JPH0743659B2 - プログラム走行時間測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プログラム走行時間測
定装置に関し、特にＣＰＵが命令の先読み機能を有する
場合にプログラム走行時間の測定を行えるようにしたプ
ログラム走行時間測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プログラム走行時間は、測定対象装置の
ＣＰＵが測定開始点の命令を実行してから測定終了点の
命令を実行するまでの時間と定義される。ＣＰＵに命令
の実行前に複数の命令を読み出す先読み機能がない場合
は、測定開始及び終了を欲する命令が格納されたメモリ
のアドレスで測定開始点及び測定終了点を指定し、ＣＰ
Ｕによって該当するアドレスのメモリから命令が読み出
されたら測定開始点又は測定終了点と判定することがで
きた。

【０００３】しかし、ＣＰＵに複数の命令をキャッシュ
メモリに読み出す先読み機能がある場合は、ＣＰＵがメ
モリから命令を読み出すアドレスを用いて測定点を指定
すると、測定点の命令を実行したと誤認して誤ったプロ
グラム走行時間の測定をしてしまうことがある。これ
は、ＣＰＵが先読みした複数の命令のアドレス中に指定
されたアドレスが存在してこれを測定開始又は測定終了
と判断しても、複数の命令中のこのアドレスで指定され
た命令の前に条件付き分岐命令が含まれていると、指定
された命令が実行される場合とされない場合とがあるか
らである。すなわち、条件付き分岐命令が実行されて分
岐しない場合はその次の命令が実行されるので、指定さ
れた命令も実行されることになるが、ある条件に従って
分岐する場合はキャッシュメモリに格納されたその次以
降の命令はクリアされて実行されないことになるからで
ある。

【０００４】そこで、従来、プログラム走行時間の測定
は、ＣＰＵをその動作をエミュレーションするイン・サ
ーキット・エミュレータ（以下、ＩＣＥと略する）に置
き換えて測定するか、又はプログラムの一部を書き換え
て例えば１命令を実行するごとに割り込みを発生させて
その命令の実行時間を測定することを繰り返して積算す
ることによって測定していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来は上記のようにプ
ログラム走行時間を測定しており、ＩＣＥの場合は、装
置自身のＣＰＵの動作ではなくＩＣＥのエミュレーショ
ン動作なので、実際のプログラム走行時間を測定するこ
とができないという問題点があった。また、プログラム
の一部を書き換えて測定する場合は、あらかじめプログ
ラムを変更しておく必要があり、測定区間を変えるごと
にプログラムの作成を必要とするという問題点があっ
た。本発明は、上記課題を解決するために、ＣＰＵが命
令の先読み機能を有する場合でも、プログラム走行時間
を実際のＣＰＵを用いてプログラム変更せずに測定でき
るプログラム走行時間測定装置を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＣＰＵが命令
の実行前に複数の命令をメモリから先に読み出すために
出力したアドレスを所定の命令数分だけ先入れ先出し方
式で記憶して先読み命令のアドレス範囲として出力する
先読み記憶レジスタと、プログラム走行時間の測定を開
始したい命令のアドレスを先頭とする所定の命令数分の
アドレスからなるアドレス範囲を測定開始点として記憶
する測定開始点レジスタと、プログラム走行時間の測定
を終了したい命令のアドレスを終わりとする所定の命令
数分のアドレスからなるアドレス範囲を測定終了点とし
て記憶する測定終了点レジスタと、先読み記憶レジスタ
から出力された先読み命令のアドレス範囲及び測定開始
点レジスタから出力された測定開始点のアドレス範囲を
比較し、このアドレス範囲が一致したときに開始信号を
出力する測定開始判定回路と、先読み記憶レジスタから
出力された先読み命令のアドレス範囲及び測定終了点レ
ジスタから出力された測定終了点のアドレス範囲を比較
し、このアドレス範囲が一致したときに終了信号を出力
する測定終了判定回路と、測定開始判定回路から開始信
号が出力されると時間測定を開始し、測定終了判定回路
から終了信号が出力されると時間測定を終了するタイマ
回路とを有することを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明によれば、測定開始判定回路で先読み記
憶レジスタから出力された先読み命令のアドレス範囲と
測定開始点レジスタから出力された測定開始点のアドレ
ス範囲とを比較し、このアドレス範囲が一致したら開始
信号を出力してタイマ回路でプログラム走行時間の測定
を開始し、次に測定終了判定回路で先読み記憶レジスタ
から出力された先読み命令のアドレス範囲と測定終了点
レジスタから出力された測定終了点のアドレス範囲とを
比較し、このアドレス範囲が一致したら終了信号を出力
してタイマ回路のプログラム走行時間の測定を終了す
る。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の１実施例を示すプログラム走
行時間測定装置のブロック図である。１はプログラム走
行時間の測定対象装置、２はその内部に図示しないキャ
ッシュメモリを備えて命令の先読み機能を有する測定対
象装置１のＣＰＵ、３はＣＰＵ２のプログラムが記憶さ
れたメモリ、４ａはＣＰＵ２からメモリ３等に対してア
ドレスを出力するためのアドレス・バス、４ｂは各デバ
イス間でデータの入出力を行うためのデータ・バス、４
ｃは制御クロック等の制御信号のやり取りを行うための
コントロール・バス、５はメモリ３から命令を先読みす
るためにＣＰＵ２から出力されたアドレスと制御信号と
に基づいて命令を先読みしたアドレスを取り出す先読み
アドレス取り出し回路、６はＣＰＵ２が先読みできる最
大の命令数と等しい数のアドレスを記憶でき、先読みア
ドレス取り出し回路５から出力されたアドレスを先入れ
先出し方式で記憶する先読み記憶レジスタである。

