JPH10222397A

JPH10222397A - シミュレーション装置、シミュレーション方法、及び、シミュレーションプログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体

Info

Publication number: JPH10222397A
Application number: JP9021793A
Authority: JP
Inventors: Shigeyoshi Kaneko; 栄美金子
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1997-02-04
Publication date: 1998-08-21
Also published as: US6240544B1

Abstract

(57)【要約】【課題】実行した命令の取り消しを数回以上繰り返し
行え、命令を取り消す処理を行うために必要な１命令当
たりのトレース情報を少なく抑えることである。【解決手段】コマンド入力読み込み部１３０の入力に
よりコマンドが正順コマンドの場合には、命令の種類、
及び、命令の実行により更新されるレジスタに格納され
る値、フラグの値、分岐元も番地の値、もしくはメモリ
に格納される値を命令の種類により選択的にトレース情
報として登録処理を行う実行処理部１４０と、コマンド
入力読み込み部１３０の入力によりコマンドが逆順コマ
ンドの場合には、命令の種類によりトレース情報を用い
てデータ復元処理を行うＵＮＤＯ実行処理部１５０とを
備えるようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シミュレーション
装置、シミュレーション方法、及び、シミュレーション
プログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体に関
し、特に、ソフトウェアの開発時に実行した命令の取り
消しを数回以上繰り返し行え、命令を取り消す処理を行
うために必要な１命令当たりのトレース情報を少なく抑
え、シミュレーションの操作性の向上を図る技術に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ソフトウェア・シミュレーション装置に
は、実行モジュールを読み込み、実行モジュールの最
後、或いは指定されたブレークポイントまで一気に実行
する方法と、シミュレーション装置を起動し、実行モジ
ュールを読んだ後、コマンド入力に従って実行を進める
ユーザとの対話型の実行方法がある。

【０００３】図１４は、従来の対話型による実行を行う
第１の従来例のシミュレーション装置を示す構成図であ
る。このシミュレーション装置は、実行モジュール１０
０の読み込みを行う実行モジュール読み込み部１１０
と、シミュレーション処理に用いる各種の変数等の初期
化を行う初期化処理部１２０と、操作者が入力したコマ
ンドを読み込むコマンド入力読み込み部１３０と、実行
モジュール１００について、コマンド入力読み込み部１
３０で読み込んだコマンドによりシミュレーションの実
行処理を行う実行処理部１７０と、この実行処理部１７
０にて実行されたシミュレーション結果を出力する結果
出力部１６０とを備えるものである。

【０００４】プログラムを開発しシミュレーション装置
でそのプログラムを実行する場合、まずシミュレーショ
ン装置で実行モジュールを最後まで実行する。ここで、
プログラムの実行結果が正しくない、シミュレーション
装置が暴走する、等の症状が出た場合には、プログラム
にバグがあると判断される。そこで、対話型の実行方法
を用い、プログラムのどの箇所にバグがあるか、実行モ
ジュールを少しずつ進めて問題の箇所を探すことにな
る。

【０００５】図１５は、図１４に示したシミュレーショ
ン装置の処理の流れを示した図である。まず、実行モジ
ュールを読み込む（ステップＳ１５１）。また、シミュ
レーションに必要な変数等の初期化を行う（ステップＳ
１５２）。続いて、操作者からシミュレーション装置へ
入力されたコマンドを読み込む（ステップＳ１５３）。
ここで入力されるコマンドは上述した、指定されたブレ
ークポイントまで一気に実行するためのコマンド、実行
プログラムの１ステップづつ実行を行うステップ実行を
するためのコマンド、若しくは終了のためのコマンドで
あるものとする。

【０００６】ブレークポイントまで実行するためのコマ
ンドが入力された場合には、ステップＳ１５４でそれを
判定し、ブレークポイントまでステップ実行処理Ｓ１５
７を繰り返し（ステップＳ１５５）、次のコマンド入力
の命令に従う（ステップＳ１５３）。また、ステップ実
行のためのコマンドが入力された場合には、ステップＳ
１５６でそれを判定し、ステップ実行処理Ｓ１５７を行
い、次のコマンド入力の命令に従う（ステップＳ１５
３）。コマンド入力が終了命令の場合には、それをステ
ップＳ１５８で判定し、シミュレーション処理が終了す
る。この際、実行を中断したい実行モジュールの番地を
通り過ぎて実行してしまった場合、或いは数ステップ実
行して、期待した結果が得られなかった場合に、数ステ
ップ前に戻したい時に、従来のシミュレーション装置で
は、逆戻りができないため、シミュレーションを最初か
らやり直す必要があり、プログラム開発の効率が悪かっ
た。

【０００７】次に、第２の従来例のシミュレーション装
置について説明する。ここで説明するシミュレーション
装置は、プログラムの実行の履歴として「トレース情
報」を保存し、プログラムのデバッグに利用するもので
ある。この情報を流用すれば、シミュレーション装置で
プログラムを逆戻りさせることは可能になる。しかし、
この従来例におけるトレース情報では、各命令の番地、
レジスタ、メモリ、フラグの値、等の多くの情報を記録
する必要があった。

【０００８】さらにこのシミュレーション装置による処
理では、ある番地の命令に対し、命令を実行した「後」
のオペランドの値を保存するため、以下に例示したよう
に、デスティネーションオペランド（命令を実行した結
果が格納されるレジスタやメモリ）の値だけを記憶した
のでは、プログラムを逆に実行すると、正しく元の値に
復元されない。そのため、ソースオペランド（命令の実
行に用いるレジスタやメモリ）の値も保存する必要があ
る。

【０００９】例１）演算命令の場合スタート時にはＡ＝４、Ｂ＝３とする。「Ａ＋Ｂ」の結
果を「Ａ」に入れる加算命令を実行した場合、従来のト
レース情報では、図１６（ａ）に示す如く、Ａの値とし
て「７」を保存する。この命令を取り消すためにＡに
「７」を戻すと、ソースオペランド側のＡの値も「７」
になり、再度この命令を実行する場合には、正しい結果
が得られない。従って、デスティネーションオペランド
のみならず、ソースオペランドをも保存する必要があ
る。

【００１０】例２）分岐命令の場合また、分岐命令を実行する場合には、従来のトレース情
報では、「分岐先」の番地を保存している。そのため、
図１６（ｂ）に示す如く、分岐命令で０ｘ１２４０番地
に分岐した後、その命令の実行を取り消したい場合に
は、０ｘ１２４０番地の命令の１つ前にどの番地が実行
されたかが分からない。このため、分岐元番地をも保存
する必要がある。

【００１１】図１７は第２の従来例のシミュレーション
装置を示す構成図である。このシミュレーション装置
は、実行モジュール１００の読み込みを行う実行プログ
ラム読み込み部１１０と、シミュレーション処理に用い
る各種の変数等の初期化を行う初期化処理部１２０と、
操作者からの命令を入力するコマンド入力読み込み部１
３０と、実行モジュール１００について、コマンド入力
読み込み部１３０で入力した操作者の入力によりシミュ
レーションの実行処理を行う実行処理部１８０と、コマ
ンド入力読み込み部１３０の入力した操作者の入力によ
り、トレース情報を復元してその命令の実行していない
状態に戻すＵＮＤＯ実行処理部１９０と、この実行処理
部１８０、若しくはＵＮＤＯ実行処理部１９０にて実行
されたシミュレーション結果を出力する結果出力部１６
０とを備えるものである。

【００１２】上記構成によるシミュレーション装置にお
いては、上述の如く、非常に多くのトレース情報を保存
する必要があった。この第２の従来例のシミュレーショ
ン装置に必要なトレース情報の例を図１８に示す。図示
の如く、各レジスタ、及びその値やオペコード等、（図
中の”＊”は、ＢＮＥ(Brunch Not Equal)命令が分岐し
たか否かを示すフラグである）数多くの情報を保存する
必要があるため、１つの命令の実行に対して３５８ビッ
トのテーブルサイズが必要であった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、第１の従
来例のシミュレーション装置においては、逆戻りができ
ないため、効率のよいソフトウエア開発を行うことが困
難であった。また、第２の従来例のシミュレーション装
置においては、プログラムが大きくなれば、トレース情
報が膨大な量となり、記憶容量が不足するという問題が
あった。

【００１４】一方、シミュレーションを高速に行う方法
として、ハードウェア・エミュレーション装置を用い
て、実行モジュールを実行する方法がある。エミュレー
ション装置では、通常実行プログラムを逆戻りして実行
させることは、困難である。

