JPH05250221A

JPH05250221A - シミュレータ実行方式

Info

Publication number: JPH05250221A
Application number: JP4051165A
Authority: JP
Inventors: Michiko Ishida; 享子石田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1992-03-10
Filing date: 1992-03-10
Publication date: 1993-09-28

Abstract

(57)【要約】【目的】プログラム実行時のスタック・サイズの確認
を容易にするとともに、スタック・サイズの設定を正確
に行い得るシミュレータの実行方式を提供する。【構成】本発明のシミュレータの実行方式は、入力フ
ァイル１０２より、言語処理プログラムにより作成され
た情報を入力する入力部１０３と、前記情報の入力に対
応する命令をシミュレートするシミュレート実行部１０
７と、監視制御用のコンソール１０４から入力される起
動行上の文字列の内容を解析する解析部１０５と、解析
部１０５による文字列解析結果を受けて、シミュレート
実行部１０７におけるプログラムの実行を制御／表示す
る制御／表示部１０６と、を少くとも備えており、シミ
ュレート実行部１０７には、プログラム実行時にスタッ
クの使用するメモリ領域情報を検出して出力するスタッ
ク情報検出部１０９と、スタック・ポインタの指定値を
保持するスタック指定値保持部１１０と、命令実行時に
おけるスタック・ポインタ値を保持するスタック値保持
部１１１と、スタック・ポインタの値を保持するメモリ
／レジスタ内容保持部１１２とが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はシミュレータ実行方式に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プログラムの開発においては、
プログラムの作成、実行および実行準備として、エディ
タ、アセンブラ、コンパイラおよびリンカ等が使用され
る。エディタは、プログラムを利用者の指定に従って編
集するツールであり、アセンブラおよびコンパイラは、
プログラミング言語で記述されたプログラムを計算機向
きの言語に翻訳するプログラムである。また、リンカ
は、アセンブラおよびコンパイラにより翻訳された複数
の情報を結合するプログラムである。しかしながら、こ
れらを使用して作成されたプログラムには、通常誤りが
生じるために、この誤りを検出（以下、デバッグと云
う）しなければならない。デバッグの方法としては、机
上デバッグとマシン・デバッグがある。前者の場合は、
プログラムの流れ図およびプログラム・リストにより、
各命令および流れ図の各段階の動作を検査してゆく方法
であり、後者の場合は、実際にプログラムを実行させて
変数の状態などを調べてゆく方法である。このマシン・
デバッグの代表的な手段には、インサーキット・エミュ
レータまたはシミュレータがあるが、最終的には、実機
によりデバッグしなければならない。シミュレータと
は、ホスト・コンピュータ上で目的のＣＰＵまたはＩ／
Ｏの動作をソフトウェア的に疑似実行して、プログラム
の動作をチェックするためのソフトウェア・ツールであ
る。このシミュレータの一般的な機能としては、指定さ
れたアドレスからプログラムを実行させる機能、前以っ
て設定された条件が満たされた時にプログラムの実行を
停止させるブレークポイント、記憶装置に記憶されてい
る内容をディスプレイに表示させるダンプ、およびプロ
グラムの実行によるプログラム・カウンタ、スタック・
ポインタのアドレス値およびレジスタの内容等をディス
プレイに表示するトレース等を含む幾つかの機能があ
る。