【０００９】７は図示しない外部装置から後述する測定
開始点及び測定終了点のアドレス範囲を入力されて記憶
する測定点レジスタ、７ａは測定点レジスタ７の内部に
あってＣＰＵ２が先読みできる最大の命令数と等しい数
のアドレスを記憶でき、外部装置から入力された測定開
始点のアドレス範囲を記憶する測定開始点レジスタ、７
ｂは測定開始点レジスタ７ａと同様で測定終了点のアド
レス範囲を記憶する測定終了点レジスタ、８は先読み記
憶レジスタ６と測定開始点レジスタ７ａとからそれぞれ
パラレルに出力されたアドレスを比較して測定開始点を
検出した場合は開始信号を出力する測定開始判定回路、
９は同様に先読み記憶レジスタ６と測定終了点レジスタ
７ｂとからのアドレスにより測定終了点を検出した場合
は終了信号を出力する測定終了判定回路、１０は測定開
始判定回路８から開始信号が出力されると時間測定を開
始し、測定終了判定回路９から終了信号が出力されると
時間測定を終了するタイマ回路である。

【００１０】先読み記憶レジスタ６は、ＣＰＵ２がアド
レス・バス４ａに出力することで先読みアドレス取り出
し回路５によって取り出されて出力されたアドレスを先
入れ先出し方式で記憶して出力する。つまり、先読みア
ドレス取り出し回路５から出力されたアドレスを次々と
記憶していき、ＣＰＵ２が先読みできる最大の命令数分
のアドレスを記憶したら一番古いアドレスを捨てて次の
アドレスを記憶する。そして、その出力は、最も先に記
憶されたアドレスを先頭とする所定の命令数分、例えば
５ステップ分だけのアドレス範囲を測定開始判定回路８
及び測定終了判定回路９へ各々パラレルデータとして出
力する。

【００１１】そして、測定開始点レジスタ７ａは、測定
を開始したい命令のアドレスを先頭とする上記と同じ所
定の命令数分だけのアドレス範囲を測定開始点として記
憶する。これは、外部装置からアドレス・バス４ａによ
って測定開始点レジスタ７ａを指定し、データ・バス４
ｂを通して上記のようなアドレス範囲を測定開始点レジ
スタ７ａに入力して記憶させることで行なわれる。その
出力は、先読み記憶レジスタ６と同様に測定開始点のア
ドレス範囲を測定開始判定回路８へパラレルデータとし
て出力する。同様に測定終了点レジスタ７ｂも、所定の
命令数分を有して測定を終了したい命令のアドレスで終
わるようなアドレス範囲を測定終了点として記憶し、測
定終了判定回路９へパラレルに出力する。