【００１５】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、実行した命令の取り
消しを数回以上繰り返し行え、更に、命令を取り消す処
理を行うために必要な１命令当たりのトレース情報を少
なく抑え、これにより多くの命令のトレース情報を保存
できるシミュレーション装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、命令を実行する際に、命令の種
類、及び、前記命令の実行により更新されるレジスタに
格納される値、フラグの値、分岐元の番地の値、もしく
はメモリに格納される値を命令の種類により選択的にト
レース情報として登録し、前記命令が実行される前の状
態を復元する際には、命令の種類により前記トレース情
報を用いて復元処理を実行することを特徴とする。

【００１７】上記発明の構成によれば、命令の種類によ
り選択的にトレース情報として登録するようにしてあ
る。このように、命令の種類により登録する情報を変え
るようにすることで、命令を取り消す処理を行うために
必要な１命令当たりのトレース情報を少なく抑え、これ
により多くの命令のトレース情報を保存できるのであ
る。従って、シミュレーション装置の操作性を向上させ
ることができるのである。

【００１８】請求項２の発明は、シミュレーションを行
う実行モジュールを読み込む実行モジュール読み込み部
と、シミュレーションに使用する変数の初期化処理を行
う初期化処理部と、シミュレーション処理に関するコマ
ンド入力を読み込むコマンド入力読み込み部と、このコ
マンド入力読み込み部の入力によりコマンドが正順コマ
ンドの場合には、前記命令の種類、及び、前記命令の実
行により更新されるレジスタに格納される値、フラグの
値、分岐元の番地の値、もしくはメモリに格納される値
を命令の種類により選択的にトレース情報として登録処
理を行う実行処理部と、前記コマンド入力読み込み部の
入力によりコマンドが逆順コマンドの場合には、命令の
種類により前記トレース情報を用いて前記命令が実行さ
れる前の状態を復元するデータ復元処理を行うＵＮＤＯ
実行処理部と、を具備することを特徴とする。

【００１９】ここで、上記正順コマンドとは、実行モジ
ュールを命令順に行わせるために操作者が行う命令をい
う。また、逆順コマンドとは、実行モジュールの命令実
行を取り消すような処理を行わせるために操作者が行う
命令をいう。上記発明の構成では、実行処理部にて、命
令の種類により選択的にトレース情報として登録処理を
行い、ＵＮＤＯ処理部にて、命令実行を取り消す場合に
は登録したトレース情報を復元することで命令実行を遡
って取り消すことを実現するようにしてある。従って、
上記請求項１記載の発明の効果に加えて、操作者からの
コマンドによって実行モジュールを正順、逆順に実行す
ることができる。これにより、さらに、シミュレーショ
ン装置の操作性を向上させることができるのである。

【００２０】請求項３の発明は、上記請求項２における
前記実行処理部は、前記コマンド入力読み込み部の入力
によりコマンドが正順コマンドの場合に前記実行モジュ
ールを実行する際に、現在実行する命令の種類、及び、
命令の実行によりレジスタの値が更新される命令におい
ては、レジスタ番号とレジスタの値を、前記命令の実行
によりフラグの値が更新される命令においては、フラグ
の値を、前記命令の実行によりメモリの値が更新される
命令においては、メモリの番地とその値を、前記命令の
実行により分岐が発生した分岐先の命令においては、分
岐元の番地をトレース情報として選択的に登録処理を行
う第１のデータ格納処理部を備えることを特徴とする。

【００２１】上記発明の構成では、命令の種類、及びそ
の命令の種類により登録するトレース情報を特定したも
のである。上記発明の如く命令の種類により上記のトレ
ース情報を登録することで、命令の種類により登録する
情報を変更するようにすることで、命令を取り消す処理
を行うために必要な１命令当たりのトレース情報を少な
く抑え、これにより多くの命令のトレース情報を保存で
きるのである。これによりシミュレーション装置の操作
性を向上させることができるのである。

【００２２】請求項４の発明は、上記請求項３における
前記ＵＮＤＯ処理部は、前記コマンド入力読み込み部の
入力によりコマンドが逆順コマンドの際に前記実行モジ
ュールを復元する場合に、前記第１のデータ格納処理部
にて格納された復元する命令の種類から、前記命令の実
行によりレジスタの値が更新された命令においては、前
記第１のデータ格納処理部に登録された命令レジスタ番
号のレジスタに、登録されたレジスタの値を復元し、前
記命令の実行によりフラグの値が更新される命令におい
ては、前記第１のデータ格納処理部に登録されたフラグ
の値を復元し、前記命令の実行によりメモリの値が更新
される命令においては、前記第１のデータ格納処理部に
登録されたメモリの番地に、登録されたメモリの値を復
元し、前記命令の実行により分岐が発生した分岐先の命
令においては、分岐元の番地をプログラムカウンタに復
元する第１のデータ復元処理部を備えることを特徴とす
る。

【００２３】上記発明の構成では、命令の種類、及びそ
の命令の種類により復元するトレース情報を特定したも
のである。上記発明の如く命令の種類により上記のトレ
ース情報を復元することで、命令の種類により登録する
情報を変更するようにすることで、命令を取り消す処理
を行うために必要な１命令当たりのトレース情報を少な
く抑え、これにより多くの命令のトレース情報を保存で
きるのである。これによりシミュレーション装置の操作
性を向上させることができるのである。

【００２４】請求項５の発明は、前記請求項２における
前記実行処理部は、前記コマンド入力読み込み部の入力
によりコマンドが正順コマンドの際に前記実行モジュー
ルを実行する場合に、現在実行する命令の種類の登録処
理を行う第２のデータ格納処理部を備え、前記ＵＮＤＯ
処理部は、前記命令が可逆演算命令である場合に、逆演
算を行うことで前記命令が実行される前の状態に復元す
る第２のデータ復元処理部を備えることを特徴とする。

【００２５】ここで、可逆演算命令とは、ある演算の実
行後に、他のオペランドの値から一のオペランドの値を
復元することができる命令をいう。このように可逆演算
命令の場合には、命令の逆演算を行うことで一のオペラ
ンドの値を復元するようにしてあるので、その一のオペ
ランドの値を登録する必要がない。従って、上記発明の
構成によれば、さらにトレース情報を少なくすることが
できるのである。

【００２６】請求項６の発明は、エミュレーション装置
で命令を実行する際に、その命令に関する情報を登録
し、その情報を用いて前記命令が実行される前の状態を
復元するシミュレーション装置であって、前記命令の種
類、及び、前記命令の実行により更新されるレジスタに
格納される値、フラグの値、分岐元の番地の値、もしく
はメモリに格納される値を命令の種類により選択的にト
レース情報として登録し、前記エミュレーション装置で
命令をが実行される前の状態を復元する際には、前記ト
レース情報を用いてデータ復元処理を行うことを特徴と
する。

【００２７】上記発明の構成によれば、ハードウエア・
エミュレータに、実行命令の取消処理が可能なシミュレ
ーショ装置を付加することで、エミューレーションのみ
では不可能、若しくは実現が困難なエミュレータにおけ
る命令の取消処理を行うことができるのである。

【００２８】請求項７の発明は、命令を実行する際に、
シミュレーションを行う実行モジュールを読み込む実行
モジュール読み込み、シミュレーションに使用する変数
の初期化処理を行い、シミュレーション処理に関するコ
マンド入力を読み込むコマンド入力を読み込み、前記読
み込まれたコマンドが正順コマンドの場合には、前記命
令の種類、及び、前記命令の実行により更新されるレジ
スタに格納される値、フラグの値、分岐元の番地の値、
もしくはメモリに格納される値を命令の種類により選択
的にトレース情報として登録し、前記読み込まれたコマ
ンドが逆順コマンドの場合には、命令の種類により前記
トレース情報を用いてデータ復元することを特徴とす
る。

【００２９】ここで、上記正順コマンドとは、実行モジ
ュールを命令順に行わせるために操作者が行う命令をい
う。また、逆順コマンドとは、実行モジュールの命令実
行を取り消すような処理を行わせるために操作者が行う
命令をいう。上記発明の構成では、実行処理部にて、命
令の種類によりトレース情報として登録処理を行い、Ｕ
ＮＤＯ処理部にて、命令実行を取り消す場合には登録し
たトレース情報を復元することで命令実行を遡って取り
消すことを実現するようにしてある。従って、操作者か
らのコマンドによって実行モジュールを正順、逆順に実
行することができる。これにより、さらに、シミュレー
ション装置の操作性を向上させることができるのであ
る。

