JPS58158750A - 命令動作監視処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の対象 本発明は、命令動作ＩＩ視処理装置に関し、特にキュー
イング方式を有するマイクロ・フンピユータの動作を外
部から監視する装置に関するものである。

従来技術 近年、マイクｐ・コンピュータ内蔵の製品が増加し１、
これを動作させるためのコントロールウェア（ソフトウ
ェア）の品質が製品の信頼性にとりきわめて重大となっ
てきている。このために、コントロールウェアの実行率
等を定量的に把握するための方法が開発されている。剥
身ば、従来、第１図に示すように、マイタロ・コンピュ
ータ１にはアドレス・バス、データ・バスが接続されて
いるので、マイクルコンピュータｌから各ｍ装置に乍号
を送出する際に、この信号を信号＄１ｒ、ｓを介してト
レーサ１２に写し取ることによってマイクロ・コンピュ
ータ１の動作を監視することができる。

しかし、最近、内部的に命令のキューイング機能を有す
るマイクロ・コンピュータが出現すると、従来の方決で
は命令の正確な動作把握がボーになってきた。例えば、
実行ユニツ）　（ＫＩＴ）１３とバス・インク７エース
・ユニット（Ｂ工Ｕ）１４からなるマイタｐ・コンピュ
ータ１では、バス・インタフェース・ユニット（３５工
Ｕ）１４が命令キュー１４１Ｙｒ内蔵しているため、メ
モリ１１から直ちに実行しない命令まで連続して読み出
し、命令キュー１４１に貯蔵する。実行ユニット１３け
、ユニットｌｊＬとの間のバスを介して命令キュー　ｌ
　４１から順次命令を取り出し、これを実行する。従来
の監視方法により、メモリ１１２マイクｐ・コンピュー
タ１間のアドレス・バスとデータ・バスからトレーサ１
２に信号を取り込む場合、トレーサ１２では、命令キュ
ー１４１に貯蔵するために転送されるすべての信号を、
直ちに実行される命令として監視してし重う。

マイクロ・コンピュータの技術の進歩により、今後さら
に内部的に命令をキューイングしてＩＩ＆８理するもの
が増加すると考えられる。これらのマイクロ・コンピュ
ータを内閣する製品についての命令の奪行率等の把握は
、製品の償却性確保のためにも重要である。

発明の目的 本発明の目的は、このような間ＷＲ１−解汐す６ため、
命令のキューイング轡能ｆＮするマイクυ・フンピユー
タの命令動作を正確に監視することができる命令動作監
視如・埋装Ｗを提供することにある。

発明の綬括酌炉明 本発明の命令動作監視処埋装゛Ｗけ、命令キューイング
櫟ａｔ有するマイクｐ・コンピュータから直接出力され
る情報に注目し、マイクロ・コンピュータ内部の命令キ
ュー動作を外部監視制御回路によりシミュレートして、
マイクロ・コンピュータの正確な動作全監視することを
特徴とする。

発明の実施例 第２図は本発明の動作原理を示す図であり、第３図は本
発明の実施例を示す命令動作監視処理装デのブロック図
である。

本発明では、従来の方決のように、メモリ１１とバスイ
ンタフェース・ユニット１４の開のバスに送出される信
号をトレーサ１２に取り込むことはせず、第２図に示す
ように、マイクｐ・フンピユータｌの外部端子からアド
レスおよびデータ・ラインｂ　−ｇ　ｔ−介して！Ｉ？
ｌ、命令動作監神ＩＪ！Ｌ理装置２０に取り込み、マイ
クロ・コンピュータｌ内部の命令キューイングと同じ状
−を外部で実現することにより、命令キューイング轡能
を有するマイクｐ・コンピュータ１の動作ｖｔｍする。

第３図に示すように、命令動作監祷処埋装Ｗ２゜には、
マイクロ・コンピュータ内部の命令キューをｌｌ釘的に
外部でシミュレートするたｔの回路が設けられている。

これらは、外部監視制御回路３、命令レジスタ４、築炉
命令キュー５Ｘ擬似命令キュー・ポインタ６、および命
令長レジスタ７である。さらに、実行した命令のアドレ
スをシミュレートするための回路も設けられる。これら
は、アドレス情報制御回１ＩＦＴ８、命令アドレスを格
納するためのブリダラム・カウンタ９、および次命令ア
ドレスを格納するための次命令アドレス格納レジスタｌ
Ｏである・ マイクロ・コンピュータ１、特に第２図の実行ユニット
１３からの出力のうち、アドレス情報はアドレス線ｇを
介してアドレス情報制御回路８に入力され、プログラム
・カウンタ９に格納される。

