態４において
は、新たなサブルーチンで命令の処理が継続する。事象
の検出は、範囲Ｏｘ４Ｅ９０乃至Ｏｘ４Ｅ９７における
ワードの読取りに対し、フィルタリングによって行わ
れ、単一ＣＤ−Ｉバスサイクルだけ遅延するので、状態
１の期間中に起こることになり、これにより、呼出され
たサブルーチンのアドレスが、事象データの一部として
蓄積されて、蓄積されているシンボルテーブルと比較さ
れることが可能となる。

【００４９】ＪＳＲ６（ａ０）のような付加的オフセッ
トを用いて計算したアドレスを付したジャンプサブルー
チン（ＪＳＲ）：これは、サブルーチンが蓄積されてい
る場所（ａ０，ａ１など）によって異なる演算コードを
有するとともに、オフセットを特定すべき演算コードに
引続くオペランドワードも有している。命令は、範囲Ｏ
ｘ４ＥＡ０乃至Ｏｘ４ＥＡ７における単一ワードからな
っている。事象検出は、この領域におけるワードの読取
りに対するフィルタリングによって行われ２ＣＤ−Ｉバ
スサイクルだけ遅延するので、オフセット読取りを超え
てスキップし、新たなアドレスのサブルーチンからの演
算コード取出し期間中に再度起こる。これは、いわゆる
サブルーチンのアドレスが事象データの一部として蓄積
されて、蓄積されているシンボルテーブルと比較される
のを可能にする。

【００５０】８ビット変位を伴ったブランチサブルーチ
ン（ＢＳＲ）は、その変位が演算コードワードの低位の
バイトに蓄積されるので、変位量に応じて異なる演算コ
ードを有している。したがって、命令は、範囲Ｏｘ６１
０１乃至Ｏｘ６１ＦＦにおける単一ワードからなってお
り、この型のサブルーチン呼出しに引続くバスアクティ
ビティを次のリスト６に示す。

【００５１】状態０においては、サブルーチンブランチ
演算コードを読取り、状態１では、呼出されたサブルー
チンの第１演算コードの有用な読取りが行われる。その
場合には、命令が復号されるとともに、状態２および３
で現在のＰＣがスタックに書込まれる。状態４において
は、新たなサブルーチンで命令の処理が継続する。事象
の検出は、範囲Ｏｘ６１０１乃至Ｏｘ６１ＦＦにおける
ワードの読取りに対し、フィルタリングによって行わ
れ、単一ＣＤ−Ｉバスサイクルだけ遅延するので、状態
１の期間中に起こることになり、これにより、呼出され
たサブルーチンのアドレスが、事象データの一部として
蓄積されて、蓄積されているシンボルテーブルと比較さ
れることが可能となる。

【００５２】１６ビット変位を伴ったブランチサブルー
チン（ＢＳＲ）は、ブランチ演算コードに引続く１６ビ
ットオフセットワードとともにＯｘ００と規定した上述
の場合には、８ビットの変位を有している。したがっ
て、命令は、１６ビットオフセットが引続くＯｘ６１０
０の単一ワードからなっている。事象検出は、Ｏｘ６１
００ワードの読取りに対するフィルタリングによって行
われ、２ＣＤ−Ｉバスサイクルだけ遅延しているので、
オフセット読取りを超えてスキップし、新たなアドレス
のサブルーチンからの演算コード取出し期間中に再び起
こる。これにより、読出されたサブルーチンのアドレス
が事象データの一部として蓄積されて、蓄積されている
シンボルテーブルと比較されるのを可能にする。かかる
バスサイクルの期間中、アクセスがＤＭＡに対して行わ
れるが正常な処理ではない。

【００５３】本発明を実施するモニタ装置は、ディジタ
ルビデオカートリッジと同様に、ＣＤ−Ｉプレーヤの開
発もしくは製造に適合したカートリッジの形態をなして
いる。カートリッジはプレーヤバスアクティビティの収
集、解析および蓄積並びに結果を得るためのホストデバ
ッグシステムとの連絡に従事し、収集および解析のアル
ゴリズムの実時間構成を許すものであり、ホストは、適
切にプログラム制御したＰＣなどのコンピュータとす
る。

