JPS59114649A - 処理装置の検査方法 - 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】 〔技轡分野〕 本発明は、限られた又は部分的な命令セットしか持たな
い処理装置のアーキテクチャの完全性を検査するための
方法に関する。より具体的には本発明は最小の酷令セッ
ト又は単一の命令を制御し実行きせ、その実行結果を捕
捉することによって、命令セットの完全性の検査を行う
方法に関する。

〔背景技術〕

所定の処理装置のために新しく作成されるか又は大幅に
修正された命令セットは、テストを行ってそれが適性に
実行される事を検査しなければそれを信頼する事かで沙
ない。従来、そのような命令セットのアーキテクチャの
完全性を検査するためのソフトウェアは、テストされる
処理装置に存在する膨大なプログラムとして書がれてぃ
た。この方法では、テストを初める前に命令セット及び
入出力機構が完全に実体化きれている事が必要である。

過去において命令は個別にテストされたが、そのような
テストは一般的に操作員のコンソールを経て手動的に入
力されるハンド・ループを用いる必要があった。しかし
ながら、おおくのマイクロコードのテストの努力から得
られた多くの異なったドライバは、例え同じ命令セット
の異なったコード部分をテストする場合でとえも、その
ようなテストを標準化し又は結果を信頼する事を困難に
した。ざらにこの非自動的な手動的入力検査方法はしば
しば非マイクロコード・エラーが入力生じ従って効率的
なテストを行えなかった。

このように、アーキテクチャの検査及び／又は診断に関
する先行技術は、完全−な命令セット及びＩ１０ルーチ
ンが書かれた後にマイクロコード又はハードウェアの問
題点を発見するための自動的及び半自動的手段及び方法
に関するものである。

デバッグは一般にその性質上連続的なこま切れの努力で
あり、最初のバグの発見から関連のあるバグが見つかり
、全ての可能性を尽すには大きなテスト・ドライバ・プ
ログラムが必要である。米国特許第４２６８９０２号及
び第４３２１０６６号はそのような先行技術の典型例で
ある。これらの特許は共に、完全な命令セット及び完全
なＩ１０能力を有する完全に動作できる上位計算機にサ
ービス（又は診断）・プロセッサを取り付けて、命令セ
ットをテストもしくは診断し又は具体的な上位計算機の
エラーの原因を発見する診断法及びデバッグ法に関する
ものである。同様の方式が米国特許第３６１８０２８号
及び第３８２５９０１号に詳述されている。

不幸なことに、それらの先行技術を用いると、新規な又
は大幅に修正きれた命令セットの動作の検査は、命令セ
ットが完成し完全なＩ１０能力が与えられるまでは行う
事がで営ない。ざらに開発段階、特にその初期における
誤まりはしばしば開発作業全体に影響を与え且つその作
業が完了し検査が行なわれるまで、それは発見されない
。従って単に誤まった命令を訂正するだけでなく、その
影響を受けた誤まりを含む全てのコードわ訂正し又は、
書き直す余分の時間が贅やされる。゛〔発明の目的及び
概要〕 従って本発明の目的は、初期の開発の誤りの影響の伝播
を避けるために単一の命令又はその小ざ査することによ
って、アーキテクチャの誤りを除去し適正なマイクロコ
ード動作を検査する方法を提供することである。

本発明によれば、各命令の完全なテストおよび全ての変
更の適切な逆行テスト用テスト・パッケージの完全なテ
ストを保証するために、トップダウン式にマイクロコー
ドを作成できる。

ラムを利用して、マイクロコードの動作上の完全性を検
査できる。

本発明においては、検査を制御するために設けられたサ
ポート処理装置が、じっざいの、あるいはシミュレート
きれたＩ１０サービスを提供する。

本発明によれば、サポート処理装置およびテストを受け
る処理装置が共通のメモリを共有している、命令セット
またはその一部の動作上の完全性を検査する方法が提供
される。