【００３０】請求項８の発明は、命令を実行する際に、
その命令に関する情報を登録し、その情報を用いて前記
命令が実行される前の状態を復元するシミュレーション
プログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体にお
いて、シミュレーションを行う実行モジュールを読み込
む実行モジュール読み込みステップと、シミュレーショ
ンに使用する変数の初期化処理を行う初期化処理ステッ
プと、シミュレーション処理に関するコマンド入力を読
み込むコマンド入力読み込みステップと、このコマンド
入力読み込みステップの入力によりコマンドが正順コマ
ンドの場合には、前記命令の種類、及び、前記命令の実
行により更新されるレジスタに格納される値、フラグの
値、分岐元の番地の値、もしくはメモリに格納される値
を命令の種類により選択的にトレース情報として登録処
理を行う実行処理ステップと、前記コマンド入力読み込
みステップの入力によりコマンドが逆順コマンドの場合
には、命令の種類により前記トレース情報を用いて前記
命令が実行される前の状態を復元するデータ復元処理を
行うＵＮＤＯ実行処理ステップと、を含むことを特徴と
する。

【００３１】ここで、上記正順コマンドとは、実行モジ
ュールを命令順に行わせるために操作者が行う命令をい
う。また、逆順コマンドとは、実行モジュールの命令実
行を取り消すような処理を行わせるために操作者が行う
命令をいう。上記発明の構成では、実行処理部にて、命
令の種類によりトレース情報として登録処理を行い、Ｕ
ＮＤＯ処理部にて、命令実行を取り消す場合には登録し
たトレース情報を復元することで命令実行を遡って取り
消すことを実現するようにしてある。従って、操作者か
らのコマンドによって実行モジュールを正順、逆順に実
行することができる。これにより、さらに、シミュレー
ション装置の操作性を向上させることができるのであ
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシミュレーシ
ョン装置、シミュレーション方法、及びシミュレーショ
ンプログラムを記録した機械読み取り可能な記録媒体の
実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明す
る。

【００３３】第１の実施の形態まず、本実施形態を説明するにあたり、以下の説明で用
いる用語の説明をする。ＵＮＤＯ処理とは、命令の実行
を取り消す処理という。データ格納テーブルとは、ＵＮ
ＤＯ処理に必要な値を登録するテーブルをいう。テーブ
ルは複数個用意し、データ格納処理実行前の各テーブル
のサイズは「ＳＩＺＥ」とする。現在データを登録／参
照しているテーブル以外で、既にデータが格納されてい
るテーブルは圧縮しておく。本実施の形態では、このテ
ーブルを「ＤＴ」と略記し、何番目のテーブルであるか
を「ＤＴ［Ｎ］」、ＤＴ［Ｎ］の何番地であるかを「Ｄ
Ｔ［Ｎ］［ｉ］」と表記する。ＤＴ［Ｎ］にデータの格
納が終了後、テーブルの最後を指す番地がＳＩＺＥを越
えていたら、この番地をＤＴ［Ｎ］のサイズとしてＳＩ
ＺＥ［Ｎ］に与える。ここで、テーブルを圧縮するの
は、さらにトレース情報の格納領域を小さくするためで
ある。

【００３４】また、シミュレーション装置の操作に関す
る用語としては、まず、ＵＮＤＯブレークポイントと
は、ＵＮＤＯ実行を終了する番地をいう。ステップ実行
とは、シミュレーション装置で、実行モジュールを１命
令だけ実行する。ＵＮＤＯステップ実行とは、最後に実
行した命令を１命令分とり消す。ＵＮＤＯ実行とは、最
後に実行した命令から連続して実行を遡り、ＵＮＤＯブ
レークポイントに達するまで取り消して行く処理をい
う。

【００３５】命令の種類には、以下のものがある。レジ
スタ系命令とは、命令実行によりレジスタの値が更新さ
れる命令（加減算等の演算命令、ロード命令等）をい
う。フラグ変化命令とは、フラグ変化を伴うレジスタ系
命令をいう。フラグ非変化命令とは、フラグ変化を伴わ
ないレジスタ系命令をいう。メモリ系命令とは、命令実
行によりメモリの値が更新される命令（ストア命令等）
をいう。分岐先命令とは、分岐命令が分岐する先の番地
にある命令で１つ前のＰＣと比べ、２命令長以上離れて
いる場合に分岐先命令とする。１つ前に実行した命令が
条件分岐命令なら、分岐しなかった場合、或いは分岐し
ても分岐先の番地が１命令長しか離されてない場合には
「分岐先命令」とはしない。

【００３６】テーブルに登録するデータのサイズに関す
る用語には以下のものがある。レジスタ番号サイズと
は、レジスタ番号の識別に必要なビット数をいい、３２
個なら６ビットである。レジスタサイズとは、レジスタ
の値のサイズをいい、３２ビットなら３２ビットであ
る。メモリ番地サイズとは、メモリ番地の識別に必要な
ビット数をいい、２³²なら３２ビットである。メモリサ
イズとは、メモリの値のサイズをいい、２³²ビットなら
３２ビットである。命令番地サイズとは、命令番地の識
別に必要なビット数をいい、２³²なら３２ビットであ
る。フラグサイズとは、フラグ（コンディションコー
ド）の識別に必要なビット数をいい、本実施の形態で
は、Ｎ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ）、Ｚ（Ｚｅｒｏ）、Ｖ（Ｏ
ｖｅｒｆｌｏｗ）、Ｃ（Ｃａｒｒｙ）の４つを持つもの
とする。フラグサイズは４ビットとなり、「ＮＺＶＣ」
の順で値を保持する。各フラグは［１］がその状態（Ｏ
Ｎ）であることを示す。

【００３７】その他、変数の定義は以下の如くである。
ＶＡＬは、ＤＴに登録する命令の種類を識別した値を持
つ３ｂｉｔの変数とする。ＰＣ、ＦＰＣ、及びＮＰＣ
は、現在、１命令前（ｆｏｒｗａｒｄ）、及び次（ｎｅ
ｘｔ）のプログラムカウンタとする。

【００３８】図１は、第１の実施の形態に係わるシミュ
レーション装置の構成図を示したものである。本発明の
第１の実施の形態のシミュレーション装置は、実行モジ
ュール１００の読み込みを行う実行モジュール読み込み
部１１０と、シミュレーション処理に用いる各種の変数
等の初期化を行う初期化処理部１２０と、操作者からの
命令を入力するコマンド入力読み込み部１３０と、実行
モジュール１００に含まれる命令の実行処理を行い、デ
コード処理部１４１と第１データ格納処理部１４２と命
令実行処理部１４３とＰＣ更新処理部１４４とを有する
実行処理部１４０と、第１データ復元処理部１５１を備
え、コマンド入力読み込み部１３０で入力した操作者の
入力により、トレース情報を復元してその命令の実行し
ていない状態に戻すＵＮＤＯ実行処理部１５０と、実行
処理部１４０若しくはＵＮＤＯ実行処理部１５０の結果
を出力する結果出力部１６０を備えている。

【００３９】図１を用いて本発明に係わるシミュレーシ
ョン装置の動作について説明する。実行モジュール読み
込み部１１０は、シミュレーション装置への入力である
実行モジュール１００を読み込む。初期化処理部１２０
では、ＰＣ、ＮＰＣ、ＦＰＣ、データ格納テーブル番号
（Ｎ）、データ格納テーブル［Ｎ］内の番地（ｉ）を初
期化する。コマンド入力読み込み部１３０は、シミュレ
ーション装置に入力されるコマンドを読み込む。デコー
ド処理部１４１ではＰＣの指している番地の命令を読み
込み、ニーモニック、オペランドを切り出し、ニーモニ
ックから命令の種類を識別する。命令実行処理部１４３
では、ＰＣの指す番地の命令をシミュレーション装置で
実行する。ＰＣ更新処理部１４４ではＦＰＣに現在のＰ
Ｃの値を、ＰＣに現在のＮＰＣの値を、現在実行した命
令が分岐命令でない場合には、ＮＰＣを１命令長分増や
し、分岐命令である場合には、分岐先の番地を格納す
る。