【００５４】カートリッジのブロック線図を図１に示
す。デバッグカートリッジは、６８０２０プロセスコア
をベースとしたモトローラ社ＭＣ６８３４０型マイクロ
プロセッサ１０を模して設計されており、付加的集積サ
ブシステムを伴った高性能３２ビットプロセッサであ
り、２チャネルＤＭＡコントローラ、２個のタイマ／カ
ウンタ、２チャネルＵＳＡＲＴ（ユニバーサルシンクロ
ナス／アシンクロナスレシーバ／トランスミッタ）、並
びに、システム保護を行い、チップセレクトおよび待ち
状態を評価し、クロックシンセサイザ、外部バスインタ
ーフェースおよび裁定マネージャを含むＳＩＭ（システ
ムインテグレーションモジュール）を包含している。こ
の装置は２５ＭＨｚまでの周波数で動作する。

【００５５】ＳＩＭは、四つの外部チップ選択信号が、
外部メモリ（ＲＯＭ蓄積、ＲＡＭ蓄積、プログラム制御
可能の論理構成およびデバッガの場合のプログラム制御
可能の論理内部レジスタ）とそれぞれ簡単にインターフ
ェースし得るようにする。三つまでの待ち状態をＥＰＲ
ＯＭなどの比較的低速のデバイスに対して有用なように
プログラム制御し得るとともに、ダイナミックバスサイ
ズも支持する。別様にプログラム制御されない限り、各
バスサイクル毎に行われる「グローバル」チップセレク
トは、システム初期化が起こる前のブートＲＯＭに対す
る補助的アドレス復号化の必要をなくしている。

【００５６】ファームウエアは単一の１２８キロバイト
２７Ｃ１０２４ＥＰＲＯＭデバイス１２に蓄積され、グ
ローバルチップセレクトは、三つの待機状態を有する１
６ビットポートとして動作するようにプリセットされて
おり、２５メガヘルツのクロックレートで１８０ナノ秒
のアクセス時間に対応しているが、ファームウエアは、
次の各要素からなっている。 −ブートデータおよび初期化コード： −カートリッジのオペレーションを証明するためのパワ
ーオンセルフテスト： −スピード用ＲＡＭにコピーした直列ポート基本要素そ
の他のＢＩＯＳルーチン： −基本的なコマンドラインインタープリタ（ＣＳＩ）お
よび対応するカートリッジ開発用ルーチン： −ロードして実行すべきローダコードおよびオペレーシ
ョンシステム： −使用中のロード時間を最小にするためのライブラリフ
ィルタ構成ファイル：

【００５７】適切にも、直列リンク上のロードを減少さ
せるとともに、フィルタのプログラム制御のレートを増
大させるためにＥＰＲＯＭに蓄積した以下に説明するよ
うなフィルタ構成ファイルをカートリッジが多数所有し
ている。

【００５８】デバックタスクはかなりの量の高速揮発性
メモリを必要とするが、これを最も容易に提供する方法
は、周期的な回復を必要とせず、極めて高速のアクセス
レートで利用し得る故のＳＲＡＭ１４の使用であり、４
メガバイトまでのＳＲＡＭデバイスを１メガバイトモジ
ュール中のカートリッジに付加することができ、カート
リッジの初期化中に、利用可能のメモリを決定して、つ
ぎの各領域間でこのメモリを区分けする。 −割込みベクトル、スタック等のシステムデータ領域。 −直列ポート基本要素、バッファ等のＢＩＯＳルーチン
領域。 −コード、データ、バッファ等のオペレーションシステ
ム領域。 −事象キャッシュから読出した未処理の事象データ蓄積
領域。 −バックトレースバッファ、事象スタック等の処理済み
事象蓄積領域。 フィルタ設計が直列リンクを超えて重ねてロードされる
のを防ぐロード済みフィルタ構成ファイル。

【００５９】アドレス復号化は、二つの高速プログラム
制御可能論理デバイスによって行われ、全アドレス領域
に亘ってバイトもしくはワードのアクセスを可能にする
が、高性能のＳＲＡＭデバイスは高価であるので、安価
な方のＤＲＡＭデバイスを、性能低下のおそれはある
が、使用することができる。