本発明の目的は、テスト処理装置によって制御される最
小（のテスト・ドライバが、テストされる命令を実行す
るに必要なデータをロードするという、検査方法によっ
て達成される。この命令の実行後、テスト・ドライバは
実行結果を捕捉し、適正に使用するように指示する。検
査を行う際の補助手段として、テスト・ドライバには制
御をテスト処理装置に戻きせる無効コマンドが設けられ
ている。テスト・ドライバは、実際のあるいはシミュレ
ートきれたＩ１０能力を提供するサポート処理装置の制
御のもとでロードされ動作する。動作時に、マイクロコ
ードを作成きれるべぎ処理装置は共有メモリを介して命
令ごとにテストきれ、誤りの伝播を回避するため、マイ
クロコードの修正が同じ態様で行なわれる。

〔良好な実施例の説明〕

命令のテストをサポートする、あるいは処理装置のアー
キテクチャを検査するための必要な、本発明による基本
構成を、第１図に示す。この基本構成には、テスト・サ
ポート・テステム（ＴＳＳ）１０、およびテスト・サポ
ート・システム１０とテストを受ける処理装置（ＰＵＴ
）１４とによって、これらの間で共有されているメモリ
１２が含まれている。ＴＳＳＩＯには、テスト制御プロ
グラム（ＴＣＰ）を含み、ＰＵＴ１４と共有される記憶
域に適合し、かつ実際のあるいはシミュレートきれた入
出力（Ｉ　１０）サポートを保持するのに充分な記憶域
が設けられている。典型的なものとして、Ｉ１０サポー
トは処理きれるテスト・ケースを含むためのディスケッ
ト・サポート、制御情報を入力し、テスト結果を見るた
めの、ビデオ端末であることが好ましい端末サポート、
およびテスト・ケースの実行結果のハード・コピーのレ
ポートを提供するのに使用きれる印刷装置のサポートを
含んでいる。上記の他に、ＴＳＳｌｏとＰＵＴ１４の間
の双方向通信を用意とするための、プロセッサ間通信バ
ス１６が設けられている。最後に、ＰＵＴ１４には、こ
れ自体のハウスキーピング機能を提供するのに最小限の
能力が与えられている。したがって、ＰＵＴ１４はその
制御、汎用レジスタおよび浮動小数点レジスタをロード
、格納、または操作することができる。

上記の基本構成、以下で詳述する特定の検査環境を与え
、追加の命令がＰＵＴ１４のレパートリ−に加えられる
と仮定して、以下で「新しい」命令のテスト方法を説明
する。この説明を行うために、ＰＵＴ１４がＩＢＭ社の
システム／３７０のアーキテクチャを有する処理装置装
置であり、かつ追加きれる例示命令が”ＭＶＣＩＮ”で
あると想定する。本明細書において使用する「限定され
た命令セット」なる語は、比較的限られた、すなわち完
全でない命令のセットを指すものである。実際には、以
下の説明中で、テストを受ける処理装置の限定された命
令セットは１つの命令である。

なお念のために説明すれば、”ＭＶＣＩＮ”は逆転移動
、すなわち命令によって指定される第二オペランドを命
令によって指定される第一オペランドの位置に置き、第
二オペランドのバイトの左から右への順序が格納時に逆
にされるという記憶載量転送をあたえるものである。第
一オペランドのアドレスは、第一オペランドの左端のバ
イトを指す。第二オペランドのアドレスは、第二オペラ
ンドの右端のバイトを指す。あたかも第二オペランドが
右から左へ処理きれ、第一オペランドが左から右へ処理
きれているかのような結果が得られる。第二オペランド
は低位メモリから高位メモリへ循環し、第一オペランド
は高位メモリから低位メモリへ循環し、第１オペランド
は高位メモリから低位メモリへ変更されない。

以下の説明は、逆転移動命令の動作をテスト・ケースし
、検査するために用いられるテスト・プログラムのもの
である。命令によって予期され、実行され、かつもたら
されるあらゆる条件に対処するには、多くのテスト・ケ
ースを開発しなければならない。ＴＳＳｌｏ内の制御プ
ログラムＴＣＰは、したがって、下記のレコードのそれ
ぞれを読み取り、各レコードのデータが正しいことを確
認しなければならない。ついで、データは、テスト・ケ
ースを実行した結果として、以後の処理のために共有メ
モリ１２に格納される。

テスト・ケース・プログラム例 １　、　Ｚ’０ＯＯＯ１’ＧＥＮ、ＭＶＣＩＮ２、＊逆
転移動：最後のバイトをオーバーラツプきせて１６バイ
トを転送する。

３　、　＊＊＊＊＊ネ＊掌＊＊＠　＠　ｚ　ｚ　＠　＠
　ｚ　＠　＠　＊　＊＠　＊＊＠　＊＊ｚ　＊６　＊ｚ
１．＠＊　ｚ　＊　＊４、＊以下のレコードは実行のた
めにテスト・ケースを準備するために使用される。