【００４０】図２は、図１のシミュレーション装置の処
理の流れの概要を示すフローチャートである。

【００４１】まず、シミュレーション装置への入力であ
る実行モジュールを読み込み（ステップＳ１１）、Ｐ
Ｃ、ＮＰＣ、ＦＰＣ、データ格納テーブル番号（Ｎ）、
データ格納テーブル［Ｎ］内の番地（ｉ）の変数等を初
期化する（ステップＳ１２）。ステップＳ１３でシミュ
レーション装置へのコマンド入力を読み込み、ステップ
Ｓ１４で「実行」を示すコマンドであればステップＳ１
５へ移行し、設定されたブレークポイントが来るまで、
或いは実行モジュールの最後に達するまでステップ実行
Ｓ１７を繰り返す。ステップＳ１６で「ステップ実行」
を示すコマンドであれば、デコード処理Ｓ１７１、デー
タ格納処理Ｓ１７２、命令実行処理Ｓ１７３、及びＰＣ
更新処理Ｓ１７４を行いステップＳ１３へ戻る。ステッ
プＳ１８で「ＵＮＤＯ実行」を示すコマンドであれば、
ＵＮＤＯブレークポイントに達するまで、或いは実行モ
ジュールの先頭に達するまで、ＵＮＤＯステップ実行を
繰り返す。ステップＳ２０で「ＵＮＤＯステップ実行」
を示すコマンドであれば、データ復元処理Ｓ２１を行
い、ステップＳ１３へ戻る。ステップＳ２２で「終了」
を示すコマンドであれば、シミュレーションを終了す
る。

【００４２】次に、図３のフローチャートを用いて、第
１データ格納処理部１４２の処理を説明する。ここで、
先頭に「０ｂ」を付けて表現した数値は、二進数を表す
ものとする。

【００４３】ステップＳ３１でデータ格納テーブルＤＴ
［Ｎ］の番地を指すカウンタｉがＳＩＺＥ以上の値であ
れば、ＤＴ［Ｎ］のサイズＳＩＺＥ［Ｎ］の値を「ｉ」
とする。ＤＴ［Ｎ］を圧縮し、カウンタｉを０に初期化
する（ステップＳ３２）。ステップＳ３３でｉが０な
ら、Ｎを１増やし、次のテーブルＤＴ［Ｎ］を用意す
る。ステップＳ３５で、デコード処理部１４１で獲得さ
れたニーモニックがフラグ変化命令であればステップＳ
３６へ移行する。ステップＳ３６では、変数ＶＡＬに
「０ｂ１１」を与え、ＤＴ［Ｎ］［ｉ］からレジスタ番
号サイズ分でレジスタ番号を登録し、ｉをレジスタ番号
サイズ分更新し、ＤＴ［Ｎ］［ｉ］からレジスタサイズ
分でレジスタの値を登録し、ｉをレジスタサイズ分更新
し、ＤＴ［Ｎ］［ｉ］からフラグサイズ分でフラグの値
を登録し、ｉをフラグサイズ分更新し、ステップＳ４１
へ移行する。

【００４４】ステップＳ３７でニーモニックがフラグ非
変化命令であれば、ステップＳ３８へ移行する。ステッ
プＳ３８では、ＶＡＬに「０ｂ１０」を与え、ＤＴ
［Ｎ］［ｉ］からレジスタ番号とレジスタの値を登録
し、ステップＳ４１へ移行する。ステップＳ３９でニー
モニックがメモリ系命令であれば、ステップＳ４０に移
行する。ステップＳ４０では、ＶＡＬに「０ｂ０１」を
与え、ＤＴ［Ｎ］［ｉ］からメモリ番地サイズ分でメモ
リの番地を登録し、ｉをメモリ番地サイズ分更新し、Ｄ
Ｔ［Ｎ］［ｉ］からメモリサイズ分でメモリの値を登録
し、ｉをメモリサイズ分更新し、ステップＳ４１へ移行
する。

【００４５】ステップＳ４１でニーモニックが分岐先命
令であれば、ステップＳ４２へ移行する。ステップＳ４
２では、ＶＡＬを「０ｂ１００」と論理和を取り、ＤＴ
［Ｎ］［ｉ］から命令番地サイズ分で戻り番地を登録
し、ｉを命令番地サイズ分更新し、ステップＳ４４へ移
行する。分岐先命令でない場合には、ステップＳ４３で
ＶＡＬを「０ｂ０００」と論理和を取る。

【００４６】ステップＳ４４でＤＴ［Ｎ］［ｉ］にＶＡ
Ｌを３ビットで登録し、ｉを３更新する。

【００４７】図３は、ステップ実行を１回行った際の第
１データ格納処理部１４２の動作であるので、シミュレ
ーション装置へのコマンド入力で「実行」が指定された
場合には、上記処理を実行モジュールの最後に到達する
まで、或いはブレークポイントに達するまで繰り返し行
う。この時、データ格納テーブルがＭ個用意されている
として、ＤＴ［Ｍ］まで使用された場合には、次のテー
ブルは用意せず、再びＤＴ［１］から使用する。この
際、前に格納されていたデータは無効になる。

【００４８】次に、ＵＮＤＯ実行処理について説明す
る。シミュレーション装置へのコマンド入力で「ＵＮＤ
Ｏステップ実行」が指定されると、データ復元処理が行
われる。第１データ復元処理部１５１の処理を図４を用
いて説明する。

【００４９】ステップＳ５１でデータ格納テーブルＤＴ
［Ｎ］を指すカウンタｉが０であれば、１つ前のテーブ
ルを解凍し、ｉが新しいテーブルの最後を指すようｉに
ＤＴ［Ｎ］のサイズＳＩＺＥ［Ｎ］を与える（ステップ
Ｓ５２）。

【００５０】ステップＳ５３でプログラムカウンタを更
新する。ＰＣにはＦＰＣを、ＮＰＣにはＰＣを入れ、そ
れぞれ１つ前に実行したプログラムカウンタを指すよう
にする。ｉを３減らし、ＤＴ［Ｎ］［ｉ］から３ビット
分読み込み、変数ＶＡＬに格納する（ステップＳ５
４）。

【００５１】ステップＳ５５でＶＡＬと「０ｂ１００」
の論理積を取った値が「０ｂ１００」であればここに登
録されている命令の種類は分岐先命令であるので、ステ
ップＳ５６でｉから命令番地サイズ分引き、ＤＴ［Ｎ］
［ｉ］から命令番地サイズ分読み取る。この値は、「分
岐元の番地」を表すのでこれをＦＰＣに格納する。

【００５２】ステップＳ５７でＶＡＬと「０ｂ１０」の
論理積を取った値が「０ｂ１０」であれば、レジスタ系
命令である。ステップＳ５９でＶＡＬの最下位ビットが
１であれば、フラグ変化命令であるので、ｉからフラグ
サイズ分引き、ＤＴ［Ｎ］［ｉ］からフラグサイズ分の
値を読み取り、フラグに値を戻し、ステップＳ６１へ移
行する。

【００５３】ステップＳ６１でｉからレジスタサイズ分
引き、Ｄ［Ｎ］［ｉ］からレジスタサイズ分でレジスタ
の値を読み取り、ｉからレジスタ番号サイズ分引き、Ｄ
［Ｎ］［ｉ］からレジスタ番号サイズ分でレジスタ番号
を読み取り、レジスタ番号のレジスタに値を戻す。

【００５４】ステップＳ６２でＶＡＬと「０ｂ１１」の
論理積を取った値が「０ｂ１０」であれば、メモリ系命
令であるので、ｉからメモリサイズ分引き、ＤＴ［Ｎ］
［ｉ］からメモリサイズ分でメモリの値を読み取り、ｉ
からメモリ番地サイズ分引き、Ｄ［Ｎ］［ｉ］からメモ
リ番地サイズ分でメモリの番地を読み取り、この番地の
メモリに値を戻す。

【００５５】具体例として、図５のプログラムを本実施
の形態のシミュレーション装置で実行する場合の処理の
流れを示す。ここでは、１０進数、１６進数、２進数が
混在するため、１０進数は何も付加しない。１６進数に
は先頭に「０ｘ」を付加、２進数は前記同様、先頭に
「０ｂ」を付けて表現する。

【００５６】現在０ｘ１１ｆｃ番地までシミュレーショ
ンが終了しているとする。従って、現在のＰＣ＝０ｘ１
２００、ＮＰＣ＝０ｘ１２０４である。データ格納テー
ブルは３番目のＤＴ［３］を使用中（Ｎ＝３）、テーブ
ル内のカウンタは３１５９（ｉ＝３１５９）を指し、テ
ーブルのサイズＳＩＺＥは３２００であるとする。

