JPH10240569A - 計算機のトレース装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 主にハードウェア故障解析のために高速で大
量のトレースデータを得る。 【解決手段】 データの書込速度が少なくとも命令実行
のサイクルより速くかつ所定の記憶容量を有した第１の
記憶部９と、第１の記憶部に比較してデータの書込速度
が遅くかつデータの記憶容量が大きい第２の記憶部７
と、順次発生するトレースデータを第１の記憶部の先頭
領域から順番に各領域に書込んでいくデータ書込手段８
と、第１の記憶部の書込領域が最終領域に達すると、ト
レースデータの書込みを一時中断し、この第１の記憶部
に記憶された全てのトレースデータを第２の記憶部へ転
送するデータ転送手段１と、第２の記憶部へのデータ転
送後に、第１の記憶部に対するトレースデータの書込み
を先頭領域から再開するデータ書込再開手段８とを備え
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は計算機における各命
令の実行状態又は実行結果を示すトレースデータを記憶
保持する計算機のトレース装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、計算機においては、ＣＰＵはプ
ログラムメモリに記憶されているプログラムの各命令を
基準クロックに同期して順番に読出してその命令を実行
する。このような計算機において、何等かの異常が発生
した場合にその異常発生原因を効率的に究明するため
に、順次ＣＰＵの命令実行をマシンサイクル毎にトレー
スするトレース装置が組込まれている場合もある。

【０００３】すなわち、このトレース装置においては、
ＣＰＵを駆動する最小クロック周期や一つの命令に対す
る実行周期等で示されるマシンサイクル毎に、ＣＰＵが
実行する命令における主メモリ上の実行番地や実行結果
等からなるトレースデータを時系列的に記憶部に書込む
ようにしている。

【０００４】なお、このマシンサイクルは非常に高速で
あるので、記憶部としてはデータの高速書込が可能なＳ
ＲＡＭ等の高速記憶素子を用いる。そして、この記憶部
におけるトレースデータの書込領域が最終領域に達する
と、次のデータ以降は再度先頭領域から順番に上書きし
ていく。すなわち、この記憶部には、この記憶部の記憶
容量で定まる所定数の最新のトレースデータが常時記憶
保持されている。そして、計算機に何等かのハードウェ
ア故障が発生すると、トレース動作を停止し、記憶部に
記憶されているトレースデータを読出して故障原因を究
明する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た記憶部としてデータの高速書込が可能なＳＲＡＭ等の
高速記憶素子を用いる計算機のトレース装置において
も、まだ改良すべき次のような課題があった。

【０００６】すなわち、計算機におけるハードウェア故
障の解析には、各種の制御信号の出力タイミングや各記
憶素子に対する書込，読出のタイミングが重要な意味を
有する場合が多い。したがつて、前述したように、マシ
ンサイクル毎のトレースデータを用いた原因解析が不可
欠となる。そして、ハードウェア故障の原因究明を効率
的に行うには、時系列的な大量のトレースデータが必要
である。

【０００７】しかし、データの高速書込が可能なＳＲＡ
Ｍ等の高速記憶素子は非常に高価であるので、トレース
データを専用に記憶するために大容量の高速記憶素子を
計算機内に組込むことは、トレース装置が組込まれた計
算機全体の製造費が大幅に上昇する懸念がある。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、書込速度の異なる２種類の記憶部を用いる
ことによって、製造費をほとんど上昇させることなく、
マシンサイクル毎の高速のトレースデータを大量に記憶
保持でき、たとえハードウェア故障においても、効率的
に原因究明を実施できる計算機のトレース装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は命令を順次実行
していく計算機における命令の実行に関するトレースデ
ータを記憶保持する計算機のトレース装置に適用され
る。そして、上記課題を解消するために、データの書込
速度が少なくとも命令実行のサイクルより速くかつ所定
の記憶容量を有した第１の記憶部と、第１の記憶部に比
較してデータの書込速度が遅くかつデータの記憶容量が
大きい第２の記憶部と、順次発生するトレースデータを
第１の記憶部の先頭領域から順番に各領域に書込んでい
くデータ書込手段と、第１の記憶部の書込領域が最終領
域に達すると、トレースデータの書込みを一時中断し、
この第１の記憶部に記憶された全てのトレースデータを
第２の記憶部へ転送するデータ転送手段と、第２の記憶
部へのデータ転送後に、第１の記憶部に対するトレース
データの書込みを先頭領域から再開するデータ書込再開
手段とを備えている。

