ステップ実行(ソース、実行コードでの一行実行)

シングルステップ実行(ソースレベル、実行コードレベル)

デバッグ作業で、プログラムコードが１行づつ正しく機能してしているかを順次調べながら実行シミュレーションする機能が１ステップ実行の機能です。

設計、実装したプログラムコードを１行づつ実行しながら、メモリの内容（変数の内容）などを見ながら正しく、または、不正な実行の課程を調べるために利用します。

一般に、ステップ実行で調べたい個所が実行される直前に、ブレークポイント（前回にご紹介しました）を設定して実行を一旦停止し、このステップ実行を利用して、詳細に調べるという方法が取られます。

コールイン、アウト

ステップ実行は、「コールアウト」などと呼ばれるサブルーチンの実行を１ステップとして実行する方法と、「ステップイン」「コールイン」と呼ばれるような、サブルーチン内も順次実行課程を調べる方法の２種類が用意されていることが多いようです。

　　▼アスキー デジタル用語辞典
　　　「サブルーチン」
　　　http://yougo.ascii24.com/gh/19/001980.html

古いデバッグ環境では、「コールアウト」の機能がなかったり、うまく動作せず、ブレークポイントを併用して関数のスキップ実行を行なう必要があるものも存在しました。

現在では、有名どころのチップのデバッグで、このような機能が低いことは考えにくくなっています（機能が低い場合もありますが...）

エミュレーションとステップ実行

ブレークポイントでも触れましたが、現在の高機能なCPUなどでは、パイプライン処理や並列実行がありますので、ステップ実行も、実際には、エミュレーションレベルでの問題であって、厳密にプロセッサレベルで考えると、ステップ実行がありえないという状況になっています。

パイプラインでは実際の１ステップの実行が複数の段階に分かれ、並列化によって、前後の命令と同時に実行されているためアセンブラのレベルであっても、プロセッサの実行サイクルでは、１ステップづつの実行にはなっていません。

また、SIMD命令などのように複数命令を同時実行するタイプもありますし、DSPのSIMD系の命令の中には１クロックずれて丁度半サイクル実行を同時実行コードにしているものもあります。

これらは、ICEやチップデバッグエミュレーションでも、どのようにステップ実行されるのかがチップによって異なってきます。

もっとも、CPUのデバッグ機能自体がエミュレーション機能で動作しているものですし、パソコンなどに至っては、当のCPUがデバッガも実行していますので、エミュレーションそのものですが……

ステップ・バックトレース

実行トレースメモリとヒストリ機能の能力が高いデバッガの場合、現在の停止位置から順に遡って逆実行する能力があるものが存在します。逆実行はステップ・バック実行などと呼ばれています。

逆実行は、うまく利用できる時もありますが、例えば、I/Oなどは逆実行の意味を持たない場合も多いため、機能が備わっていても利用頻度は高くない機能です(機能レベルは高いですが)。