【０００３】このシミュレータを使用してデバッグをす
る際には、プログラムの実行時のメモリ領域の利用に影
響を及ぼすような設計上の問題から、計算機が暴走する
ような事態が往々にして生じる。プログラムを実行する
ためのメモリ領域には、大きく分けて、静的メモリ領域
と動的メモリ領域とがあり、静的メモリ領域には、プロ
グラムの利用者がプログラム中に定義したデータ構造、
変数および定数等が割当てられており、動的メモリ領域
には、プログラム中の手続きを連係する情報のために必
要な領域、式の評価および引数の転送に一時的に必要と
する領域として使用される。この動的メモリ領域への割
当てには、一般的にヒープ割当てと、スタック割当てが
あり、プログラム実行時にサイズが変更される。従っ
て、プログラムの実行時において、スタック領域として
設定された以外の領域で、スタックを使用しようとする
場合には、スタック・オーバー・フローとなり暴走して
しまう場合がある。このような場合には、プログラム利
用者は、スタック・サイズの設定を変更したり、プログ
ラムの各所にデータを表示するチェック・ルーチンを記
述したり、または根気よくプログラムを実行してはトレ
ースを行い、その出力結果よりスタック・ポインタおよ
び各レジスタの内容を一つ一つ確認することにより対処
しているのが現状である。

【０００４】近年、プログラムの複雑化に伴ない、機械
語よりも高水準の言語の使用頻度が高まってきている。
高水準言語は、特定のコンピュータに依存されず、人間
の言語に近いという利点はあるが、機械語と比較する
と、ソースプログラム中で細かいメモリの管理ができな
いという欠点がある。このために、プログラムの開発時
において、プログラム実行時のスタックの使用するメモ
リ領域を予想することが困難であり、特に割込み処理を
考慮する場合には容易ではない。

【０００５】上述したプログラム暴走時の対処方法の
内、スタック・サイズの設定を変更する場合には、実行
時に最もスタックを使用した時のメモリ領域を判別する
ことができないために、対応策としては、予めスタック
・サイズを大まかに設定しているのが実情である。ま
た、根気よくトレースを続けてデータの確認を行うなど
の対処方法においては、プログラムを根気よく実行して
は、実行された命令数だけトレースを繰返して、スタッ
ク・ポインタおよび各レジスタの動作確認を行っている
ために、多大の手間と時間とを必要としている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のシミュ
レータの実行方式においては、シミュレータによるトレ
ースの出力結果より、実行時におけるスタック・サイズ
を確認する場合には、プログラムを根気よく実行して
は、実行された命令数だけトレースを行い、その出力結
果よりスタック・ポインタおよび各レジスタの内容を一
つ一つ確認するという操作を必要とし、多大の手間と時
間とを要するという欠点がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のシミュレータの
実行方式は、所定のファイルより言語処理プログラムに
より作成された情報を入力するファイル情報入力部と、
前記情報の入力に対応する命令をシミュレートするシミ
ュレート実行部と、所定の監視制御用のコンソールから
入力される起動行上の文字列の内容を解析する解析部
と、前記解析部による文字列解析結果を受けて、前記シ
ミュレート実行部におけるプログラムの実行を制御する
とともに、シミュレート実行状態を含む情報を表示する
制御／表示部と、を少くとも備えて形成されるシミュレ
ータ実行方式において、前記シミュレート実行部におけ
るプログラム実行時に、スタックの使用するメモリ領域
情報を検出して出力するスタック情報検出部と、スタッ
ク・ポインタの指定値を保持するスタック指定値保持部
と、命令実行時におけるスタック・ポインタ値を保持す
るスタック値保持部とを、命令実行手段として前記シミ
ュレート実行部に備えて構成される。

【０００８】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【０００９】図１は本発明の第１の実施例を示すシステ
ム構成図である。図１に示されるように、本実施例は、
入力部１０３、解析部１０５、制御／表示部１０６およ
びシミュレート実行部１０７を含むシミュレータ・プロ
グラム実行手段１０１と、入力ファイル１０２と、コン
ソール１０４とを備えて構成される。

【００１０】シミュレータ・プログラム実行手段１０１
は、上述のように、入力ファイル１０２のファイル情報
を入力する入力部１０３と、コンソール１０４より入力
される起動行状の文字列を解析する解析部１０５と、解
析部１０５において解析された結果によりシミュレート
実行部１０７を制御する制御／表示部１０６と、入力部
１０３を介して入力されるファイル情報に対して命令を
シミュレートするシミュレート実行部１０７とにより形
成されており、このシミュレート実行部１０７には、命
令を実行する命令実行部１０８と、メモリとレジスタの
内容を保持するメモリ／レジスタ内容保持部１１２とが
含まれている。そして、更に、命令実行部１０８には、
スタックの使用するメモリ情報を検出するスタック情報
検出部１０９と、スタック指定値保持部１１０と、スタ
ック値保持部１１１とが含まれている。

