Quartus® Primeプロ・エディションのユーザーガイド: デバッグツール

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ID 683819
日付 7/08/2024
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ドキュメント目次
ドキュメント目次 x
1. システム・デバッグ・ツールの概要 2. Signal Tapロジック・アナライザーを使用したデザインのデバッグ 3. Signal Probeを使用した迅速なデザイン検証 4. 外部ロジック・アナライザーを使用したインシステム・デバッグ 5. メモリーおよび定数のインシステム変更 6. In-System Sources and Probesを使用したデザインのデバッグ 7. System Consoleを使用したデザインの解析とデバッグ 8. Quartus® Primeプロ・エディションのユーザーガイド: デバッグツールのアーカイブ A. Quartus® Primeプロ・エディションのユーザーガイド
1. システム・デバッグ・ツールの概要 x
1.1. システム・デバッグ・ツールのポートフォリオ 1.2. RTLノードのモニタリング・ツール 1.3. スティミュラス対応ツール 1.4. Virtual JTAG Interface Intel® FPGA IP 1.5. システムレベルのデバッグ・ファブリック 1.6. SLD JTAG Bridge 1.7. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのデバッグ 1.8. デバッグ用の信号保持 1.9. システム・デバッグ・ツールの概要の改訂履歴
1.1. システム・デバッグ・ツールのポートフォリオ x
1.1.1. システム・デバッグ・ツールの比較 1.1.2. 一般的なデバッグ要件に対する推奨ツール 1.1.3. エコシステムのデバッグ
1.2. RTLノードのモニタリング・ツール x
1.2.1. リソース使用率 1.2.2. ピンの使用方法 1.2.3. ユーザビリティーの強化
1.2.1. リソース使用率 x
1.2.1.1. オーバーヘッド・ロジック
1.2.1.1. オーバーヘッド・ロジック x
1.2.1.1.1. Signal Tapロジック・アナライザーの場合 1.2.1.1.2. Signal Probeの場合 1.2.1.1.3. Logic Analyzer Interfaceの場合
1.2.2. ピンの使用方法 x
1.2.2.1. Signal Tapロジック・アナライザーの場合 1.2.2.2. Signal Probeの場合 1.2.2.3. Logic Analyzer Interfaceの場合
1.2.3. ユーザビリティーの強化 x
1.2.3.1. インクリメンタル配線 1.2.3.2. スクリプティングを使用したオートメーション
1.3. スティミュラス対応ツール x
1.3.1. In-System Sources and Probes 1.3.2. In-System Memory Content Editor 1.3.3. System Console
1.3.1. In-System Sources and Probes x
1.3.1.1. プッシュボタン機能
1.3.2. In-System Memory Content Editor x
1.3.2.1. テストベクトルの生成
1.3.3. System Console x
1.3.3.1. シグナル・インテグリティーのテスト 1.3.3.2. ボードの立ち上げと検証 1.3.3.3. 利用可能なツールキットを使用したデバッグ
1.6. SLD JTAG Bridge x
1.6.1. SLD JTAG Bridge Index 1.6.2. SLD JTAG Bridge Agentのインスタンス化 1.6.3. SLD JTAG Bridge Hostのインスタンス化
1.7. パーシャル・リコンフィグレーション・デザインのデバッグ x
1.7.1. パーシャル・リコンフィグレーション・デザイン用のデバッグ・ファブリック
1.7.1. パーシャル・リコンフィグレーション・デザイン用のデバッグ・ファブリック x
1.7.1.1. PRデバッグ・インフラストラクチャーの生成
1.8. デバッグ用の信号保持 x
1.8.1. デバッグ用の保持の概要 1.8.2. デバッグ用の信号のマーク
1.8.2. デバッグ用の信号のマーク x
1.8.2.1. ステップ1: デバッグ用に保持のイネーブル 1.8.2.2. ステップ2: デバッグ用に保持の割り当ての実装 1.8.2.3. ステップ3: デバッグノード保持の位置の特定および報告
1.8.2.1. ステップ1: デバッグ用に保持のイネーブル x
1.8.2.1.1. プロジェクト設定でのデバッグ用に保持のイネーブル 1.8.2.1.2. インスタンスレベルでのデバッグ用に保持のイネーブル
1.8.2.2. ステップ2: デバッグ用に保持の割り当ての実装 x
1.8.2.2.1. HDL実装 1.8.2.2.2. Quartus® Prime設定の実装
1.8.2.3. ステップ3: デバッグノード保持の位置の特定および報告 x
1.8.2.3.1. デバッグノード保持の位置特定 1.8.2.3.2. デバッグ用のノード保持のレポート