【００５７】尚、シミュレーション装置への入力プログ
ラムは、実際にはオブジェクトコード形式で、各命令が
何であるかをシミュレーション装置が分かるのはデコー
ド処理部１４１を過ぎてからであるが、本実施形態では
図５のように表記して用いる。

【００５８】以下、０ｘ１２００番地から処理を続け
る。図２のＳ１６でステップ実行が指定されると、０ｘ
１２００番地の命令はデコード処理部１４１でニーモニ
ックとオペランドが切り出され、第１データ格納処理部
１４２に移行する。

【００５９】第１データ格納処理部１４２では以下の処
理を行う。

【００６０】ステップＳ３１：現在ｉは３１５９である
ので、Ｓ３２へ移行する。ステップＳ３３：ステップＳ３５へ移行する。ステップＳ３５：０ｘ１２００番地の命令はフラグ変化
を伴い、レジスタに値の入る命令である「フラグ変化命
令」であるので、ステップＳ３６へ移行する。ステップＳ３６：変数ＶＡＬに「０ｂ１１」を入れる。
ＤＮ［３］［３１５９］からデスティネーションオペラ
ンドであるレジスタのレジスタ番号「７」をレジスタ番
号サイズである６ビットで登録し、ｉに「６」を加え
る。ＤＮ［３］［３１６５］からレジスタの値「０ｘ８
０」をレジスタサイズである３２ビットで登録し、ｉに
「３２」を加える。ＤＮ［３］［３１９６］からフラグ
の値「０ｂ０００１」をフラグサイズである４ビットで
登録し、ｉに「４」を加える。ステップＳ４１へ移行す
る。ステップＳ４１：現在のＰＣと１つ前に実行したＰＣ
（ＦＰＣ）を比較し、差が１命令長であるので、分岐先
命令ではないのでステップＳ４３へ移行する。

【００６１】ステップＳ４３：ＶＡＬを「０ｂ０００」
と論理和を取る。ステップＳ４４へ移行する。ステップＳ４４：ＤＴ［３］［３２００］から３ビット
でＶＡＬを登録し、ｉに［３］を加える。ステップＳ１７３：命令実行処理部１４３で、ＳＵＢＣ
Ｃ命令を実行する。ステップＳ１７４：ＰＣを更新する。ＦＰＣ＝ＰＣ＝０
ｘ１２００、ＰＣ＝ＮＰＣ＝０ｘ１２０４、ＮＰＣ＝Ｐ
Ｃ＋４＝０ｘ１２０８。

【００６２】０ｘ１２００番地の命令に対し、ステップ
実行が終了したので、ステップＳ１３のシミュレーショ
ン装置への入力の読み込みに戻る。

【００６３】ステップＳ１６：ステップ実行を指定す
る。ステップＳ１７１：デコード処理部１４１で０ｘ１２０
４番地の命令をデコードする。命令の種類はいずれにも
当てはまらない。ステップ１７２：第１データ格納処理部１４７によりデ
ータ格納される。Ｓ３１に移行する。ステップＳ３１：ｉ＝３２０３で、テーブルサイズ（Ｓ
ＩＺＥ＝３２００）以上であるので、Ｓ３２へ移行す
る。ステップＳ３２：データ格納テーブルＤＴ［３］のサイ
ズＳＩＺＥ［３］を３２０３とし、ＤＴ［３］を圧縮す
る。ｉを０にする。Ｓ３３へ移行する。ステップＳ３３：ｉ＝０であるので４３へ移行する。ステップＳ３４：Ｎを１つ更新し、ＤＴ［４］を用意す
る。Ｓ３５へ移行する。ステップＳ３５：フラグ変化命令ではない。Ｓ３７へ移
行する。ステップＳ３７：フラグ非変化命令でもない。Ｓ３９へ
移行する。ステップＳ３９：メモリ系命令でもない。Ｓ４１へ移行
する。ステップＳ４１：分岐先命令でもない。Ｓ４３へ移行す
る。ステップＳ４３：ＶＡＬに「０ｂ０００」を与える。Ｓ
４４へ移行する。ステップＳ４４：ＤＴ［４］［０］にＶＡＬ「０ｂ００
０」を登録し、ｉに３加える。Ｓ１７３へ移行する。ステップＳ１７３：０ｘ１２０４番地のＣＭＰ命令を実
行。Ｓ１７４へ移行する。ステップＳ１７４：ＰＣを更新する。ＦＰＣ＝ＰＣ＝０
ｘ１２０４、ＰＣ＝ＮＰＣ＝０ｘ１２０８、ＮＰＣ＝Ｐ
Ｃ＋４＝０ｘ１２０ｃ。同様に０ｘ１２０８番地の命令
もいずれの命令の種類にも該当しないので、ＶＡＬ＝
「０ｂ０００」をＤＴ［４］［３］から３ビットで格納
し、ｉを３加える。ステップＳ１７４：ＰＣを更新する。０ｘ１２０８番地
の命令は分岐命令であるので、ＰＣの値には、分岐先の
番地が入る。ＦＰＣ＝ＰＣ＝０ｘ１２０８、ＰＣ＝分岐
先の番地＝０ｘ１２４０、ＮＰＣ＝ＰＣ＋４＝０ｘ１２
４４。ステップＳ１７１：０ｘ１２４０番地の命令をデコード
する。フラグ変化を伴わず、レジスタに値の入るフラグ
非変化命令である。ステップＳ３１、ステップＳ３３はいずれも「ｎｏ」。
Ｓ３５へ移行するステップＳ３５：フラグ変化命令でないので、Ｓ３７へ
移行する。ステップＳ３７：フラグ変化命令であるのでＳ３８へ移
行する。ステップＳ３８：変数ＶＡＬに「０ｂ１０」を与える。
ＤＴ［４］［６］からレジスタ番号「９］を、レジスタ
番号サイズの６ビットで登録し、ｉに「６］を加える。
ＤＴ［４］［１２］からレジスタの値「３」を、レジス
タサイズの３２ビットで登録し、ｉに「３２」を加え
る。Ｓ４１へ移行する。ステップＳ４１：現在のＰＣの値と１つ前に実行したＰ
Ｃの値が１命令長以上離れているので、分岐先の命令に
なる。Ｓ４２へ移行する。ステップＳ４２：ＶＡＬと「０ｂ１００」を論理和を取
る。ＤＴ［４］［４４］から戻り番地であるＦＰＣの値
「０ｘ１２０８」を命令番地サイズである３２ビットで
登録し、ｉに「３２」を加える。Ｓ４４へ移行する。ステップＳ４４：ＤＴ［４］［７６］に「０ｂ１１０」
を登録し、ｉに３を加える。

【００６４】ここまでの処理で登録されたテーブルＤＴ
［３］、ＤＴ［４］は図６（ａ），（ｂ）のようにな
る。図示の如く、本実施形態のシミュレーション装置に
よれば、命令を取り消す処理を行うために必要な１命令
当たりのトレース情報を１２２ビットにすることができ
る。これにより、１命令少当たりのトレース情報を少な
く抑え、これにより多くの命令のトレース情報を保存で
きる。

【００６５】次に、ＵＮＤＯ実行を行う場合を説明す
る。現在０ｘ１２４０番地のＬＯＡＤ命令の実行が終了
したところである。ここからＵＮＤＯ実行を行う。現在
の各値は次の通りである。

