JPS6340947A - プログラム・シミユレ−シヨン方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、マイクロプロセッサなどに搭載されるプロ
グラムを計算機システム上で模擬実行するプログラム・
シミュレーション方式に関する。

さらに詳細には、この発明は、シミュレーションの対象
プログラムとその作業域が置かれている外部記憶装置の
メモリ領域をページ単位でメモリのページ領域にロード
して対象プログラムの模擬実行を行い、またＩ／Ｏ動作
をユーザルーチンによって定義する型式のプログラム・
シミュレーション方式に関する。

［従来の技術］ 各種制御システムの制御プログラムなどのプログラムの
開発は、それを走らせるハードウェアの開発より先行す
ることがある。

この場合、大型計算機システムヒでプログラムのシミュ
レーションを行い、そのテストとデバアグが行われてい
る。

従来、そのようなプログラムのシミュレーシｉン方式で
は一股に、ンミュレーンヨンの対象プログラムとその作
業域の置かれている外部記憶装置のメモリ領域をページ
弔位でメモリのページ領域にロードして対象プログラム
の模擬実行が行われる。

また、特殊な機器、回路などの制御に係わる対象プログ
ラムのシミュレーションにおいては、そのＩ／Ｏ動作を
ユーザ側で作成されるユーザルーチンによって定義する
ようになっている。

このような対象プログラムのベージング処理を行い、ま
たユーザルーチンでＩ／Ｏ動作を定義する型式の従来の
プログラムシミュレーション方式においては、ユーザル
ーチンの起動前に予め、そのユーザルーチンのアクセス
するページをコマンドにて定義しておき、そのページが
メモリのページ領域にロードされていか否かをチエツク
し、そのページが不在ならば必要なページをメモリのペ
ージ領域にロードしてから、ユーザルーチンを起動させ
るようになっている。

［解決しようとする問題点］ このように従来は、ユーザルーチンのアクセスするペー
ジがメモリのページ領域に存在していても、その起動の
前に必ずページの存在がチエツクされるので、そのチエ
ツクのための時間だけシミュレーション処理速度が低ド
するという問題があった。

また、ユーザルーチンのアクセスするページをコマンド
指定するために人手の介入を必要とするという問題もあ
った。

［発明の目的コ したがって、この発明の目的は、そのような不必要なペ
ージ確認によるシミュレーション速度の低下を防止し、
また対象プログラムのページングに係わる人手の介入を
排除したプログラム・シミュレーション方式を提供する
ことにある。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するために、この発明は、計算機システ
ムｊ−て、対象プログラムとその作業域の置かれた外部
記憶装置のメモリ領域をページ１１１−位でメモリのペ
ージ領域にロードして模擬実行し、またＩ／Ｏ動作をユ
ーザルーチンによって定義するプログラム・シミュレー
ション方式において、対象プログラムのＩ／Ｏアクセス
命令によって起動されたユーザルーチンのアクセスすべ
き必要ページがページ領域に存在しないことによるエラ
ーを検出し、そのエラーとなったアドレスの情報を送出
するための手段と、この手段によりエラーが検出された
ときに、その１段により送出されるアドレスの情報に従
ってメモリ領域の必要ページをメモリのページ領域にロ
ードしたのちユーザルーチンを改めて起動するための手
段とを具備することを特徴とするものである。

［作用］ このように、この発明のプログラム−シミュレーション
方式にあっては、従来と違い、ユーザルーチンの起動前
に必要なページの存在確認が無条件に行われるのではな
（、ユーザルーチンの起動後に、そのユーザルーチンの
アクセスするページの不存在によるエラーが起こった場
合だけ、必要なページのローディングが行われる。した
がって、不必要なページ存在確認によるシミュレーショ
ン処理速度の低下を防出できる。

マタ、ユーザルーチンのアクセスするページをユーザル
ーチンの起動前に予めコマンドにより定義する必要がな
いので、そのための人手の介入は不要となる。

［実施例コ 以）°、この発明の一実施例について、図面を参照し説
明する。

第１図は、この発明のプログラムシミュレーション方式
の機能的構成を簡略化して示す概略ブロック図である。

第２図は、このプログラム・シミュレーション方式が実
現される計算機システムの簡略化したシステム構成図で
ある。

まず、第２図において計算機システムについて説明すれ
ば、１はメモリであり、これにはシステムバス２を介し
て中央演算処理装置（ＣＰＵ）３およびチャネル４が接
続されている。チャネル４には、外部記憶装置として磁
気ディスク装置５が１台以上、ディスク制御装置６を介
して接続されている。各部の機能などは標準的であるか
ら、その説明は割愛する。