【００１１】また、図２は、本実施例におけるシミュレ
ータ・プログラム実行手段１０９に含まれるスタック情
報検出部１０９における処理手順を示すフローチャート
である。入力ファイル１０２よりシミュレータ・プログ
ラム実行手段１０９に入力されるファイル情報は、コン
ソール１０４にプログラムの実行を指示する起動行が入
力される場合には、次の手順において処理される。

【００１２】なお、本実施例においては、スタック・ポ
インタの値は、アドレス値の大きいメモリ領域から割当
てられるものとする。また、図２のフローチャートにお
ける「はじめ」と「おわり」は、シミュレーションのコ
ンマンド入力待ち状態に相当している。

【００１３】先ず、初期化処理ステップ２０１におい
て、変数ＳＰＭＩＮにスタック・ポインタの初期値を
設定する。初期化処理ステップ２０２においては、入力
ファイル１０２より入力されたファイル情報から得られ
るスタック・サイズを、初期化処理ステップ２０１にお
いて設定されたＳＰＭＩＮの値から差引き、その値を
変数ＳＰＳＩＺＥに設定する。読込み処理ステップ２
０３においては、入力された前記ファイル情報より１命
令を読込む。終了判定処理ステップ２０４においては、
読込み処理ステップ２０３において読込まれた命令が、
図１のコンソール１０４において実行を指示された命令
であるか否かを判定する。この終了判定処理ステップ２
０４において、もしもコンソール１０４より実行するこ
とを指示された命令である場合には、命令実行処理ステ
ップ２０６に移行し、またコンソール１０４より実行す
ることを指示された命令でない場合には、コンソール１
０４によるプログラムの実行は終了したものと判定さ
れ、最小スタック・ポインタ値出力処理ステップ２０５
に移行する。

【００１４】最小スタック・ポインタ値出力処理ステッ
プ２０５においては、ＳＰＭＩＮの値をコンソール１
０４に出力し、シミュレータをコマンド入力待ちの状態
に設定する。ここにおいて表示されるＳＰＭＩＮは、
プログラム実行時にスタックが使用するメモリ領域の最
小アドレス値を表わしている。

【００１５】他方、命令実行処理ステップ２０６におい
ては、読込み処理ステップ２０３において読込まれた命
令を実行し、その結果をメモリおよびレジスタに保存す
る。この命令実行処理ステップ２０６における処理は、
図１の命令実行部１０８とメモリ／レジスタ内容保持部
１１０において実行される。

【００１６】命令判定処理ステップ２０７においては、
読込み処理ステップ２０３において読込まれた命令が、
スタックを操作する命令か否かの判定を行う。もしも、
読込み処理ステップ２０３において読込まれた命令が、
スタックを操作する命令である場合には、スタック・ポ
インタ・エラー判定処理ステップ２０８に移行し、そう
でない場合には、読込まれた命令がスタックを操作する
命令でないと判定されて、読込み処理ステップ２０３に
戻る。

【００１７】スタック・ポインタ・エラー判定処理ステ
ップ２０８においては、スタック・ポインタの値が、初
期化処理ステップ２０２において設定されたＳＰＳＩ
ＺＥよりも小さいか否かを判定する。もしも、スタック
・ポインタの値がＳＰＳＩＺＥよりも小さい場合に
は、設定されているスタックの領域内にスタック・ポイ
ンタの値が存在するものと判定されて、最小スタック・
ポインタ判定処理ステップ２１１に移行する。また、そ
うでない場合には、設定されているスタックの領域外に
スタック・ポンイタの値が存在するものと判定されて、
エラー・メッセージ出力処理ステップ２０９に移行す
る。エラー・メッセージ出力処理ステップ２０９におい
ては、図１のコンソール１０４に、スタックがオーバー
フローを起したことを示すメッセージを出力する。シミ
ュレータ停止処理ステップ２１０においては、前記メッ
セージを受けて、シミュレータをコマンド入力待ち状態
に設定し処理を終了する。