【００１０】このように構成された計算機のトレース装
置においては、高速小容量の第１の記憶部と低速大容量
の第２の記憶部との２種類の記憶部が組込まれている。
そして、例えばマシンサイクル毎の命令の実行に関する
トレースデータは、ひとまず高速小容量の第１の記憶部
に書込まれる。

【００１１】そして、この第１の記憶部におけるトレー
スデータの書込領域がなくなると、この第１の記憶部に
書込まれた全部のトレースデータが低速大容量の第２の
記憶部へデータ転送される。データ転送後に、第１の記
憶部に対するトレースデータの書込が開始される。

【００１２】データ転送処理は特に高速で実施する必要
がないので、最終的にマシンサイクル毎のトレースデー
タは低速大容量の第２の記憶部に記憶保持される。ま
た、低速大容量の第２の記憶部は高速小容量の第１の記
憶部に比較して、価格が大幅に低いので、トレース装置
の製造費用が大幅に増加することはない。

【００１３】また、請求項２の計算機のトレース装置に
おいては、トレース動作モードを通常トレースモード又
は拡張トレースモードに選択設定するトレースモード設
定手段と、データの書込速度が少なくとも命令実行のサ
イクルより速くかつ所定の記憶容量を有した第１の記憶
部と、第１の記憶部に比較してデータの書込速度が遅く
かつデータの記憶容量が大きい第２の記憶部と、順次発
生するトレースデータを第１の記憶部の先頭領域から順
番に各領域に書込んでいくデータ書込手段と、トレース
動作モードが通常トレースモードに設定された状態で第
１の記憶部の書込領域が最終領域に達すると、トレース
データの書込領域を先頭領域へ戻すデータ書込継続手段
と、トレース動作モードが拡張トレースモードに設定さ
れた状態で第１の記憶部の書込領域が最終領域に達する
と、トレースデータの書込みを一時中断し、この第１の
記憶部に記憶された全てのトレースデータを第２の記憶
部へ転送するデータ転送手段と、第２の記憶部へのデー
タ転送後に、第１の記憶部に対するトレースデータの書
込みを先頭領域から再開するデータ書込再開手段とを備
えている。

【００１４】このように構成された計算機のトレース装
置においては、トレースモード設定手段によって、トレ
ース動作モードが通常トレースモードと拡張トレースモ
ードとの２種類の動作モードが選択可能である。

【００１５】そして、拡張トレースモードが選択設定さ
れている期間においては、上述した発明と同様に、最終
的にマシンサイクル毎のトレースデータは低速大容量の
第２の記憶部に記憶保持される。

【００１６】また、通常トレースモードが選択設定され
ている期間においては、たとえ高速小容量の第１の記憶
部がトレースデータで一杯になったとしても第２の記憶
部へデータ転送されずに、この第１の記憶部の先頭領域
からトレースデータが上書きされていく。

【００１７】すなわち、この通常トレースモードにおい
ては第２の記憶部は使用されない。例えば、計算機か正
常運転を行っている期間においては、第２の記憶部に対
するデータ転送処理を行わずに、ＣＰＵの処理負担を軽
減して、計算機の処理能率を向上できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態を図面を
用いて説明する。図１は実施形態のトレース装置が組込
まれた計算機の概略構成を示す模式図である。

【００１９】例えばＣＰＵ等からなる命令実行部１に対
してデータバス２ａ，アドレスバス３ａを介してプログ
ラムメモリ４が接続されている。このプログラムメモリ
４内には、通常業務を実行するための第１の命令列４ａ
とデータ転送を専門に行う第２の命令列４ｂとが記憶さ
れている。そして、命令実行部１はアドレスバス３ａを
介していずれかのアドレスを順次指定することによつ
て、通常業務またはデータ転送業務を行うことが可能で
ある。