【００６０】高速度直列リンク１６は、カートリッジと
デバッグホストとの間の連絡用に、６８３４０マイクロ
プロセッサの両直列通信チャネルを用いて設定され、そ
の第１チャネルは、標準ターミナルに対して十分な二重
通信を設定するが、これは、カートリッジＣＬＩおよび
対応するサブルーチンと共同して、カートリッジのオペ
レーションおよび特性を解析するとともに、カートリッ
ジのサブシステムをテストするのに使用する。連絡は、
ＲＴＳおよびＣＴＳの信号を用いて達成されるフロー制
御により、９６００ボーで行われる。

【００６１】第２チャネルは、適切なプロトコルを用い
て、デバックホストとの充分な二重通信を設定するが、
これは、デバッグホストと構成および事象の報告に関与
するカートリッジとの間の通信全部に用いられる。この
通信は、ＲＴＳおよびＣＴＳの信号を用いて達成される
フロー制御で１９２００ボーで行われる。

【００６２】デバッグホストで進行しているソフトウエ
アの制御のもとに、事象もしくは事象の組合わせが特定
のデバッグファクションを達成するためのメニューから
選ばれ、ついで、ホストソフトウエアは、ほぼ８キロビ
ットの大きさの適切な構成ファイルを、そのときプログ
ラム制御可能の事象フィルタ１８を構成するカートリッ
ジに、そのファイルがそのカートリッジ中に既に存在し
ていなければダウンロードする。

【００６３】プログラム制御可能のフィルタは、９００
０ゲートフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆφ
ＧＡ）を用いて完成されるが、これは、所定のファンク
ションを達成するために構成して接続し得る３２０個の
組合わせ論理ブロック（ＣＬＢｓ）を含有している。多
数のフィルタ設計が、そのデバイスが与え得る範囲の機
能性に応じて必要とされるが、その設計のすべてに、同
一モジュール、すなわち、事象フィルタ、キャッシュＲ
ＡＭメモリコントローラおよびタイムスタンプ発生用手
段が存在している。

【００６４】多数の事象フィルタがＣＤ−Ｉ拡張バス上
の信号をモニタして、条件が整ったときにトリガする
が、これは、ＤＭＡサイクルが進行しつつあるとき、特
定のメモリアドレスをアクセスしたとき、システム呼出
しが発生したとき、サブルーチンが呼出され、あるいは
復帰したとき、割込みが発生し、あるいは復帰したと
き、などに起こる。フィルタ内のレジスタはフレキシビ
リティの手段を提供するためのものである。また、特定
のフィルタが不能になることがあり、メモリアドレスア
クセス用のフィルタには、使用者が関心を有するアドレ
スを保持したレジスタが含まれていることがある。

【００６５】事象が検出されると、一，二の事象が起こ
り得る。事象検出回路は、その事象に組合わさったデー
タバス、アドレスバス、タイムスタンプ等のパラメータ
からなる事象フレームを事象キャッシュメモリ２０にセ
ーブするか、後段の詳細な解析用に、後続するバスアク
ティビィ全部の事象キャッシュへのダンピングを開始す
る。事象キャッシュはＦＩＦＯ蓄積領域としてオペレー
トする。ＦＧＰＡ内のキャッシュ制御回路は、事象発生
の都度の事象データの書込み用、もしくはプロセッサに
よる事象データの読出し用のアドレス発生を維持する。

【００６６】ある事象が発生した場合に、事象キャッシ
ュメモリ２０に書込まれる事象フレームは、タイムスタ
ンプを含んでおり、これは、マイクロ秒オーダのレゾリ
ューションを与える増分カウント、もしくは、ＣＤ−Ｉ
プレーヤ映像回路のフレーム／ライン情報をベースにし
たタイムスタンプであり得る。

【００６７】プログラム制御可能のフィルタ１８は、１
２８キロバイトの大きさとするのが好適な事象キャッシ
ュメモリ２０に対するあらゆるアクセスを制御する。事
象キャッシュメモリに関連したアドレスデータおよび制
御信号は、プログラム制御可能のフィルタ１８によって
管理されている。