【００１８】一方、最小スタック・ポインタ判定処理ス
テップ２１１においては、スタック・ポインタの値がＳ
ＰＭＩＮより小さいか否かを判定し、もしも、スタッ
ク・ポインタの値がＳＰＭＩＮより小さい値である場
合には、現在のスタック・ポインタの値が、現時点にお
ける最小スタック・ポンイタの値になるものと判定され
て、最小スタック・ポンイタ保存処理ステップ２１２に
移行する。また、そうでない場合には、現在のスタック
・ポンイタの値を保存する必要がないものと判断され
て、読込み処理ステップ２０３に戻る。なお、スタック
・ポインタの値がＳＰＭＩＮより小さい値である場合
には、最小スタック・ポンイタ保存処理ステップ２１２
において、ＳＰＭＩＮに現在のスタック・ポインタの
値を代入して、読込み処理ステップ２０３に戻る。

【００１９】以上説明したように、コンソール１０４よ
りプログラムの実行が指示された場合には、ＳＰＭＩ
Ｎを検出してコンソール１０４に出力する。ここにおい
て検出されたＳＰＭＩＮの値は、プログラムの実行時
にスタックが使用するメモリ領域の最小スタック・ポイ
ンタ値を表わしている。更に、プログラム実行中におい
て、スタックが設定されているスタック領域以外を使用
しようとする場合には、スタック・ポインタ・エラー判
定処理ステップ２０８による判定により、エラー・メッ
セージ出力処理ステップ２０９と、シミュレータ停止処
理ステップ２１０に移行して、コンソール１０４にスタ
ック・オーバーフローのエラー・メッセージを出力し、
シミュレータをコマンド入力待ち状態に設定する。

【００２０】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。本実施例のシステム構成は、図１に示される第１の
実施例の場合と同一である。本実施例と第１の実施例と
の相違点は、第１の実施例においては、入力ファイル１
０２から命令を読込んだ後に命令を実行しているのに対
して、本実施例においては、読込まれた命令をスタック
操作命令であるか否かを判定した後に命令を実行してい
ることである。

【００２１】図３は、本実施例におけるシミュレータ・
プログラム実行手段１０９に含まれるスタック情報検出
部１０９における処理手順を示すフローチャートであ
る。入力ファイル１０２よりシミュレータ・プログラム
実行手段１０９に入力されるファイル情報は、コンソー
ル１０４にプログラムの実行を指示する起動行が入力さ
れる場合には、次の手順において処理される。

【００２２】なお、本実施例においては、前述の第１の
実施例の場合と同様に、スタック・ポインタの値は、ア
ドレス値の大きいメモリ領域から割当てられるものとす
る。また、図３のフローチャートにおける「はじめ」と
「おわり」は、シミュレーションのコンマンド入力待ち
状態に相当している。

【００２３】本実施例のフローチャートにおける処理ス
テップ３０１から処理ステップ３０５までの処理手順
は、第１の実施例における処理ステップ２０１から処理
ステップ２０５までの処理手順と同様に行われる。ま
た、本実施例における処理ステップ３０９から処理ステ
ップ３１１までの処理手順についても、第１の実施例に
おける処理ステップ２０８から処理ステップ２１０まで
の処理手順と同様に行われる。従って、これらの処理手
順については、その説明を省略する。