【００２０】また、命令実行部１には、データバス２
ｂ，アドレスバス３ｂ，制御線５ｂを介して主メモリ６
が接続されている。この主メモリ６は例えばＤＲＡＭ等
の大容量の記憶素子からなり、通常業務を実行するため
に必要な各種データを記憶する領域やトレースデータを
記憶保持するための低速大容量の第２の記憶部７が形成
されている。

【００２１】また、命令実行部１には、データバス２
ｃ，制御線５ｃ，５ｄを介してトレース制御部８が接続
されている。そして、このトレース制御部８に対してデ
ータバス２ｄ，アドレスバス３ｃ及び制御線５ｅを介し
て第１の記憶部９が接続されている。この第１の記憶部
９は、例えばＳＲＡＭ等の高速小容量の記憶素子からな
り、トレースデータを記憶保持する。また、トレース制
御部８は一種のマイクロプロセッサで構成されており、
命令実行部１からマシンサイクル毎に出力されるトレー
スデータを第１の記憶部９へ書込む。

【００２２】トレースモード設定部１０は、トレース制
御部８に対してトレース動作モードを制御線５ｆを介し
て設定する。具体的には、命令実行部１でマシンサイク
ル毎に出力されるトレースデータを第１の記憶部９のみ
で記憶保持する「通常トレースモード」と、トレースデ
ータを第１の記憶部９と主メモリ６の第２の記憶部７と
で記憶保持する「拡張トレースモード」との２種類のト
レース動作モードを設定可能である。

【００２３】次に、このように構成された計算機のトレ
ース装置の動作を説明する。先ず、トレースモード設定
部１０によってトレース動作モードが「拡張トレースモ
ード」に設定されている場合を説明する。

【００２４】この計算機の電源が投入され、各部が動作
可能状態になると、命令実行部１は図示しない基準クロ
ックに同期して、アドレスバス３ａを介してプログラム
メモリ４の第１の命令列４ａの各アドレス（プログラム
ステップ）を指定して、該当位置に記憶されている命令
をデータバス２ａを介して読出して、この命令を実行す
る。この命令の実行に従って主メモリ６上のデータをア
クセスしだ場合における該当アドレス値及び命令の実行
結果等をトレースデータとしてデータバス２ｃを介して
トレース制御部８へ送出する。したがって、この各トレ
ースデータは命令実行部１のマシンサイクル毎にトレー
ス制御部８へ送出される。

【００２５】トレース制御部８は、マシンサイクル毎に
命令実行部１からトレースデータが入力すると、アドレ
スバス３ｃを介して第１の記憶部９に対して次の書込領
域のアドレスを送出すると共に、データバス２ｄを介し
て受理したトレースデータを第１の記憶部９へ印加す
る。なお、この状態においては、制御線５ｅを介して第
１の記憶部８へ書込許可信号を送出している。その結
果、トレースデータは第１の記憶部９内のアドレス指定
された領域に書込まれる。

【００２６】このように、トレース制御部８は、マシン
サイクル毎に命令実行部１から出力されるトレースデー
タを第１の記憶部９の先頭領域から順番に各領域に書込
んでいく。

【００２７】そして、第１の記憶部９におけるトレース
データの書込領域が最終領域に達すると、トレース制御
部８は、制御線５ｃを介して割込信号を命令実行部１へ
送出すると共に、制御線５ｅを介して第１の記憶部８へ
送出していた書込許可信号を解除する。

【００２８】制御線５ｃを介して割込信号が印加された
命令実行部１は、第１の命令列４ａからの命令の読出を
一時中断して、アドレスバス３ａを介してプログラムメ
モリ４の第２の命令列４ｂの各アドレス（プログラムス
テップ）を指定して、該当位置に記憶されている命令を
データバス２ａを介して読出して、この命令を実行す
る。この第２の命令列４ｂはデータ転送の各命令で構成
されているので、命令実行部１はデータ転送処理を実行
する。