５　、　ｍ寧ネ６６　：：　＊　＊　＊　＊　＊　＊　
＠＠　＊　＊　＊ネ＊＊＊ネ＊ネネ＊＊　＊　＊　＊ｔ
；＊　＊　＊ｔＥ６　、　Ｉ’Ｅ８０Ｆ１２００１２１
Ｅ’　　　　　＊命令７　、　Ｇｌ　（００００８００
０）　　　　　　　＊　ＧＰＲ初期設定８　、　Ｓへ’
８２００°Ｌ’１６’ＸＡＡＡ、、、ＡＡＡ’　　＋ｉ
＋記憶装置初期設定 ９　、３Ａ’８２１０’Ｌ’１Ｂ’Ｘ５５５．、．５５
５’　＊記憶装置初期設定 １０　、　Ｐ’０Ｏ０８００００００００５０００’　
　　＊Ｐ　Ｓ　Ｗセット１１、・ＲＥＳＵＬＴＳ＝　　
　　　　　　＊実行開始１２　、　ｆｉ＊＊＊＊ネ＊＊
ネ＊＊＊　＠　＊ｆ；　＊　：ｆ、＊　：　＊＊ｆ、＊
　：、ネ＊＊＊＊ネ＊＊＊＊＊ネ１３、＊以下のレコー
ドは実行結果に対して比較を行うために使用される。

１４、＊ネ＊＊ネネ＊＊＊＊＊ネ＊ネ９９６９＊ネ＊＊
＊＊＊＊＊ネネ：：　＊　＊　＊　：　＊　＊１５　、
　ＳＡ’８２００’Ｌ’１６’Ｘ５５５．、．５ＡＡ’
１６　、　ＳＡ’８２１０°Ｌ’１６°Ｘ５５５．、．
５５５゜１７　、　ＳＡ’８８’Ｌ’４’Ｘ０ＯＯ２０
０００１Ｂ　、ＥＮＤ １９．９＠＠ｇ＊９ｇｐ＊＠＊＊＊＠＊＠Ｈ＊＠＠＠＠
（４＠＠＠＠＊９＊＊：＠＠＠テスト・ケースの最初の
行ないしレコードは、制御レコードであって、これは新
しいテスト・ケースの起動、および新しいテスト・ケー
ス独自のテスト条件をセット・アップする必要がある場
合にはこれを示すものである。つぎ０４つの行は、テス
ト・ケースの性質および意図を説明するコメントないし
内部ドキュメンテーションである。テスト・ケースの行
６は逆転移動命令の１６進表記であり、これはＰＳＷレ
コードの命令アドレス・フィールドにあたえられるアド
レスにしたがって、メモリに入れられる。行７はＰＵＴ
　１０の汎用レジスタ（ＧＰＲ）が初期設定される、１
６進値’　００００８００００　’を示す。行８および
９は、共有メモリ１２の記憶位置を上記の１６ピツトの
１６進値に初期設定する。より具体的に言えば、これら
のレコードは記憶域の位置８２００−８２０Ｆを°ＡＡ
Ａ、、、ＡＡＡ　’という１６進値で、また位置８２１
０−８２１Ｆ　’　５５５、、．５５５°という１６進
値で初期設定する。行１０はプログラム状況ワード（Ｐ
ＳＷ）をセットするものであり、これはメモリのどこに
命令が置かれているかを示すものである。この場合には
、ＰＳＷの命令アドレスを使用して、命令のアドレスを
探し出す。記憶域内のＰＳＷの位置は、テスト制御プロ
グラム（後出参照）中のラベル°ＰＳＷＡＤＤＩ’のＰ
ＳＷロード命令によって支持されるアドレスを確立する
ために用いられる。行１１のＲＥＳＵＬＴＳ＝レコード
は、実行が進められ得ること、およびテストフケースが
充分に初期設定されたことを、制御プログラムに示す。