2. Signal Tapロジック・アナライザーを使用したデザインのデバッグ x
2.1. Signal Tapロジック・アナライザーの概要 2.2. Signal Tapのデバッグフロー 2.3. ステップ1: Signal Tapロジック・アナライザーのプロジェクトへの追加 2.4. ステップ2: Signal Tapロジック・アナライザーのコンフィグレーション 2.5. ステップ3: デザインとSignal Tapインスタンスのコンパイル 2.6. ステップ4 :ターゲット・ハードウェアのプログラム 2.7. ステップ5: Signal Tapロジック・アナライザーの実行 2.8. ステップ6: キャプチャしたデータのSignal Tapでの解析 2.9. シミュレーション対応Signal Tap 2.10. その他のSignal Tapデバッグフロー 2.11. Signal Tapロジック・アナライザーのデザイン例 2.12. カスタム・ステートベースのトリガーフローの例 2.13. Signal Tapファイルのテンプレート 2.14. スタンドアロン・バージョンのSignal Tapの実行 2.15. Signal Tapスクリプティングのサポート 2.16. 複数のSignal Tapファイルのマージ 2.17. Signal Tapファイルのバージョンの互換性 2.18. Signal Tapロジック・アナライザーを使用したデザインのデバッグの改訂履歴
2.1. Signal Tapロジック・アナライザーの概要 x
2.1.1. Signal Tapのハードウェアとソフトウェアの要件
2.3. ステップ1: Signal Tapロジック・アナライザーのプロジェクトへの追加 x
2.3.1. Signal Tap GUIを使用したSignal Tapインスタンスの作成 2.3.2. HDLインスタンス化によるSignal Tapインスタンスの作成
2.3.1. Signal Tap GUIを使用したSignal Tapインスタンスの作成 x
2.3.1.1. Signal Tapインスタンスの管理
2.3.2. HDLインスタンス化によるSignal Tapインスタンスの作成 x
2.3.2.1. Signal Tap Intel® FPGA IPパラメーター
2.4. ステップ2: Signal Tapロジック・アナライザーのコンフィグレーション x
2.4.1. モニタリングとデバッグ用の信号の保持 2.4.2. フル・リコンパイルを必要とする変更の防止 2.4.3. クロック、サンプル深度、RAMタイプの指定 2.4.4. バッファー取得モードの指定 2.4.5. Signal Tapロジック・アナライザーへの信号の追加 2.4.6. トリガー条件の定義 2.4.7. パイプライン設定の指定 2.4.8. 関連サンプルのフィルタリング
2.4.4. バッファー取得モードの指定 x
2.4.4.1. 非セグメント化バッファー 2.4.4.2. セグメント化バッファー
2.4.5. Signal Tapロジック・アナライザーへの信号の追加 x
2.4.5.1. 合成前またはポストフィット・ノードの追加 2.4.5.2. シミュレーション対応のSignal Tapノードの追加 2.4.5.3. プラグインを使用した Nios® IIプロセッサー信号の追加 2.4.5.4. Signal Tapデバッグに使用できない信号 2.4.5.5. Signal Tapロジック・アナライザーでの信号の編成
2.4.5.2. シミュレーション対応のSignal Tapノードの追加 x
2.4.5.2.1. シミュレーター対応のノードファインダー設定の追加
2.4.6. トリガー条件の定義 x
2.4.6.1. Basicトリガー条件 2.4.6.2. ネスト化されたトリガー条件 2.4.6.3. Comparisonトリガー条件 2.4.6.4. Advancedトリガー条件 2.4.6.5. Custom Trigger HDLオブジェクト 2.4.6.6. トリガー位置の指定 2.4.6.7. Power-Up Trigger 2.4.6.8. 外部トリガー 2.4.6.9. Trigger Condition Flowの制御 2.4.6.10. シーケンシャル・トリガー 2.4.6.11. State-basedトリガー 2.4.6.12. Trigger Lockモード
2.4.6.3. Comparisonトリガー条件 x
2.4.6.3.1. Comparisonトリガー条件の指定
2.4.6.4. Advancedトリガー条件 x
2.4.6.4.1. アドバンスト・トリガー式の例
2.4.6.5. Custom Trigger HDLオブジェクト x
2.4.6.5.1. Custom Trigger HDLオブジェクトの使用 2.4.6.5.2. Custom Trigger HDLモジュールに必要な入力と出力 2.4.6.5.3. Custom Trigger HDLモジュールのプロパティー
2.4.6.6. トリガー位置の指定 x
2.4.6.6.1. ポストフィル・カウンター
2.4.6.7. Power-Up Trigger x
2.4.6.7.1. Power-Up Triggerのイネーブル 2.4.6.7.2. Power-Up Trigger条件のコンフィグレーション 2.4.6.7.3. Run-Time TriggerおよびPower-Up Trigger条件を使用したSignal Tapインスタンスの管理