【００２９】すなわち、命令実行部１はトレース制御部
８に対して制御線５ｄを介してデータ読出指令を送出す
る。トレース制御部８はアトレスバス３ｃを介して第１
の記憶部９の各読出領域を順番に指定していき、デーテ
バス２ｄを介して各領域に記憶されているトレースデー
タを順番に読取って、データバス２ｃを介して命令実行
部１へ送出する。

【００３０】命令実行部１は、アドレスバス３ｂを介し
て主メモリ６内の第２の記憶部７内の空き領域の書込ア
ドレスを順次指定していき、同時にトレース制御部８か
ら順次入力される各トレースデータを主メモリ６に印加
していく。その結果、各トレースデータは主メモリ６内
の第２の記憶部７の空き領域へ順番に書込まれていく。

【００３１】なお、命令実行部１は、この第２の命令列
４ｂのデータ転送処理を実行している期間においては、
トレースデータを出力しない。トレース制御部８は、第
１の記憶部９に記憶されている全部のトレースデータに
対する読出処理が終了すると、命令実行部１へ送出して
いる割込信号を解除する。同時に、制御線５ｄを介して
第１の記憶部８へ書込許可信号を送出する。

【００３２】命令実行部１は制御線５ｃを介して印加さ
れている割込信号が解除されると、一時中断していた第
１の命令列４ａの各命令を読出して実行する常務を再開
する。その結果、マシンサイクル毎のトレースデータ出
力も再開される。

【００３３】トレース制御部８は、命令実行部１からマ
シンサイクル毎のトレースデータ出力が再開されると、
アトレスバス３ｃを介して第１の記憶部９に対して先頭
領域から順番に各書込領域を指定していくと共に、各ト
レースデータを第１の記憶部９ヘ印加する。その結果、
第１の記憶部９の先頭領域からトレースデータが順番に
各領域に書き込まれていく。

【００３４】このように、第１の記憶部９にトレースデ
ータが最終領域まで書込まれる毎に、この第１の記憶部
９に記憶されトレースデータをまとめて、第２の記憶部
７へデータ転送するようにしている。ＤＲＡＭで構成さ
れた低速大容量の第２の記憶部７は、ＳＲＡＭで構成さ
れた高速小容量の第１の記憶部９に比較して、記憶容量
を低価格で簡単に増大することができるので、命令実行
部１で発生するマシンサイクル毎の大量のトレースデー
タを第２の記憶部７に記憶保持することが可能である。

【００３５】したがって、例えばハードウェア故障が発
生した場合等において、この第１の記憶部９及び第２の
記憶部７に記憶保持されている時系列的な大量のトレー
スデータを用いて解析することによって、効率的にハー
ドウェア故障の原因究明を実施できる。

【００３６】次に、トレースモード設定部１０によって
トレース動作モードが「通常トレースモード」に設定さ
れている場合を説明する。この場合、この計算機の電源
投入から、第１の記憶部９におけるトレースデータの書
込領域が最終領域に達するまでの動作は、トレース動作
モードが「拡張トレースモード」に設定されていた場合
と同じであるので説明を省略する。

【００３７】そして、「通常トレースモード」の場合、
第１の記憶部９におけるトレースデータの書込領域が最
終領域に達すると、トレース制御部８は命令実行部１に
対して割込信号を送出しない。また、第１の記憶部９に
対する書込許可信号も遮断せずに継続して出力する。そ
して、アドレスバス３ｃを介して先頭の領域を指定する
アトレスを出力して、トレースデータの書込領域を先頭
領域へ戻す。それ以降順番に各領域をアドレス指定して
いく。その結果、各トレースデータは先頭領域から順番
に各領域に書込まれる。

【００３８】このように、トレース動作モードが「通常
トレースモード」に選択設定されている期間において
は、たとえ高速小容量の第１の記憶部９がトレースデー
タで一杯になったとしても第２の記憶部７へデータ転送
されずに、この第１の記憶部９の先頭領域からトレース
データが上書きされていく。すなわち、この通常トレー
スモードにおいては第２の記憶部７は使用されない。例
えば、計算機か正常運転を行っている期間においては、
第２の記憶部７に対するデータ転送処理を行わずに、命
令実行部１の処理負担を軽減して、計算機の処理能率を
向上できる。