【００６８】このメモリへの書込みは、事象が発生した
後に発生し、事象フレーム、もしくは事象に引続くＣＤ
−Ｉプレーヤ拡張バスアクティビティのダンプからなっ
ている。また、このメモリからの読出しは、プログラム
制御可能フィルタ論理内のレジスタの読出しによって行
われ、これは、プロセッサ１０とキャッシュメモリ２０
との間の直接接続は存在せず、したがって、書込みレイ
テンシーは存在しないことを確実にしており、書込みタ
イミングがＣＤ−Ｉ拡張バスの高速度の故にクリティカ
ルであるから、重要である。諸信号は、ＦＩＦＯバッフ
ァの「充満」を指示するプロセッサにとって利用可能の
ものである。

【００６９】プログラム制御可能のコミュニケーション
論理デバイス２２（４２００ゲートＦＰＧＡ）は、マッ
プ可能のＥＰＲＯＭ用のマップレジスタおよびアドレス
デコード、並列コミュニケーション回路、並びに割込み
発生回路を含めて、デバッグ環境にとって重要な多数の
ファシリティを提供している。

【００７０】このモニタカートリッジは、ＣＤ−Ｉメモ
リスペース中にマップした２個の１６キロバイトＥＰＲ
ＯＭを適切に備えており、このＥＰＲＯＭのスペースア
ドレスは、その値をコミュニケーション論理内のレジス
タに書込むことにより、このカートリッジが設定する。
典型的には、このＥＰＲＯＭは多数のＯＳ−９モジュー
ルを含んでおり、ベースアドレスをレジスタに書込んだ
後に、ＣＤ−Ｉプレーヤをリセットして、このモジュー
ルの位置決めをプレーヤの初期化中に行うことができ
る。

【００７１】コミュニケーション論理は、ＣＤ−Ｉプレ
ーヤに割込みを発生させて、ベクトルを供給することが
でき、このベクトルは、コミュニケーション論理内のレ
ジスタから得られる。これは、ホストソフトウエアのコ
マンドのもとに、あるいは、特殊な事象が検出された場
合に、ＣＤ−Ｉの正常なオペレーションが割込まれるの
を可能にする。このベクトルは、望むならば、マップ可
能のＥＰＲＯＭメモリからのＣＤ−Ｉプレーヤのジャン
プを起こさせることができ、このモニタカートリッジ
は、このようにして、従来のデバッギングを非強制的な
バッギングと同様に実行することを可能にする。

【００７２】ＣＤ−Ｉとデバッグホストもしくはカート
リッジとの間の高速度データ転送のために、コミュニケ
ーション論理は、双方向並列コミュニケーションリンク
を提供するが、これは８個の双方向データ信号とＳＴＲ
ＯＢＥおよびＡＣＫフロー制御信号とのために必要なイ
ンターフェースを提供することになる。

【００７３】３２キロバイトＥＰＲＯＭ蓄積領域２４
は、ＣＤ−Ｉプレーヤメモリマップに含まれるべきＯＳ
−９モジュール用に設けてあり、これは従来の「ブレイ
クおよび解析」の特徴を、適切なデバッグ用ＯＳ−９モ
ジュールに書込みを行うことにより補充し得るようにし
ている。ＣＤ−Ｉプレーヤと、プログラム制御可能のコ
ミュニケーション論理によって設けるがパイプのような
ＣＤ−Ｉオペレーションシステムに現れる初期のコミュ
ニケーション能力を用いたカートリッジとの間に、他の
モジュールによって高レベルコミュニケーションインタ
ーフェースを設けることができ、さらに他のモジュール
により、初期の並列コミュニケーション能力を仮想ディ
スクのようなＣＤ−Ｉオペレーションシステムに現われ
させることもできる。マップ可能の蓄積用のアドレス復
号化は、コミュニケーション論理により、その論理内の
レジスタによってベースアドレスを設定するのと同時に
遂行する。

【００７４】カートリッジ用並列入出力ポート２６は、
デバッギングホストとＣＤ−Ｉプレーヤとの間に、その
ホストが指示する高速双方向コミュニケーションの能力
を提供するが、すべてのホストが書込みと同時に並列ポ
ートを介して読出しを支持するわけではないので、方向
の制御は制御信号を用いたホストによって管理される。