また、データ情報はデータ線・を介して外部監視制御回
路３に入力されると、表示線Ｃから入力した命令キュー
動作状絆等の関連がチェックされた後、擬伺命令キュー
ｂに格納され、さらに擬似命令キュー５に格納されてい
るデータ量が擬似命令キュー・ポインタ６により示され
る。

擬似命令キュー５に格納された命令コードは、命令キュ
ー１作状絆情報の監視結果により命令レジスタ４に取り
出され、同時に命令長コードがレジスタ７に取りいされ
て、擬似命令キュー６の内容とマイクロ・コンピュータ
内部の命令キューの状態とが一致する。

さらに、命令キュー動作状態情報の監視により、命令の
区切りがチェックされ、区切りが検出されたときの命令
レジスタ４の内容が、マイクロ・コンピュータ１で寒行
された命令として処理される。

同時に、命令長レジスタ７からの命令長フードと、フｔ
ｙ　り５　Ａ・カウンタｑの値から、アドレス情報制御
回路８は命令アドレスを認識し、次命令アドレスを処理
する。

なお、マイク四・フンピユータ１の命令番ま、例えば１
Ａ−６バイシ長の可変長命令である。

第４図（＆）伽）は、ｌ＊３図の動作暫明図であり、第
４図（ａ）は被監視マイクｐ・コンピュータ１の各情報
のタイムチャート、敞４図Ｃｂ）は命令動作監視処理装
置の各回路の動作タイム・チャートである。

第４図（ａ＞と（ｂ）は、同一時間軸で示されており、
命令のキューイング機能を有するマイクロ・コンピュー
タ１の命令動作を外部から止壁にｔｌｊＦできることを
示している。

第４図（＆）における上方のり四ツク、動作壮芦命令フ
ード、および内部命令キューは、外部から直接監視でき
ないので、１１４　Ｍ　（ａ）の下方に示す命令キュー
動作状ｍ実行命令、アドレス・ラッチ有効信号、アドレ
ス情報、メモリ読出し制御信号、およびデータ情報をそ
わそれ取り出して同−状態を擬像的にシミュレートスル
。

第り図（ａ）では、実行命令として、最初に前に寒行し
た分岐命令、次に、ＡＢＯの３バイト命令、次にＤの１
バイト命令、次にπｒの２バイト命令が順次命令キュー
に貯蒙されるか、メモリからの読が単位は２バイトのた
め、ＡＢ、Ｏｎ、　　刃ア。

ＧＨ，工Ｊの順序でコード・フェッチされるとともに、
その連中でメモリへの書込みも行われる。

なお、命令キュー動作′ｉ＋１１で、ＩＦＢは内部命令
キューからの先頭の命令コード・７エツチ、ＮＢは次命
令データ・７エツチをそれぞれ示す。また、内部命令キ
ューとｌｌ似命令キューにはいずれもアエＦ　Ｏ（ＩＦ
ｉｒｓｔＩＮ　ＩＦｉｒｓｔ　０１ｉｔ　）レジスタが
用いられており、両方を比較することによりシミュレー
トされている状態が明らかとなる。

（１＞　１＃−ず、命令キュー動作状態の監視において
、キュー・エンプティを検出したときは、第４図（’ｂ
）の擬似命令キューおよび命令レジスタの内容を無効に
し、Ｉｌ似命令キュー・ポインタの値を”０”にする。

ただし、キュー・エンプティが分＃命令により発生する
場合は、その分岐命令アト°レスをプログラム・カウン
タにより、また命令を命令レジス々の内容により、さら
に次命令アドレスをプログラム・カウンタと命令長との
和により、それぞれ認識し、キュー・エンプティの状態
から一期にアドレス・ラッチ有効信号を＃吊したときの
アドレス情報を分岐先アドレスとして詔艷する。

２）キュー・エンプティの吠−かちｆＩ＃初に取り出さ
れたアドレス情報を、＃４図（ｂ）のプログラム。

カウンタに格納する。

（ふメモリ続出し信号によりデータの神用しを検出し、
このときの動作吠絆がフード・フェッチを示すならば、
データ情報！−敞り図ら）の擬何命へキューに格納する
とともに、擬似命令キュー・ポインタの値を更新する（
ＡＢを読み込んだとき、２バイトに更新する）。

（４）命令キュー動作状態が４Ｐｉｓ＋の命令コード・
７エツチ（ＩＦ！Ｉ）を示すとき、実行した命令の認識
を行う。命令アドレスは、プログラム・カウンタにより
　（矢印ｔ＃照）、また命令は命令レジスタの内容によ
り　（矢印＊ｆｆ１）、さらに次命令アドレスはプログ
ラム・カウンタと命令長との和により、それぞれ認識す
る。