【００１２】次に、このようなプログラム走行時間測定
装置の動作を説明する。まず、測定対象装置１が動作を
始めると、ＣＰＵ２が命令の実行前に先読みする複数の
命令のアドレスは、ＣＰＵ２から出力されて先読みアド
レス取り出し回路５で取り出され、先読み記憶レジスタ
６に次々と記憶されていく。そして、測定開始判定回路
８は、先読み記憶レジスタ６からパラレルで出力された
先読み命令のアドレス範囲と、測定開始点レジスタ７ａ
から同じくパラレルで出力された測定開始点のアドレス
範囲とを比較をする。このような比較を繰り返して上記
のアドレス範囲が一致すると、測定開始点と判断して開
始信号を出力する。タイマ回路１０は、測定開始判定回
路８から開始信号を入力されると、プログラム走行時間
の測定を開始する。

【００１３】次に、測定終了判定回路９は、測定開始判
定回路８と同様に先読み記憶レジスタ６からパラレルで
出力された先読み命令のアドレス範囲と、測定終了点レ
ジスタ７ｂからパラレルで出力された測定終了点のアド
レス範囲とを比較し、アドレス範囲が一致すると、測定
終了点と判断して終了信号を出力する。そして、タイマ
回路１０は、測定終了判定回路９から終了信号を入力さ
れてプログラム走行時間の測定を終了する。よって、外
部装置からアドレス・バス４ａによってタイマ回路１０
を指定し、データ・バス４ｂを通して測定されたプログ
ラム走行時間のデータを取り出すことによりプログラム
走行時間の表示等をすることができる。

【００１４】このように、ＣＰＵ２が命令の先読み機能
を有する場合でも、実行されるべき命令のアドレスが所
定の命令数分だけ連続したアドレス範囲で測定開始点及
び測定終了点を指定することにより、所望のプログラム
の走行時間を測定することができる。なお、ＣＰＵ２の
命令の実行と命令の先読みとは非同期で行われるので、
実際の命令の実行と測定開始点及び測定開始点の検出と
の間には厳密には誤差が生ずるが、プログラム走行時間
の測定は通常その対象プログラムが２００〜３００ステ
ップ以上であり、これに対してアドレス範囲のステップ
数は例えば５ステップ程度なので、上記の誤差は無視で
きる。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、ＣＰＵが命令の先読み
機能を有する場合でも、実行されるべき命令のアドレス
が所定の命令数分だけ連続したアドレス範囲で測定開始
点及び測定終了点を指定することにより、実際のＣＰＵ
を用いてプログラムを変更することなしに任意区間のプ
ログラム走行時間を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示すプログラム走行時間測
定装置のブロック図である。

【符号の説明】

１ 測定対象装置 ２ ＣＰＵ ３ メモリ ４ａ アドレス・バス ４ｂ データ・バス ４ｃ コントロール・バス ５ 先読みアドレス取り出し回路 ６ 先読み記憶レジスタ ７ 測定点レジスタ ７ａ 測定開始点レジスタ ７ｂ 測定終了点レジスタ ８ 測定開始判定回路 ９ 測定終了判定回路 １０ タイマ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＣＰＵが命令の実行前に複数の命令をメ
   モリから先に読み出すために出力したアドレスを所定の
   命令数分だけ先入れ先出し方式で記憶して先読み命令の
   アドレス範囲として出力する先読み記憶レジスタと、 プログラム走行時間の測定を開始したい命令のアドレス
   を先頭とする前記所定の命令数分のアドレスからなるア
   ドレス範囲を測定開始点として記憶する測定開始点レジ
   スタと、 プログラム走行時間の測定を終了したい命令のアドレス
   を終わりとする前記所定の命令数分のアドレスからなる
   アドレス範囲を測定終了点として記憶する測定終了点レ
   ジスタと、 前記先読み記憶レジスタから出力された先読み命令のア
   ドレス範囲及び前記測定開始点レジスタから出力された
   測定開始点のアドレス範囲を比較し、このアドレス範囲
   が一致したときに開始信号を出力する測定開始判定回路
   と、 前記先読み記憶レジスタから出力された先読み命令のア
   ドレス範囲及び前記測定終了点レジスタから出力された
   測定終了点のアドレス範囲を比較し、このアドレス範囲
   が一致したときに終了信号を出力する測定終了判定回路
   と、 前記測定開始判定回路から開始信号が出力されると時間
   測定を開始し、前記測定終了判定回路から終了信号が出
   力されると時間測定を終了するタイマ回路とを有するこ
   とを特徴とするプログラム走行時間測定装置。