【００２４】命令判定処理ステップ３０６および３０７
においては、読込み処理ステップ３０３において読込ま
れた命令が、それぞれＣＡＬＬ命令であるか否か、およ
びＰＵＳＨ命令であるか否かを判定する。もしも、命令
判定処理ステップ３０６においてＣＡＬＬ命令であると
判定され、命令判定処理ステップ３０７においてＰＵＳ
Ｈ命令であると判定された場合には、これらの命令は、
共にスタックを操作する命令であるため、処理手順とし
てはスタック・ポインタ・エラー判定処理ステップ３０
９に移行する。また、これらの命令判定処理において、
それぞれＣＡＬＬ命令ならびにＰＵＳＨ命令でない場合
には、命令判定処理ステップ３０８に移行する。

【００２５】命令判定処理ステップ３０８においては、
命令処理ステップ３０６および３０７の場合と同様に、
読込み処理ステップ３０３において読込まれた命令が、
ＰＯＰ命令であるか否かを判定し、もしも、ＰＯＰ命令
であると判定された場合には、スタックを操作する命令
であるため、スタック・ポインタ・エラー判定処理３０
９に移行する。また、そうでない場合には、命令実行処
理ステップ３１４に移行する。命令実行処理ステップ３
１４においては、第１の実施例の場合の命令実行処理ス
テップ２０６と同様の処理を行い、処理終了後、読込み
処理ステップ３０３に戻って次の１命令を読込む。

【００２６】他方、スタック・ポインタ・エラー判定処
理ステップ３０９および最小スタック・ポインタ判定処
理３１２においては、前述の第１の実施例における処理
ステップ２０８および２１１と同様の処理が行われる
が、最小スタック・ポインタ判定処理３１２において、
スタック・ポインタの値がＳＰＭＩＮの値よりも小さ
いと判定された場合には、最小スタック・ポインタ保存
処理ステップ３１３に移し、そうでない場合には命令実
行処理ステップ３１４移行する。最小スタック・ポイン
タ保存処理ステップ３１３における処理内容は、第１の
実施例における処理ステップ２１２と同様であり、処理
終了後、命令実行処理ステップ３１４に移行する。命令
実行処理ステップ３１４においては、当該命令が実行さ
れてメモリ／レジスタの内容が保存され、その処理終了
後に処理ステップ３０３に戻って、１命令を読込む。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、プログ
ラムの実行時に、最もスタックを使用した時のメモリ領
域のアドレス値を検出して出力することにより、プログ
ラム実行時におけるスタック・サイズを一目にて確認す
ることが可能となり、当該スタック・サイズの確認に要
する手間および時間を排除することかできるとともに、
スタック・サイズの設定を正確に行うことができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すシステム構成図図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施例における処理手順のフロ
ーチャートを示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例における処理手順のフロ
ーチャートを示す図である。

【符号の説明】

１０１シミュレータ・プログラム実行手段１０２入力コンソール１０３入力部１０４コンソール１０５解析部１０６制御／表示部１０７シミュレート実行部１０８命令実行部１０９スタック情報検出部１１０スタック指定値保持部１１１スタック値保持部１１２メモリ／レジスタ内容保持部２０１〜２１２、３０１〜３１４処理ステップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定のファイルより言語処理プログラム
により作成された情報を入力するファイル情報入力部
と、前記情報の入力に対応する命令をシミュレートする
シミュレート実行部と、所定の監視制御用のコンソール
から入力される起動行上の文字列の内容を解析する解析
部と、前記解析部による文字列解析結果を受けて、前記
シミュレート実行部におけるプログラムの実行を制御す
るとともに、シミュレート実行状態を含む情報を表示す
る制御／表示部と、を少くとも備えて形成されるシミュ
レータ実行方式において、前記シミュレート実行部におけるプログラム実行時に、
スタックの使用するメモリ領域情報を検出して出力する
スタック情報検出部と、スタック・ポインタの指定値を保持するスタック指定値
保持部と、命令実行時におけるスタック・ポインタ値を保持するス
タック値保持部と、を、命令実行手段として前記シミュレート実行部に備え
ることを特徴とするシミュレータ実行方式。