【００６６】ＰＣ＝０ｘ１２４０、ＮＰＣ＝０ｘ１２４
０、ＦＰＣ＝０ｘ１２０８、データ格納テーブル番号Ｎ
＝４、ｉ＝７９ステップ４１で「ＵＮＤＯステップ実行」が指定される
とＳ２０へ移行し、データ復元処理が行われる。ステップＳ５１：ｉは０でないのでＳ５３へ移行する。ステップＳ５３：ＰＣを更新する。ＮＰＣ＝ＰＣ＝０ｘ
１２４０、ＰＣ＝ＦＰＣ＝０ｘ１２０８。ｉから３引
く。Ｓ５４へ移行する。ステップＳ５４：ＤＴ［４］［７６］から３ビット読み
込んだ値「０ｂ１１０」を変数ＶＡＬに入れる。Ｓ５５
へ移行する。ステップＳ５５：ＶＡＬの「０ｂ１００」と論理積をと
ると、最上位ビットは「０ｂ１００」であるので、Ｓ５
６へ移行する。ステップＳ５６：ｉから命令番地サイズ分の３２を引
き、ＤＴ［４］［４４］から３２ビット分読み取り、読
み取った値「０ｘ１２０８」をＦＰＣに入れる。Ｓ５７
へ移行する。ステップＳ５７：ＦＰＣ＝ＦＰＣ−４＝０ｘ１２０４。
Ｓ５８へ移行する。ステップＳ５８：ＶＡＬ＆「０ｂ１０」で「０ｂ１０」
であるのでＳ５９へ移行する。ステップＳ５９：ＢＡＬの最下位ビットは１でないので
Ｓ６０へ移行する。ステップＳ６０：ｉからレジスタサイズである「３２」
を引き、Ｄ［４］［１２］から３２ビット分読み取り、
レジスタの値「３」を得る。ｉからレジスタ番号サイズ
である「６」を引き、ＤＴ［４］［６］から６ビット分
読み取り、レジスタ番号を得る。レジスタ番号のレジス
タに値を戻す。次のＰＣが指す０ｘ１２０８番地の命令をＵＮＤＯステ
ップ実行するステップＳ５１：ｉ＝６であるので５３へ移行する。ステップＳ５３：ＰＣを更新する。ＮＰＣ＝ＰＣ＝０ｘ
１２０８、ＰＣ＝ＦＰＣ＝０ｘ１２０４。ｉから３引
く。Ｓ５４へ移行する。ステップＳ５４：ＤＴ［４］［３］から３ビット読み、
読み取った値「０００」をＶＡＬに入れる。Ｓ５５へ移
行する。ステップＳ５５：Ｓ５７へ移行する。ステップＳ５７：ＦＰＣ＝ＦＰＣ−４＝０ｘ１２００。
Ｓ５８へ移行する。ステップＳ５８：Ｓ６２へ移行する。ステップＳ６２：Ｓ６７へ移行する。次のＰＣが指す０ｘ１２０４番地のＣＭＰ命令も同様
に、ｉから３を引き、ＤＴ［４］［０］から３ビット読
み取ると、命令の種類が「０ｂ０００」であるので、Ｆ
ＰＣ＝ＦＰＣ−４＝０ｘ１２００にして、Ｓ６７へ移行
する。次のＰＣが指す０ｘ１２００番地の命令をＵＮＤ
Ｏ実行する。ステップＳ５１：ｉが０であるので、Ｓ５２へ移行す
る。ステップＳ５２：Ｎを１減らし、圧縮してあったデータ
格納テーブルＤＴ［３］を解凍する。ｉをＳＩＺＥ
［３］＝３２０３にする。Ｓ５３へ移行する。ステップＳ５３：ＰＣを更新する。ＮＰＣ＝ＰＣ＝０ｘ
１２００、ＰＣ＝ＦＰＣ＝０ｘ１１ｆｃ。ｉから３を引
き、Ｓ５４へ移行する。ステップＳ５４：ＤＴ［３］［３２００］から３ビット
読み、読み取った値「０ｂ０１１」をＶＡＬに入れる。
Ｓ５５へ移行する。ステップＳ５５：ＶＡＬの最上位ビットは１でないの
で、Ｓ５７へ移行する。ステップＳ５７：ＦＰＣ＝ＦＰＣ−４＝０ｘ１１ｆ８。
Ｓ５８へ移行する。ステップＳ５８：ＶＡＬ＆「０ｂ１０」は「０ｂ１０」
であるのでＳ５９へ移行する。ステップＳ５９：ＶＡＬの最下位ビットは１であるの
で、Ｓ６０へ移行する。ステップＳ６０：ｉからフラグサイズである４を引き、
ＤＴ［３］［３１９６」から４ビット分読みり、読み取
った値「０ｂ０００１」をフラグに戻す。Ｓ６１へ移行
する。ステップＳ６１：ｉからレジスタサイズである３２を引
き、ＤＴ［３］［３１６５］から３２ビット分読み取
り、レジスタの値「０ｘ８０」を得る。ｉからレジスタ
番号サイズである６を引き、ＤＴ［３］［３１５９］か
ら６ビット分読み取り、レジスタ番号「７」を得る。レ
ジスタ７に値「０ｘ８０」を戻す。

【００６７】ここで、レジスタＲｅｇ９やＲｅｇ２の値
を、シミュレーション装置へのコマンド入力等で操作
し、再度０ｘ１２００番地からステップ実行、あるいは
実行することも可能である。現在の各値は以下の通りで
ある。

【００６８】ＰＣ＝０ｘ１１ｆｃ、ＮＰＣ＝０ｘ１２０
０、ＦＰＣ＝０ｘ１１ｆ８。データ格納テーブル番号Ｎ
＝３、ｉ＝３１５９。

【００６９】以上説明してきたように本実施形態のシミ
ュレーション装置では、実行した命令の取り消しを数回
以上繰り返し行え、更に、命令の種類によりトレース情
報として登録を行うようにしてあるので、命令を取り消
す処理を行うために必要な１命令当たりのトレース情報
を少なく抑え、これにより多くの命令のトレース情報を
保存できる。

【００７０】第２の実施の形態第１の実施形態に追加して、本実施形態で用いる用語の
説明をする。

【００７１】本実施形態では、「Ａ＋Ｂ→Ｃ」「Ａ−Ｂ
→Ｃ」「Ａ×Ｂ→Ｃ」の演算を行う場合に、Ａを「オペ
ランド１」、Ｂを「オペランド２」、Ｃを「オペランド
３」とする。

【００７２】可逆演算命令とは、ある演算の実行後に、
オペランド２とオペランド３から、オペランド１を復元
できる命令をいうものとする。例えば、「Ａ＋Ｂ→Ａ」
を可逆加算命令、「Ａ−Ｂ→Ａ」を可逆減算命令、「Ａ
×Ｂ→Ａ」を可逆乗算命令と呼ぶ。また、上記各命令に
対する復元命令を、それぞれ、減算、加算、除算とす
る。

【００７３】本発明の第２の実施形態に係わるシミュレ
ーション装置の構成図を図７に示す。図７のシミュレー
ション装置は、本発明の第１の実施形態のシミュレーシ
ョン装置の実行処理部１４０に第２データ格納処理部１
４５を備え、ＵＮＤＯ実行処理部１５０に、可逆演算処
理部１５３を備えた第２データ復元処理部１５２を備え
ていることを特徴としている。図７のシミュレーション
装置の処理の流れの概要は図２で示される。

【００７４】次に、図８を用いて、図７の第２データ格
納処理部１４５の処理を説明する。第２データ処理部
は、「命令の種類」として第１の実施形態の第１データ
格納処理部で選別する「フラグ変化命令」、「フラグ非
変化命令」、「メモリ系命令」、「分岐先命令」に併せ
て、「可逆加算命令」、「可逆減算命令」、「可逆乗算
命令」であるかをチェックする機構を追加して持つこと
を特徴としている。

【００７５】命令の種類が増えることで、第２の実施形
態のシミュレーション装置では、命令の種類を４ビット
の値で持つ。

【００７６】ステップＳ８１で、命令が「可逆加算命
令」であれば、ＶＡＬに「０ｂ１００１」を与える。ス
テップＳ８３で命令が「可逆減算命令」であれば、ＶＡ
Ｌに「０ｂ１０１０」を与える。ステップＳ８５で命令
が「可逆乗算命令」であれば、ＶＡＬに「０ｂ１０１
１」を与え、ステップＳ８７へ移行する。同時にこれら
の命令がステップＳ８７で分岐先命令であれば、ＶＡＬ
と「０ｂ０１００」の論理和を取り、ステップＳ８８で
ＤＴ［Ｎ］［ｉ］に戻り番地を登録し、ｉに命令番地サ
イズを加えてステップＳ９０に移行する。分岐先命令で
ない場合にはステップＳ８９でＶＡＬと「０ｂ０００
０」の論理和を取り、１０１でＤＴ［Ｎ］［ｉ］にＶＡ
Ｌを登録し、ｉに３加える。命令実行前のオペランド３
の値、レジスタ番号はテーブルに登録しない。