つぎに第１図を参照し、このプログラムφシミュレーシ
ョン力式を説明するが、これは計算機ンステムＬで実現
されるので、以下の説明において第２図も適宜参照する
。

／Ｏはシミュレーションの対象プログラムおよびその作
業域が置かれた、ある磁気ディスク装置５のメモリ領域
である。１２はメモリ１のページ領域である。

１４はＩ／Ｏ動作を定義するためのユーザルーチンであ
る。このユーザルーチン１４はある磁気ディスク装置５
に格納されており、シミュレーション開始に先立ち全体
がメモリ１の特定領域１４ａにロードされるか、または
起動された時に必要なルーチンだけが特定領域にロード
されてＣＰＵ３により実行される。

１６は命令解析部１６であり、これは対象プログラムを
解析し、計算機ンステム上で動作させるためのものであ
る。この命令解析部１６はプログラムにより計算機ンス
テム上で実現されるものであり、このプログラムは、あ
る磁気ディスク装置５からメモリ１の特定領域Ｌｅａに
ロードされてＣＰＵ３により実行される。

１８はメモリ管理・Ｉ／Ｏ制御部である。これは、対象
プログラムのンミュレーソヨン中に、メモリ領域ｌＯの
ページング処理などのメモリ管理と、Ｉ／Ｏアクセスの
検知、ユーザルーチンの起動などのＩ／Ｏ制御を司る。

このメモリ管理・Ｉ／　ＯｆｄＪ御部１８はプログラム
により計算機システム上で実現されるものであり、この
プログラムは、ある磁気ディスク装置５からメモリ１の
特定領域１８ａにロードされてＣＰＵ３により実行され
る。

前記命令解析部１６は、このメモリ管理−１７０制御部
１８を介してページ領域１２をアクセスする。

２０はＩ／Ｏ処理部であり、これはメモリ管理・Ｉ　／
　０３制御部１８から起動をかけられたユーザルーチン
１４の実行を行うものである。このＩ／Ｏ処理部２０は
プログラムにより計算機システム上で実現され、このプ
ログラムは、ある磁気ディスク装置５からメモリｌの特
定領域２０ａにロードされてＣＰＵ３により実行される
。

２２はメモリアクセス・エラー検出ＭＳである。

これは、Ｉ／Ｏ処理部２０によって実行中のユーザルー
チン１４によるページ領域１２に対するアクセスの制御
を行うとともに、アクセス対象のページの不在によるエ
ラーを検出してメモリ管理ｅＩ／Ｏ制御部１８およびＩ
／Ｏ処理部２０に報告し、また、エラーアドレス情報を
メモリ管理・Ｉ／Ｏ制御部１８へ与える働きをする部分
である。

このメモリアクセス働エラー検出部２２はプログラムに
より計算機システムＬで実現され、このプログラムは、
ある磁気ディスク装置５からメモリｌの特定領域２２ａ
にロードされてＣＰＵ３により実行される。

以下、シミュレーション処理動作について説明する。メ
モリ管理−Ｉ／Ｏ制御部１８により、メモリ領域／Ｏの
最初のべ一ノがページ領域１２にロードされ、対象プロ
グラムのシミュレーション処理が開始する。

命令解析部１６は、メモリ管理・Ｉ／Ｏ制御部１８を介
してページ領域１２から対象プログラムの命令を順次取
り込み、解釈実行する。メモリ管理・Ｉ／Ｏ制御部１８
は、命令解釈部１６による対象プログラムの模擬実行の
進行状態を監視しており、別のページが必要になった時
点で、現在のページのメモリ領域／Ｏへのアンローディ
ング（ページアウト）を行った後、必要なページのペー
ジ領域１２へのローディング（ページイン）ヲ行う。

このようにして、対象プログラムは計算機システム上で
模擬実行されていくが、メモリ管理・Ｉ／Ｏ制御部１８
は対象プログラムのアクセスアドレスが予め決められた
Ｉ／Ｏアドレスと一致すると、Ｉ／Ｏ命令が発行された
と判断し、ユーザルーチン１４に起動をかける（メモリ
アドレスを所定レジスタに設定し、Ｉ／Ｏ処理部２０に
制御を渡す）。

Ｉ／Ｏ処理７Ｗ（２０は、アクセスアドレスを基に起動
をかけられたユーザルーチン１４の実行（Ｉ／Ｏ／Ｏ０
７ミユレーシコン）を開始する。ユーザルーチン１４か
らのページ領域１２に対するアクセスは、メモリアクセ
ス・エラー検出部２２を介して行われるが、アクセスす
べきページがページ領域１２に不在であると、エラーと
なる。