【００７５】システム呼出しおよび割込みに関係のある
データの検出、解析および蓄積に適応し得るハードウエ
アは、バスアクティビティの解析行うために、６８０７
０信号に同期する必要があるが、これは信号ＡＳＮの立
上がりエッジにバスの状態をラッチすることによって達
成される。この信号は、そのバスからデータを受取り、
もしくは、そのバスにデータを送り込むバスサイクルの
終端でプロセッサによって表わされる。読取りおよび書
込みのタイミング図を図２に示す。

【００７６】オペレーションの期間中、カートリッジ
は、アドレスデータおよびコントロールの各バス上の信
号を受取り、必要な命令もしくは事象が検出されたとき
に６８３４０に情報を与え、これにより、プレーヤの拡
張バスとデバッガ中のプロセッサとの間に大幅のフィル
タリングを導入し、プロセッサが自由に事象処理および
ホストコミュニケーションを管理し得るようにする。

【００７７】図３に示すように、プログラム制御可能の
事象フィルタ１８（図１）は、プレーヤのアドレスデー
タおよびコントロールの各バス用にそれぞれ比較器３２
および遅延要素３４を従えたバッファ回路３０からな
り、バスアクティビティの特定のパターンを検出し得る
ようになっており、制御回路（図示せず）もキャッシュ
メモリ２０（図１）の管理用に設けてある。解析回路の
説明のために、パッファ回路の各出力には、ＬＡ（ラッ
チドアドレス）、ＬＤ（ラッチドデータ）およびＬＣ
（ラッチドコントロール）の各ラベルを付してあり、Ｌ
Ｃの主要要素はＬＲＷＮ（ラッチドリード／ライト）で
ある。この各ラベルは、ｎサイクル遅延した比較器の出
力に付されており、ｎはＡＳＮ信号が支配する遅延設定
手段３６によって設定された整数値である。したがっ
て、「ＬＡ３＝Ｏｘ１２３４５６」はアドレスバスが１
２３４５６の１／６０の値をとったときから３バスサイ
クル後に現われるブーリアン信号を表わす。トリガのオ
ペレーションの例としては、つぎの各事象の検出が考え
られる。 −スタックフレーム（トラップすなわち割込み）の発生 ---事象コード♯１ −スタックフレームの除去（例外の終了） ---事象コード♯２ −スタック上の全レジスタをセーブする命令 ---事象コード♯３ −システム呼出しファンクションコードを取出す命令 ---事象コード♯４

【００７８】プロセッサは、目下活動中の例外のスタッ
ク、例外を解析するためのバッファおよびその発見を報
告して指令を受入れるためのホスト管理スキームを有
し、正常なオペレーションの期間中、ホストと連絡し
て、バッファ中で発見した事象を処理する。これらの事
象はヘッダとデータ領域とからなっており、ヘッダは事
象の種類を規定し、事象の種類によって決まる大きさの
データ領域は、事象に関連した付加的データを含んでい
る。例えば、スタックフレームの発生に関連したデータ
領域には、例外が生じた命令アドレス、例外が生じた時
点のシステムスタックポインタおよびスタックフレーム
に蓄積された状態レジスタが含まれる。これに加えて状
態カウンタおよびタイミング情報の少なくとも一方を蓄
積することができる。事象バッファ内の情報の処理に際
し、プロセッサは、どの事象を例外スタック中に位置さ
せるのが必要か、所定の例外は終了したか、ホストに報
告する必要があるのは何か、プロセッサはデータをどの
ように処理しているか（例えばバッファがオーバフロー
しかけているか）などを解読することができる。

【００７９】スタックフレーム発生（事象コード♯１）
の検出は、トラップすなわち割込みが発生したことを示
すが、その条件はリスト７に示すとおりである。右側の
条件は、少ない個数のゲートによって容易になし得る比
較およびマスキングのみを必要とすることに注目された
い。このシーケンスの検出に際し、フィルタはプロセッ
サに対する割込みを発生させ、プロセッサはつぎの各情
報を読取ることができる。 −ＬＤ６が例外のベクトルを提供する。 −ＬＡ６が、例えば、例外の前にシステムスタックポイ
ンタを提供し得る。 −ＬＤ５およびＬＤ４が、ともに例外が起こった例外ア
ドレスを提供する。 −ＬＤ３が状態レジスタを提供する。 −ＬＤ２およびＬＤ１が、ともに例外ベクトルの値を提
供する。 プロセッサは、一旦この情報をフィルタから読取ると、
この情報を含んでいる事象バッファに新たなエントリを
発生させる。