その後、命令レジスタの内容をクリアし、擬似命令キュ
ーの内容を命令レジスタに格納し、擬似命令キューのそ
のデータを達い邑すと同時に、擬似命令キュー・ポイン
タの値を更新する０さらに、プログラム・カウンタと命
令長との和をプログラム・カウンタに格納し、命令長を
ｒｌＪとする。

（５）命令キュー動作吠勅が次命令データの７エツチ（
Ｎ　Ｂ）を示すときは、擬似命令キューの内容を命令レ
ジスタに格納し、ｗｆｉ似命令キューのそのデータ全追
い出すとともに、擬似命令キュー・ポインタの値を更新
し、命令長も更新する。

すなわち、キュー・ポインタの値は最初［ｏ−１であり
、次にＡＢＯの命令コードＴｈ１ｌ似命令キユーから命
令レジスタに移したと傘、Ｄだけ残るので、キュー・ポ
インタの値は「１」となり、この了される。このと倉、
命令アドレスは「ａ」、次命令アドレスけｒａ＋３Ｊで
ある。次に、Ｄの命令コードを一炉命令キューから命令
レジスタに移したとき、キュー・ポインタの値は［ｏｌ
に更新され、この後命令の認識が行われ命令レジスタの
内容がクリアされる。このと倉、命令アドレスはｒａ＋
ｌ　、次命令アドレＸは［ａ　＋　４　Ｊとなる。

次に、ｖｐの命令コード）ＩＩ倶命令キューから命令レ
ジスタに移したとき、キュー・ポイン々の錬はＧＨが残
っているため「２」となり、その後命令の認識が行われ
命令レジスタの内￥￥ＩＦはクリアされる。このとき、
命令アドレス＋ｆｒ杓、＋Ａ、ｌ、次命令アドレスは「
ａ＋６−１となる。

なお、＊隼例では、外部監視処理のための各種信号およ
び情ａｔ、被監視マイク田・コンピュータからの出力か
ら散り出すよ、うになっているが、被監視マイクｐ−フ
ンピユータと一連して動作する装置、例えばバス・コン
トローラ等からの出力を使用することもできる。また、
被監視マイクリ・プログラムの内部キューは１バイトず
つ処理されろものとしているがＷＩＷｆｖバイトの処理
が行われるマイクロ・コンピュータに対しても適用可能
である０ 発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、マイクロ・コンピ
ュータの命令キュー動作をシ虐ユレートすることによｈ
１外部的に処理することができるので、命令キューイン
グ＃ｌ！能を有するマイクＵ・コンピュータの命令動作
を正確に監視することができ、製品の信頼性向上を図る
ことが可能となる。

また、プログラム実行領竣観測システム等、他の分野に
応用しても、正確なＷ！１ｉｌＩｌシステムを実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のマイクｐ・コンピュータの命令動作監視
処理の説明図、竿２ｖ４は本発明の動作原理全示す比較
説明図、館３図は本発明の実施例を示す命令動作監視処
理装置のブロック図、第４ＷＪはＩＩＩｔ３図の動作説
明図である。 １＋マイクロ・コンピュータ、２：マイコン・システム
、３：外部監視制御回路、８ニアドレス情報−制御回路
、１２：　）レーサ、２ｏ：命令動作監視処理１１１．
１４１！命令キユー。 ＦＦ許出出願人株式金社　日立製作所５、。 代　理　人　弁理士　硼　村　雅　俊’、−’、７．’
、　、　、Ｊ、。 第１図 １ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）命令キューイング手段を備えたマイクロ・コンピ
   ュータの内部動作ｆｔｔ視する装置において、上記マイ
   クロ・コンピュータから直接出力される情−を取り出し
   、命令キュー動作をシミュレートして外部で処理するた
   めのＷｌ似命令キューとｌｌ似命令キュー・ポインタと
   プリグラム・カウンタと命令長レジスタ、命令Ｙｒ監視
   するための命令レジスタ、上記各回路をｆｉ！１１御す
   る外部監視制御口跡とアドレス情―制御回路を有するこ
   とを特徴とする命令動作監視処理装置。 ３）前記マイクロ・コンピュータから＊１１’ｌ−１’
   力される情報として、命令キュー動作状ｎ情報、メモリ
   読出ｆＩＩ１１御何号、データ情報、アドレス情報およ
   びアドレス・ラッチ有効信号を用いることを特徴とする
   特許請求の範＠Ｉ！！１項記載の命令動作監視処理装置
   。