【００３９】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。トレースモード設定部１０に対して
操作者が予めいずれかのトレース動作モードに設定する
ことが可能であるのみならず、通常は「通常トレースモ
ード」で稼働しており、例えば計算機が異常を検出する
と自動的に「拡張トレースモード」に変更させることも
可能である。このように動作モードを自動変更すること
によって、異常発生時のみ大量のトレースデータを確保
することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の計算機の
トレース装置においては、書込速度が互いに異なる２種
類の記憶部を用いて、高速小容量の第１の記憶部に対し
て高速でトレースデータを書込み、この第１の記憶部に
書込まれたトレースデータが一杯になると、第１の記憶
部の全部のトレースデータを第２の記憶部へデータ転送
している。

【００４１】したがって、製造費をほとんど上昇させる
ことなく、マシンサイクル毎の高速のトレースデータを
大量に記憶保持でき、たとえハードウェア故障発生時に
おいても、効率的に原因究明を実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態のトレース装置が組込ま
れた計算機の概略構成を示す模式図

【符号の説明】

１…命令実行部 ２ａ〜２ｄ…データバス ３ａ〜３ｃ…アドレスバス ４…プログラムメモリ ４ａ…第１の命令列 ４ｂ…第２の命令列 ６…主メモリ ７…第２の記憶部 ８…トレース制御部 ９…第１の記憶部 １０…トレースモード設定部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 命令を順次実行していく計算機における
   前記命令の実行に関するトレースデータを記憶保持する
   計算機のトレース装置において、 データの書込速度が少なくとも前記命令実行のサイクル
   より速くかつ所定の記憶容量を有した第１の記憶部と、 この第１の記憶部に比較してデータの書込速度が遅くか
   つデータの記憶容量が大きい第２の記憶部と、 順次発生する前記トレースデータを前記第１の記憶部の
   先頭領域から順番に各領域に書込んでいくデータ書込手
   段と、 前記第１の記憶部の書込領域が最終領域に達すると、ト
   レースデータの書込みを一時中断し、この第１の記憶部
   に記憶された全てのトレースデータを前記第２の記憶部
   へ転送するデータ転送手段と、 この第２の記憶部へのデータ転送後に、前記第１の記憶
   部に対するトレースデータの書込みを前記先頭領域から
   再開するデータ書込再開手段とを備えた計算機のトレー
   ス装置。
2. 【請求項２】 命令を順次実行していく計算機における
   前記命令の実行に関するトレースデータを記憶保持する
   計算機のトレース装置において、 トレース動作モードを通常トレースモード又は拡張トレ
   ースモードに選択設定するトレースモード設定手段と、 データの書込速度が少なくとも前記命令実行のサイクル
   より速くかつ所定の記憶容量を有した第１の記憶部と、 この第１の記憶部に比較してデータの書込速度が遅くか
   つデータの記憶容量が大きい第２の記憶部と、 順次発生する前記トレースデータを前記第１の記憶部の
   先頭領域から順番に各領域に書込んでいくデータ書込手
   段と、 前記トレース動作モードが通常トレースモードに設定さ
   れた状態で前記第１の記憶部の書込領域が最終領域に達
   すると、トレースデータの書込領域を前記先頭領域へ戻
   すデータ書込継続手段と、 前記トレース動作モードが拡張トレースモードに設定さ
   れた状態で前記第１の記憶部の書込領域が最終領域に達
   すると、トレースデータの書込みを一時中断し、この第
   １の記憶部に記憶された全てのトレースデータを前記第
   ２の記憶部へ転送するデータ転送手段と、 この第２の記憶部へのデータ転送後に、前記第１の記憶
   部に対するトレースデータの書込みを前記先頭領域から
   再開するデータ書込再開手段とを備えた計算機のトレー
   ス装置。