行１５および１６は既知の正しい結果であり、これらは
共有メモリ１２に格納され、命令の実行が適正であった
か否かを検査するため、命令の実行結果と比較される。

これらはテスト・ケースの実行後の記憶域の状態を現わ
す。テスト・ケースの行１７は、予期きれる割り込みコ
ードおよび命令の長きであって、テストきれる命令の実
行後の比較に使用される。行１８はテスト・ケース・プ
ログラムの終了を現わし、結果の比較およびレポートを
開始できることを示している。上記したように、アステ
リスクで始まるテスト・ケース・プログラムのすべての
行は、テスト・ケース・プログラム自体を内部でドキュ
メント化するために使用されるコメントないし区分線を
示している。

被テスト処理装置制御プログラム（ＰＵＴＣＰ）は、Ｐ
ＵＴレジスタを初期設定ないしロードする機能を提供す
るために、利用きれる。記憶域のあらゆる初期設定用件
を、共有メモリ１２によって満たすことかできるのは明
らかである。しかしながら、ＰＵＴ１４の内容をロード
するのに必要とされるテスト・サポート・システムの助
けは、最小限のものにすぎない。ＰＵＴ１４のレジスタ
を格納するための機構もＰＵＴＣＰに存在しており、以
下で詳述されることに留意されたい。

ＰＵＴＣＰには、テストをざらに進めるために、ＰＵＴ
１４上で動作可能な命令が含まれている。本例において
、マイクロコードの作成きれる処理装置は、ＩＢＭ　　
Ｓ／３７０であり、これは１６個の汎用および制御レジ
スタをロードする必要がある。したがって、これらの用
件がＰＵＴＣＰによって満たぎれなければならないが、
その他の点では、この制御プログラムに包含される命令
の数は、最小限のものとなる。

ＰＵＴ＃御プログラムを共有メモリ１２にロードする他
に、テスト・サポート・システム１０はＰＵＴ１４の適
正な実行を確保するために、他の幾つかのメモリ域をセ
ットしなければならない。

たとえば、あるＰＵＴＣＰにおいては、メモリ位置０の
再起動ｐｓｗ、およびメモリ位置６０の５ＶＣＰＳＷが
、最小限これらの適切な値に初期設定されると仮定され
ている。したがって、例えばＳＶＣ割り込みアドレスが
新しいｓｖｃ　　ｐｓｗのアドレスでなければならず、
また０００４００°が新しい再起動ＰＳＷのアドレスで
なければならない。これを行う必要があるのは、テスト
手順中に一回だけである。他のＣＰＵの重要な区域を、
誤まった実行のなｈらかのトレースを提供する値に初期
設定すると役立つ事がわかった。それゆえ、すべての新
しいＰＳＷのアドレスをＳＶＣ割り込みアドレスに初期
設定し、後でデバッグに使用できるレジスタの値を確実
に格納するのが賢明である。

動作時に、新たに付は加えられた命令のテストおよび検
査は、第２図に略示する態様で進められる。テスト・ケ
ースがディスケットから読み取られ、各レコードはテス
ト・サポート・システム（ＴＳＳ）１０によって、正し
ぎが検査される。

レコードのいずれかが誤まっているとわかった場合には
、テスト・ケースがバイパスされ、このことについての
適切な警報が出される。テスト・ケースの例においては
、最初のレコードは制御レコードであり、これはＴＳＳ
ｌｏに、新しいテスト・ケースの始まり、およびこのテ
スト・ケース独自のテスト条件をセット・アップする必
要がある場合には、この必要性を示す。いったんＰＵＴ
１４の記憶域が最小限の制御プログラムおよびテスト・
ケースのデータによって初期設定されると、これはＰＵ
Ｔが実行を開始するのに適したものとなる。本例のＳ／
３７０　Ｐ　Ｕ　Ｔにおいて、制御は、プログラムを再
起動きせることによって、ＰＵＴに渡される。ＰＵＴ１
４が制御を有している間、ＴＳＳＩＯはＰＵＴＣＰの実
行が終わり、制御が戻されるのを待つ。

記憶域アドレスＯに置かれているＰＳＷがついで呼び出
され、ｐｓｗ命令アドレスによって支持されたアドレス
において、命令が実行を開始する。最小限度のＰＵＴＣ
Ｐの入口点がそのアドレスに存在する。つぎに、汎用レ
ジスタが、テストケースのレコードがロードされている
記憶域からのデータを用いて、初期設定される。同様に
、制御レジスタも、テスト・ケースのレコードがロード
されている記憶域によって、初期設定される。