【００７７】次に、図９を用いて、第２データ復元処理
部の処理を説明する。第２データ復元処理部は、命令の
種類を識別する際に、「フラグ変化命令」、「フラグ非
変化命令」、「メモリ系命令」、「分岐先命令」に併せ
て、「可逆加算命令」、「可逆減算命令」、「可逆乗算
命令」であるかを調べ、各命令の種類に対する処理を行
うことを特徴としている。

【００７８】ステップＳ１０８で、４ビットで表現され
るＶＡＬの最上位ビットが「１」である時、ステップＳ
１０９でＶＡＬの下位２ビットが「０ｂ１０」であれ
ば、ステップＳ１１０で減算：「オペランド３−オペラ
ンド２」を実行し、結果をオペランド１に入れること
で、実行前の値を復元する。ステップＳ１１１でＶＡＬ
の下位２ビットが「０ｂ１０」であれば、ステップＳ１
１２で、加算：「オペランド３＋オペランド２」を実行
し、結果をオペランド１に入れることで、実行前の値を
復元する。ステップＳ１１３でＶＡＬの下位２ビットが
「０ｂ１１」であれば、ステップＳ１１４で除算「オペ
ランド３÷オペランド２」を実行し、結果の商をオペラ
ンド１に入れることで、実行前の値を復元する。

【００７９】具体例として、図１０のプログラムを第２
実施形態のシミュレーション装置で実行する処理の流れ
を、図８、図９に従って示す。

【００８０】第１実施形態の例題の図６のプログラムを
実行した場合と同様、ここでも現在０ｘ１１ｆｃ番地ま
でのシミュレーションが終了し、データ格納テーブルは
サイズが３２００、ＤＴ［３］を使用中、テーブル内の
カウンタｉは３５１９を指しているとする。０ｘ１２０
０番地の命令実行前のレジスタ：Ｒｅｇ２の値は１１、
Ｒｅｇ９の値は１４とする。

【００８１】以下、０ｘ１２００番地から処理を続け
る。ステップＳ８３：０ｘ１２００番地の命令は可逆減算命
令であるので、ステップＳ８２へ移行する。ステップＳ８２：ＶＡＬに「０ｂ１０１０」を与える。
ステップＳ８７へ移行する。ステップＳ８７：分岐先命令でないので、ステップＳ８
９へ移行する。ステップＳ８９：ＶＡＬと「０ｂ０００」を論理和を取
る。ステップＳ９０：ＤＴ［３］［３１５９］から４ビット
でＶＡＬの値「０ｂ１０１０」を登録し、ｉに４を加え
る。この後、命令実行処理部７６で、減算「Ｒｅｇ９−Ｒｅ
ｇ２」を実行し、実行結果をＲｅｇ９に入れる。以下同
様に、０ｘ１２４０番地の命令までをデータ格納テーブ
ルに登録すると、図１１のようになる。データ格納テー
ブルＤＴ［３］のサイズＳＩＺＥ［３］は３２４５であ
る。従って、第２の実施形態によるテーブルサイズは８
５ビットとなり、第１の実施形態に比較してさらに小さ
い格納領域で済むこととなる。

【００８２】次に、現在０ｘ１２００番地の命令の実行
が終了した時点とし、０ｘ１２００番地の命令をＵＮＤ
Ｏする場合を、図９に従って説明する。データ格納テー
ブルＤＴ［３］内の番地を示すｉの値は「６３番地」で
あるとする。

【００８３】ステップＳ１０３：ｉ（＝６３）から４を
引く。ステップＳ１０４：ＤＴ［Ｎ］［５９］から４ビット読
み、読んだ値「０ｂ１０１０」をＶＡＬに入れる。ステップＳ１０５：ＶＡＬ＆「０ｂ０１００」は「０ｂ
０１００」でないので、ステップＳ１０７へ移行する。ステップＳ１０７：ＦＰＣを更新する。ステップＳ１０８：ＶＡＬの最上位ビットは１であるの
で、ステップＳ１０９へ移行する。ステップＳ１０９：「ＶＡＬ＆０ｂ１１」は「０ｂ０
１」でないので、ステップＳ１１１へ移行する。ステップＳ１１１：「ＶＡＬ＆０ｂ１１」は「０ｂ１
０」であるので、ステップＳ１１２へ移行する。ステップＳ１１２：０ｘ１２００番地の命令で、オペラ
ンド１はＲｅｇ９で値が３、オペランド２はＲｅｇ２で
値が１１、オペランド３はＲｅｇ９で値が３である。
「オペランド３＋オペランド２」を実行し、実行結果
「１４」をＵＮＤＯ処理実行後のレジスタＲｅｇ９に入
れる。

【００８４】以上説明してきたように本実施形態のシミ
ュレーション装置では、実行した命令の取り消しを数回
以上繰り返し行え、更に、命令の種類によって保存する
内容を変えるようにしてある。これにより、命令を取り
消す処理を行うために必要な１命令当たりのトレース情
報を少なく抑え、これにより多くの命令のトレース情報
を保存できる。

【００８５】第３の実施形態本実施形態のシミュレーション装置の構成図を図１２に
示す。本実施形態のシミュレーション装置は、記憶装置
２３０、ディスプレイ２２０、ＣＰＵ２００、キーボー
ド２１０に接続されたエミュレーション装置２４０に、
第１又は第２の実施形態で説明したシミュレーション装
置２５０を接続して構成されている。

【００８６】図１２のシミュレーション装置の処理の流
れを示すフローチャートを図１３に示す。図１３を用い
て、図１２のシミュレーション装置の処理の流れの概要
を説明する。

【００８７】キーボード２１０から「ステップ実行」、
「ＵＮＤＯステップ実行」、「ＵＮＤＯ実行」等の入力
が指定されると、ステップＳ１３３でシミュレーション
装置２５０及びエミュレーション装置２４０への入力を
読み込む。ステップＳ１３４で入力が「実行」であれ
ば、エミュレーション装置２４０で、実行モジュールを
ブレークポイントに達するまで、あるいは実行モジュー
ルが終了するまで「ステップ実行」を繰り返す（ステッ
プＳ１３５）。

【００８８】ステップＳ１３６で入力が「ステップ実
行」であれば、エミュレーション装置２４０で実行モジ
ュールをステップ実行する（ステップＳ１３７）。この
際、第１、第２の実施形態のシミュレーション装置に於
いて、命令実行前にデータ格納テーブルに「命令の種
類」と「命令実行により更新される値」、「分岐元命令
の番地」を登録したのと同様に、エミュレーション装置
に於いて、命令を実行する前に、エミュレーション装置
２４０内、もしくは記憶装置２３０にデータ格納テーブ
ルを用意し、このテーブルに「命令の種類」「命令実行
により更新される値」「分岐元命令の番地」を格納す
る。

【００８９】ステップＳ１３８で入力が「ＵＮＤＯ実
行」であれば、シミュレーション装置２５０で、実行モ
ジュールをＵＮＤＯブレークポイント、或いは実行モジ
ュールの先頭に達するまで、「ＵＮＤＯステップ実行」
を繰り返す（ステップＳ１３９）。

【００９０】ステップＳ１４０で入力が「ＵＮＤＯステ
ップ実行」であれば、シミュレーション装置２５０で実
行モジュールをＵＮＤＯステップ実行する（ステップＳ
１４１）。この際、第１、第２の実施形態のシミュレー
ション装置に於いて、データ格納テーブルから「命令の
種類」を取り出し、それにより各命令の命令実行前の
「レジスタ」「メモリ」「フラグ」の値を復元し、ま
た、分岐元の番地に戻るのと同様のデータ復元処理を行
う。

【００９１】シミュレーション装置２５０に於いて、Ｕ
ＮＤＯ実行、ＵＮＤＯステップ実行を行った後に、再度
エミュレーション装置２４０に於いて、実行モジュール
を実行、ステップ実行する場合には、ＵＮＤＯ処理で戻
されたＰＣから続けて実行を再開する。

【００９２】このように、本実施形態のシミュレーショ
ン装置によれば、命令が可逆演算命令である場合には、
その逆演算を行ってデータを復元するようにしてあるの
で、トレース情報を更に小さい領域とすることができ
る。

【００９３】なお、上述したシミュレーション方法を実
現するためのプログラムは記録媒体に保存することがで
きる。この記録媒体をコンピュータシステムによって読
み込ませ、前記プログラムを実行してコンピュータを制
御しながら上述したしシミュレーション方法を実現する
ことができる。ここに、前記記録媒体とは、メモリ装
置、磁気ディスク装置、光ディスク装置等、プログラム
を記録することができるような装置が含まれる。