【００８０】スタックフレーム除去（事象コード♯２）
の検出は、プロセッサが例外の処理を終了したことを示
し、プロセッサは、次の各情報を読取ることができる。 −ＬＤ４が復帰しつつある例外のベクトルを提供する。 −ＬＡ４がスタックフレームの始端のアドレスを提供す
る。 −ＬＤ２およびＬＤ１が、ともに例外が起こった例外ア
ドレスを提供する。 −ＬＤ３が蓄積されている状態レジスタを提供する。 プロセッサは、この情報をもった新たな事象バッファを
再度創作することができる。

【００８１】マシンレジスタをセーブする命令（事象コ
ード♯３）の検出は、レジスタがシステムスタック上で
セーブされる都度、その内容を逐一捕捉させる。このこ
とは、トラップコードの期間中に生じ、システム呼出し
に応じたパラメータに対するアクセスを提供する。シス
テム呼出しはプログラムの実行中の有意の時点で生ずる
ので、この事象の検出は、ＣＤ−Ｉアプリケーションの
デバッグに対して有効なツールを提供することになる。
この事象に対する条件はリスト９に示すとおりである。

【００８２】このシーケンスの検出に際し、フィルタは
プロセッサに対して割込みを発生させ、プロセッサはつ
ぎの情報を読取ることができる。 −ＬＡ１が命令の始端のアドレスを提供する。

【００８３】プロセッサは、レジスタが逐一システムス
タックに書込まれるのをウォッチすることができ、さら
に、新たな事象バッファエントリに蓄積することができ
る。

【００８４】システム呼出しファンクションコードを取
出す命令（事象コード♯４）の検出は、どのシステムフ
ァンクションが呼出されているかをプロセッサに識別さ
せる。このことはトラップコードの期間中に起こり、こ
のことに対する条件はリスト１０に示すとおりである。

【００８５】このシーケンスの検出に際し、フィルタは
プロセッサに対して割込みを発生させ、プロセッサはつ
ぎの情報を読取ることができる。 −ＬＡ１が命令の始端のアドレスを提供する。 −ＬＡ０がファンクションコードのアドレスを提供す
る。 プロセッサは、この情報を新たな事象バッファエントリ
に蓄積する。

【００８６】プロセッサは、ＦＩＦＯに基づく事象バッ
ファ２０に蓄積された事象群について考察する。その事
象バッファ２０は、例外タイミングの不均一な性質が解
析に先立って消滅されるようにする。一例として、バッ
ファ中の次の事象がコード♯２の事象である場合に、プ
ロセッサが例外の終りに行う解析について考察するに、
プロセッサは、除去したスタックフレームの属性のいく
つかを、例外スタックの頂点における例外の属性にマッ
チさせることができる。双方の属性がマッチした場合に
は、要すれば、ホストが例外の終端を通告されて、その
例外をスタックの頂点から除去することができ、したが
って、スタックは、現在のトラップすなわち割込みの歴
史の記録を形成することになる。事象コード♯１のスタ
ックフレームが発生すれば、その例外スタックの頂点に
新たな事象を付加することになる。

【００８７】このカートリッジを用いた非強制的な実時
間デバックの例をリスト１１を参照して説明するに、タ
スクは典型的にはコンパクトディスクとするデータ源か
らＣＤ−Ｉプレーヤのメモリマップに移したデータのモ
ジュールの検出に関するものである。ＯＳ−９モジュー
ルは、すべてモジュル長、コードやデータ等の型式およ
びヘッダチェックサムを記載したものを含む多数のフィ
ールドからなるヘッダを含めた標準書式を有している。
モジュールをメモリにロードしたときは、ヘッダチェッ
クサムを、ＯＳ−９コードによって評価するとともに、
ヘッダのチェックサムフィールドに蓄積した価と比較す
る。これは、ヘッダが誤りなくロードされていることを
手早く指示することになる。このタスクを実行するオペ
レーションシステムコードは、「カーネル」と呼ばれる
コアＯＳ−９モジュール内にあり、このコードの知識を
用いることにより、カートリッジが評価されつつあるチ
ェックサムをウォッチし、したがってロードされつつあ
るモジュルを実時間で検出することになる。チェックサ
ム評価期間中のバスアクティビティをリスト１１に示
す。