メモリアクセス・エラー検出部２２は、そのページ不在
エラーを検出すると、エラー報告信号２４によってペー
ジ不在エラーの発生をメモリ管理・Ｉ／Ｏ制御部１８お
よびＩ／Ｏ処理部２０に報告する（エラー報告フラグを
セットし）とともに、エラーとなったアドレスをエラー
アドレス情報２６として送出する（特定のレジスタにエ
ラーアドレス情報をセットする）。

このページ不在エラーの報告に応答して、Ｉ／Ｏ処理部
２０はユーザルーチン１４の実行を中断し、ｆｉ制御を
メモリ管理・Ｉ／Ｏ制御部１２に渡す。

メモリ管理・Ｉ／Ｏ制御部１８は、現在のページのペー
ジアウトを１１°った後、エラーアドレス情＋４ｊ２６
によって示されるアドレスの属するページのページイン
を行う。そして、中断されたユーザルーチン１４に再度
起動をかける（Ｉ／Ｏ処理部２０に制御が渡される）。

Ｉ／Ｏ処理部２０は中断したユーザルーチン１４の実行
を再開する。前回エラーとなったアドレスが再びアクセ
スされるが、今度は必要なページがページ領域１２に存
在すから、エラーは起こらず、■／Ｏ動作は正常にシミ
ュレーションされる。

このようにして、Ｉ／Ｏ／Ｏ０シミュレーションが正常
に終了すると、命令解析部１６に制御が戻され、後続の
命令が解釈実行される。

以上、一実施例について説明したが、この発明はそれだ
けに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲内で適宜変形して実施し得ることは当然である。

［発明の効果コ 以−１−詳細に説明したように、この発明は、計算機シ
ステムｌ−で、対象プログラムとその作業域の置かれた
外部記憶装置のメモリ領域をページ単位でメモリのペー
ジ領域にロードして模擬実行し、またＩ／Ｏ／Ｏ０ユー
ザルーチンによって定義するプログラム・シミュレーシ
ョン方式において、対象プログラムのＩ／Ｏアクセス命
令によって起動すれたユーザルーチンのアクセスすべき
必要ページがページ領域に存在しないことによるエラー
を検出し、そのエラーとなったアドレスの情報を送出す
るための手段と、この手段によりエラーが検出されたと
きに、その１段により送出されるアドレスの情報に従っ
てメモリ領域の必要ページをメモリのページ領域にロー
ドしたのちユーザルーチンを改めて起動するための手段
とを打するものであり、従来と違い、ユーザルーチンの
起動前に必要なページの存在確認が無条件に行われない
ので、不必要なページ存在確認によるシミュレーション
処理速度の低Ｆを防止でき、またユーザルーチンのアク
セスするページをユーザルーチンの起動前に予めコマン
ドにより定義する必要がないので、そのための人りの介
入は不易となる。

このように、この発明によれば、シミュレーション速度
を政所し、かつページングに係わる人手の介入を排除し
たプログラム書シミュレーション方式を実現できるため
、制御システムの制御プログラムなどのテストおよびデ
バッグの能率を向−ヒできるなどの効果を達成できる。

４、図面の１１’Ｈ！ｔｊ−な説明 第１図は、この発明のプログラム・シミュレーション方
式の一実施例の機能的構成を簡略化して示す概略ブロッ
ク図、第２図は、そのプログラム書シミュレーション方
式が実現される計算機システムの簡略化したシステム構
成図である。

１・・・メモリ、５・・・磁気ディスク装置（外部記憶
装置）、／Ｏ・・・メモリ領域、１２・・・ページ領域
、１４・・・ユーザルーチン、１６・・・命令解析部、
１８・・・メモリ管理・Ｉ／Ｏ制御部、２０・・・Ｉ／
Ｏ処理ｆｆｉ、２２・・・メモリアクセス・エラー検！
！、２４・・・エラー報告信号、２６・・・エラーアド
レスｔｌＷ。

第２図 ５　　　　　　　コ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）計算機システム上で、対象プログラムとその作業
   域が置かれている外部記憶装置のメモリ領域をページ単
   位でメモリのページ領域にロードして対象プログラムの
   模擬実行を行い、またＩ／Ｏ動作をユーザルーチンによ
   って定義するプログラム・シミュレーション方式におい
   て、対象プログラムのＩ／Ｏアクセス命令によって起動
   されたユーザルーチンのアクセスすべき必要ページがペ
   ージ領域に存在しないことによるエラーを検出し、その
   エラーとなったアドレスの情報を送出する手段と、この
   手段によりエラーが検出されたときに、その手段により
   送出されるアドレスの情報に従ってメモリ領域の必要ペ
   ージをメモリのページ領域にロードしたのちユーザルー
   チンを改めて起動するための手段とを有することを特徴
   とするプログラム・シミュレーション方式。