制御はついで、ＰＳＷロード命令’ＬＰＳＷ“を介して
、記憶域内のテスト・ケース命令に渡キれる。その後、
テスト・ケース命令に渡される。その後、テスト・ケー
ス命令が実行される。ＴＳＳ制御プログラムによって、
テスト・ケースの終りに置かれている、最後に実行され
る命令は、監視プログラム呼び出し命令’　ｓｖｃ　’
である。この命令が実行されると、監視プログラム呼び
出しＰＳＷがロードきれ、ついでＳＶＣ割り込みアドレ
スにおいて、実行が行なわれる。ＳＶＣ割り込みアドレ
スにおいて、汎用レジスタは制御レジスタと同様に、共
有メモリ１２に格納される。

検査の最終段階において、制御がＴ’−Ｓ　Ｓ　１０へ
戻される。そのためにはマイクロコードが、ある特定の
命令を、ＰＵＴ１４から制御を戻すことを要求するもの
として認識する必要がある。テスト制御プログラムに多
数の命令を書き込んだりこれらの命令に応答したりする
ことなく制御を戻すのに最も効率のよい方法は、ＰＵＴ
１４を異常な命令に対して、予測可能な態様で反応きせ
ることであることが、判明した。より具体的に言えば、
それに出会ったときにＰＵＴ１４に制御を放棄きせるよ
うな無効命令が使用きれる。プログラム中でこの命令が
読み出きれると所望通りに制御が戻される。

いったん、制御がＴＳＳｌｏへ戻されると、所定の値と
の実行結果の比較が開始きれ、かかる結果に関するレポ
ートが得られる。最初ＴＳＳＩＯによって、その後汎用
レジスタおよび制御レジスタに関するＰＵＴ１４による
実行によって、データが格納される共有メモリの領域は
、ＴＳＳｌｏに知られている。ざらに、ＴＳＳＩＯはア
ーキテクチャ上重要な領域も知っているが、その領域は
テストきれる命令の実行によって変更されないことを保
証する値にＴＳＳ自身によりセットきれるか又はクリア
されるものである。この知識を用いて、テスターはテス
ト・ケースを実行することによって定時きれる結果即ち
本例においてはレコード１５ないし１７を、ＰＵＴの汎
用レジスタおよび制御レジスタに実際に存在するものと
比較し初める。アーキテクチャ上重要な部分も、内部に
何の変更もなされていないことを確認するために、比較
きれる。実際の結果と予測されていた結果との間のすべ
ての相違は、その出力によって、ユーザーの希望に応じ
て、システムのプリンタ、ＴＳＳのＣＲＴ、ディスケッ
トまたは磁気テープのよって、レポートきれる。

本発明を本発明の好ましい実施例について説明してきた
が、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本
発明の改変を行えることは、当該分野の技術者には容易
に明らかとなろう。したがって、本発明を好ましい実施
例に関する上記の説明の特定形に限定することは、意図
されるところではない。むしろ、本発明は特許請求の範
囲のみによって限定きれるとみなきれるべきであり、特
許請求の範囲のみが本発明の範囲を確定するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にしたがって使用されるようになされ
た命令セット検査構成を簡略化して示す略図である。 第２図は、第１図に示す構成を用いた本発明方法にした
がって命令セットの例をテストする際のフローチャート
を簡略化して示す略図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 限られた命令セットを有する被テスト処理装置を、検査
   を行うのに最小限のサイズのテスト・ドライバを用いて
   検査する方法において、上記被テスト処理装置と通信す
   るように接続きれたテスト・サポート処理装置と、 入出力機構と、 テスト・ケースを読み取り、かつテストされる命令用の
   データでメモリを初期設定するためのテ人 →ト制御プログラムと、 上記被テスト処理装置と上記テスト処理装置と段とを準
   備し、 上記被テスト処理装置の上記限られた命令セットの命令
   のひとつをテストするに十分なデータを含んでいる上記
   テスト制御プログラムを、上記テスト・サポート処理装
   置を用いて上記共有メモリにロードし、 させ、 一上記テスト・サポート処理装置を用いて、上記命令の
   実行の結果を所望の結果と比較する段階を含む検査方法
   。