【００８８】サイクル（状態）９０５および９０６は、
チェックすべきヘッダのサイズをｄ１レジスタにロード
する。ヘッダは２Ｅヘックスバイトの長さであり、サイ
クル９０６におけるシフトは、バイトアクセスよりもワ
ードアクセスを用いてヘッダをチェックすることを考慮
に入れている。サイクル９０７においては、評価したチ
ェックサムをＦＦヘックスに初期化する。この評価ルー
プは、サイクル９０８でスタートし、モジュールヘッダ
における次のワードをｄＯレジスタに読込む。最初のか
かる読込みがサイクル９０９で認められる。サイクル９
１０は、新たな値を排他的ＯＲすることにより、その新
たな値を現在のチェックサムの値に加算するチェックサ
ム評価の標準方法を用いている。サイクル９１１および
９１２は、チェックサム評価が終了していない場合に
は、その評価ループを反復させる。

【００８９】モジュール検出用データを提供するのに用
いたフィルタは、

【数３】 命令に対する読取りをトリガする。アドレスＯｘ１８Ａ
１ＦＣに対する読取りによりそのモジュールを検出した
後に、フィルタは、引続く６４サイクルに関するデータ
を事象キャッシュメモリ２０（図１）中にセーブする。
そのセーブしたデータには、各サイクル毎のアドレス、
データおよびコントロールバスの各値が含まれ、したが
って、チェックサム評価ループが生ずるのを示す。カー
トリッジプロセッサ１０（図１）は、このようにして、
サイクル９０９における第１ヘッダフィールドアクセス
から、また長さおよび型式などヘッダ内のフィールドか
ら、新たなモジュールがメモリ内の何処に位置するかを
検出することができる。ついで、このデータは、使用者
の注目を得るために、デバッギングホストＰＣに送られ
る。

【００９０】オペレーションシステムの知識に基づいた
トリガに従い、このデータが実時間で捕捉されるので、
ＣＤ−Ｉプレーヤは、遂行されるデバッグタスクに影響
されずに、正常通りに機能し続ける。

【００９１】以上に説明したシステムは、バスシグナル
をフィルタリングして結果の事象を解析する、という問
題に対するアプローチを提供する。事象バッファの解析
は、特別のシステム呼出しが検出され、タイミング情
報、スタックポインタおよびシステム呼出しに対するパ
ラメータなどの属性とともにホストデバッグシステムに
報告されるようにする。

【００９２】以上に説明した本発明の開示を読めば、他
の変形は当業者には自明であり、かかる変形には、モニ
タおよびデバッグのシステム、デバイスおよび構成要素
について既知であって、以上に説明した特徴に替えて、
あるいは加えて用い得る他の特徴を含めることができ
る。諸特徴の特別の組合わせに対する特許請求の範囲を
冒頭に掲載したが、本発明の開示の範囲には、前掲の特
許請求の範囲との関連の有無および本発明が解決すべき
技術的問題の緩和の程度には拘わりなく、以上に明確
に、あるいは暗黙理に、あるいは一般化して開示した新
たな特徴もしくは特徴の新たな組合わせを含むこと勿論
である。

【００９３】なお、以上に記載した本発明によるモニタ
カートリッジの特徴を表わすオペレーションを説明する
ためのコードセグメントをつぎのリスト１乃至１１に順
次に示す。

【００９４】

【表１】

【００９５】

【表２】

【００９６】

【表３】

【００９７】

【表４】

【００９８】

【表５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するコンパクトディスクプレーヤ
用モニタカートリッジを示すブロック線図である。

【図２】読出し・書込み周期のタイミングを示す線図で
ある。

【図３】図１に示したプログラム制御可能論理ユニット
の他の構成例を示すブロック線図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ポウル アンドリュー クラーク イギリス国 アールエイチ11 ７ディーエ イチ ウエスト サセックス クロウレイ クロウレイ ホスピタル ザ ガレイジ フラット（番地なし) (72)発明者 ジョナサン リチャード ピーシング イギリス国 シーアール０ ７エイチエイ クロイドン ノーサンプトン ロード20