【００９４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
シミュレーション装置、シミュレーション方法、シミュ
レーションプログラムを記録した機械読み取り可能な記
録媒体によれば、実行した命令の取り消しを数回以上繰
り返し行え、命令を取り消す処理を行うために必要な１
命令当たりのトレース情報を少なく抑えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態のシミュレーション装置の構成
を示すブロック図である。

【図２】第１の実施形態のシミュレーション方法の処理
を示すフローチャートである。

【図３】第１データ格納処理部１４２の処理を示すフロ
ーチャートである。

【図４】第１データ復元処理部１５１の処理を示すフロ
ーチャートである。

【図５】第１の実施形態で用いる入力プログラムを示す
図である。

【図６】図５の入力プログラムを実行し、データ格納処
理を行ったデータ格納テーブルを示す図である。

【図７】第２の実施形態のシミュレーション装置の構成
を示すブロック図である。

【図８】第２データ格納処理部１４５の処理を示すフロ
ーチャートである。

【図９】第２データ復元処理部１５２の処理を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】第２の実施形態で用いる入力プログラムを示
す図である。

【図１１】図１０の入力プログラムを実行し、データ格
納処理を行ったデータ格納テーブルを示す図である。

【図１２】第３の実施形態のシミュレーション装置の構
成を示すブロック図である。

【図１３】第３の実施形態のシミュレーション方法の処
理を示すフローチャートである。

【図１４】従来の第１のシミュレーション装置の構成を
示すブロック図である。

【図１５】従来の第１のシミュレーション方法の処理を
示すフローチャートである。

【図１６】（ａ）は演算命令を実行した場合、（ｂ）は
分岐命令を実行した場合の処理を説明するための図であ
る。

【図１７】従来の第２のシミュレーション装置の構成を
示すブロック図である。

【図１８】従来の第２のシミュレーション装置で保存す
るトレース情報を示す図である。

【符号の説明】

１００実行モジュール１１０実行プログラム読み込み部１２０初期化処理部１３０コマンド入力読み込み部１４０，１７０，１８０実行処理部１４１，１７１，１８１デコード処理部１４２第１データ格納処理部１４３，１７２，１８３命令実行処理部１４４，１７３，１８４ＰＣ更新処理部１４５第２データ処理部１５０，１９０ＵＮＤＯ実行処理部１５１第１データ復元処理部１５２第２データ可逆演算処理部１６０結果出力部１８２トレース情報抽出部１９１トレース情報復元処理部２００ＣＰＵ２１０キーボード２２０ＣＲＴ２３０記憶装置２４０エミュレーション装置２５０シミュレーション装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】命令を実行する際に、命令の種類、及
び、前記命令の実行により更新されるレジスタに格納さ
れる値、フラグの値、分岐元の番地の値、もしくはメモ
リに格納される値を命令の種類により選択的にトレース
情報として登録し、前記命令が実行される前の状態を復
元する際には、命令の種類により前記トレース情報を用
いて復元処理を実行することを特徴とするシミュレーシ
ョン装置。
【請求項２】シミュレーションを行う実行モジュール
を読み込む実行モジュール読み込み部と、シミュレーションに使用する変数の初期化処理を行う初
期化処理部と、シミュレーション処理に関するコマンド入力を読み込む
コマンド入力読み込み部と、このコマンド入力読み込み部の入力によりコマンドが正
順コマンドの場合には、前記命令の種類、及び、前記命
令の実行により更新されるレジスタに格納される値、フ
ラグの値、分岐元の番地の値、もしくはメモリに格納さ
れる値を命令の種類により選択的にトレース情報として
登録処理を行う実行処理部と、前記コマンド入力読み込み部の入力によりコマンドが逆
順コマンドの場合には、命令の種類により前記トレース
情報を用いて前記命令が実行される前の状態を復元する
データ復元処理を行うＵＮＤＯ実行処理部と、を具備することを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項３】前記実行処理部は、前記コマンド入力読み込み部の入力によりコマンドが正
順コマンドの場合に前記実行モジュールを実行する際
に、現在実行する命令の種類、及び、命令の実行によりレジスタの値が更新される命令におい
ては、レジスタ番号とレジスタの値を、前記命令の実行によりフラグの値が更新される命令にお
いては、フラグの値を、前記命令の実行によりメモリの値が更新される命令にお
いては、メモリの番地とその値を、前記命令の実行により分岐が発生した分岐先の命令にお
いては、分岐元の番地をトレース情報として選択的に登
録処理を行う第１のデータ格納処理部を備えることを特
徴とする請求項２記載のシミュレーション装置。
【請求項４】前記ＵＮＤＯ処理部は、前記コマンド入力読み込み部の入力によりコマンドが逆
順コマンドの際に前記実行モジュールを復元する場合
に、前記第１のデータ格納処理部にて格納された復元する命
令の種類から、前記命令の実行によりレジスタの値が更新された命令に
おいては、前記第１のデータ格納処理部に登録された命
令レジスタ番号のレジスタに、登録されたレジスタの値
を復元し、前記命令の実行によりフラグの値が更新される命令にお
いては、前記第１のデータ格納処理部に登録されたフラ
グの値を復元し、前記命令の実行によりメモリの値が更新される命令にお
いては、前記第１のデータ格納処理部に登録されたメモ
リの番地に、登録されたメモリの値を復元し、前記命令の実行により分岐が発生した分岐先の命令にお
いては、分岐元の番地をプログラムカウンタに復元する
第１のデータ復元処理部を備えることを特徴とする請求
項３記載のシミュレーション装置。
【請求項５】前記実行処理部は、前記コマンド入力読
み込み部の入力によりコマンドが正順コマンドの際に前
記実行モジュールを実行する場合に、現在実行する命令
の種類の登録処理を行う第２のデータ格納処理部を備
え、前記ＵＮＤＯ処理部は、前記命令が可逆演算命令である
場合に、逆演算を行うことで前記命令が実行される前の
状態に復元する第２のデータ復元処理部を備えることを
特徴とする請求項２記載のシミュレーション装置。
【請求項６】エミュレーション装置で命令を実行する
際に、その命令に関する情報を登録し、その情報を用い
て前記命令が実行される前の状態を復元するシミュレー
ション装置であって、前記命令の種類、及び、前記命令の実行により更新され
るレジスタに格納される値、フラグの値、分岐元の番地
の値、もしくはメモリに格納される値を命令の種類によ
り選択的にトレース情報として登録し、前記エミュレー
ション装置で命令をが実行される前の状態を復元する際
には、前記トレース情報を用いてデータ復元処理を行う
ことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項７】命令を実行する際に、シミュレーションを行う実行モジュールを読み込む実行
モジュール読み込み、シミュレーションに使用する変数の初期化処理を行い、シミュレーション処理に関するコマンド入力を読み込む
コマンド入力を読み込み、前記読み込まれたコマンドが正順コマンドの場合には、
前記命令の種類、及び、前記命令の実行により更新され
るレジスタに格納される値、フラグの値、分岐元の番地
の値、もしくはメモリに格納される値を命令の種類によ
り選択的にトレース情報として登録し、前記読み込まれたコマンドが逆順コマンドの場合には、
命令の種類により前記トレース情報を用いてデータ復元
することを特徴とするシミュレーション方法。
【請求項８】命令を実行する際に、その命令に関する
情報を登録し、その情報を用いて前記命令が実行される
前の状態を復元するシミュレーションプログラムを記録
した機械読み取り可能な記録媒体において、シミュレーションを行う実行モジュールを読み込む実行
モジュール読み込みステップと、シミュレーションに使用する変数の初期化処理を行う初
期化処理ステップと、シミュレーション処理に関するコマンド入力を読み込む
コマンド入力読み込みステップと、このコマンド入力読み込みステップの入力によりコマン
ドが正順コマンドの場合には、前記命令の種類、及び、
前記命令の実行により更新されるレジスタに格納される
値、フラグの値、分岐元の番地の値、もしくはメモリに
格納される値を命令の種類により選択的にトレース情報
として登録処理を行う実行処理ステップと、前記コマンド入力読み込みステップの入力によりコマン
ドが逆順コマンドの場合には、命令の種類により前記ト
レース情報を用いて前記命令が実行される前の状態を復
元するデータ復元処理を行うＵＮＤＯ実行処理ステップ
と、を含むことを特徴とするシミュレーションプログラムを
記録した機械読み取り可能な記録媒体。