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラム制御を施したプロセッサ主体
   の装置の動作をモニタする方法において、 所定のプロセッサオペレーションシステムの事象を表わ
   す当該装置の電子的信号を判定する過程、 前記プロセッサオペレーションシステム外の位置から、
   当該装置の信号バスにおける前記電子的信号の発生をモ
   ニタする過程、および、 当該信号発生の検出に際し、前記プロセッサオペレーシ
   ョンシステムの事象の所定の詳細を捕捉して報告する過
   程を備えたことを特徴とするブログラム制御装置モニタ
   方法。
2. 【請求項２】 前記検出した事象に所定のメモリ位置に
   対するアクセスが含まれている場合に、当該メモリ位置
   に書込み、読出した事柄に関する情報の報告を前記捕捉
   して報告する過程に含んでいることを特徴とする請求項
   １記載のプログラム制御装置モニタ方法。
3. 【請求項３】 事象発生点を指示するタイムスタンプの
   検出データへの加算を前記捕捉して報告する過程に含ん
   でいることを特徴とする請求項１または２記載のプログ
   ラム制御装置モニタ方法。
4. 【請求項４】 モニタの対象が前記プロセッサ主体の装
   置のデータバスであり、前記電子的信号が所定のデータ
   ワードであることを特徴とする請求項１記載のプログラ
   ム制御装置モニタ方法。
5. 【請求項５】 モニタの対象が前記プロセッサ主体の装
   置のアドレスバスであり、前記電子的信号が所定のメモ
   リアドレスであることを特徴とする請求項１記載のプロ
   グラム制御装置モニタ方法。
6. 【請求項６】 事象の検出に際し、当該事象に引続く所
   定期間における全バス信号を捕捉することを特徴とする
   請求項４または５記載のプログラム制御装置モニタ方
   法。
7. 【請求項７】 プログラム制御を施したプロセッサ主体
   の装置の動作をモニタする装置において、 当該プロセッサ主体の装置の信号バスに接続可能であっ
   て、特定のプロセッサオペレーションシステムの事象を
   表わす少なくとも当該装置の所定の電子的信号の発生を
   検出可能のフィルタ手段、 当該フィルタ手段に接続して事象の検出に際し、予定し
   た詳細を書込み可能な事象キャッシュメモリ、 前記フィルタ手段に接続して、当該フィルタ手段を介
   し、前記事象キャッシュメモリから読出した事象の詳細
   を蓄積可能の事象データ蓄積メモリ、および、 前記フィルタ手段および前記事象データ蓄積メモリに接
   続してそれぞれの動作を制御するプロセッサ回路を備え
   たことを特徴とするプログラム制御装置モニタ装置。
8. 【請求項８】 前記フィルタ手段が、所定の装置信号の
   配列から少なくとも一つの装置信号を制御可能に検出し
   得るプログラム制御可能の装置であることを特徴とする
   請求項７記載のプログラム制御装置モニタ装置。
9. 【請求項９】 前記フィルタ手段に接続して、フィルタ
   構成を規定する情報を蓄積するフィルタ構成蓄積手段を
   備えたことを特徴とする請求項８記載のプログラム制御
   装置モニタ装置。
10. 【請求項１０】 前記プロセッサ回路が、捕捉した事象
    の詳細を、前記事象データ蓄積メモリにおける第１領域
    から読出し、処理して、他の領域に再度書込み得ること
    を特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載のプログ
    ラム制御装置モニタ装置。
11. 【請求項１１】 前記信号バスに接続可能であって、前
    記プロセッサ主体の装置の動作に割込みを行い得るデバ
    ッグ手段を備えたことを特徴とする請求項７乃至１０の
    いずれかに記載のプログラム制御装置モニタ装置。
12. 【請求項１２】 前記プロセッサ回路、前記フィルタ手
    段および前記事象データ蓄積メモリに接続可能の双方向
    通信ポートを備えたことを特徴とする請求項７乃至１１
    のいずれかに記載のプログラム制御装置モニタ装置。
13. 【請求項１３】 被モニタ装置オペレーションシステム
    の知識によって決定したデータ処理アルゴリズムを施す
    プログラム制御ホスト装置および双方向通信リンクを介
    して当該ホスト装置に接続した請求項１１記載のモニタ
    装置を備えたことを特徴とするデバッギング装置。