2.4.6.10. シーケンシャル・トリガー x
2.4.6.10.1. シーケンシャル・トリガー・フローのコンフィグレーション
2.4.6.11. State-basedトリガー x
2.4.6.11.1. State-Based Triggering Flowタブ 2.4.6.11.2. State Machineペイン 2.4.6.11.3. Resourcesペイン 2.4.6.11.4. State Diagramペイン 2.4.6.11.5. Signal Tap Trigger Flow Description Language 2.4.6.11.6. State-Based Storage Qualifier機能
2.4.6.11.5. Signal Tap Trigger Flow Description Language x
2.4.6.11.5.1. <state_label> 2.4.6.11.5.2. <boolean_expression> 2.4.6.11.5.3. <action_list> 2.4.6.11.5.4. 条件達成後にクロックサイクルをスキップするトリガー 2.4.6.11.5.5. ポストフィル・カウント値がmより小さいストレージ修飾子 2.4.6.11.5.6. リソース操作アクション 2.4.6.11.5.7. バッファー制御アクション 2.4.6.11.5.8. ステート遷移アクション
2.4.6.11.6. State-Based Storage Qualifier機能 x
2.4.6.11.6.1. State-basedトリガーフローのストレージ・クオリフィケーション機能
2.4.8. 関連サンプルのフィルタリング x
2.4.8.1. Input portモード 2.4.8.2. Transitionalモード 2.4.8.3. Conditionalモード 2.4.8.4. Start/Stopモード 2.4.8.5. State-basedモード 2.4.8.6. データの不連続性の表示 2.4.8.7. Storage Qualifierのディスエーブル
2.5. ステップ3: デザインとSignal Tapインスタンスのコンパイル x
2.5.1. Signal Tapの変更点のみのリコンパイル 2.5.2. タイミングの保持 2.5.3. パフォーマンスおよびリソースに関する考慮事項
2.5.3. パフォーマンスおよびリソースに関する考慮事項 x
2.5.3.1. Signal Tapロジックのパフォーマンスの向上 2.5.3.2. Signal Tapデバイスリソースの削減
2.6. ステップ4 :ターゲット・ハードウェアのプログラム x
2.6.1. .stpファイルと.sofファイル間の互換性の確認
2.7. ステップ5: Signal Tapロジック・アナライザーの実行 x
2.7.1. ポストフィットのSignal Tapターゲットノードの変更 2.7.2. ランタイム・リコンフィグレーションが可能なオプション 2.7.3. Signal Tapのステータスメッセージ
2.8. ステップ6: キャプチャしたデータのSignal Tapでの解析 x
2.8.1. セグメント化バッファーを使用したキャプチャデータの表示 2.8.2. さまざまな取得モードでのデータの表示 2.8.3. ビットパターン用ニーモニックの作成 2.8.4. デザイン内でのノードの検索 2.8.5. キャプチャしたSignal Tapデータの保存 2.8.6. キャプチャしたSignal Tapデータのエクスポート 2.8.7. Signal Tapリストファイルの作成
2.8.2. さまざまな取得モードでのデータの表示 x
2.8.2.1. ContinuousモードとStorage Qualifierの例
2.8.3. ビットパターン用ニーモニックの作成 x
2.8.3.1. プラグインによるニーモニックの追加
2.9. シミュレーション対応Signal Tap x
2.9.1. Signal Tapデータからのシミュレーション・テストベンチの生成 2.9.2. Create Simulation Testbench Dialog Boxの設定
2.10. その他のSignal Tapデバッグフロー x
2.10.1. 複数のSignal Tapコンフィグレーションの管理 2.10.2. Signal Tapによるパーシャル・リコンフィグレーション・デザインのデバッグ 2.10.3. Signal Tapを使用したブロックベースのデザインのデバッグ 2.10.4. コンフィグレーション・ビットストリーム・セキュリティーを使用したデバイスのデバッグ 2.10.5. MATLAB* MEX関数を使用したSignal Tapデータのキャプチャ
2.10.1. 複数のSignal Tapコンフィグレーションの管理 x
2.10.1.1. Data Logペイン 2.10.1.2. SOF Manager
2.10.2. Signal Tapによるパーシャル・リコンフィグレーション・デザインのデバッグ x
2.10.2.1. PRデザイン向けのSignal Tapガイドライン 2.10.2.2. Signal Tapデバッグ用PRデザインのセットアップ 2.10.2.3. PRデザイン内でのデータ取得の実行
2.10.2.2. Signal Tapデバッグ用PRデザインのセットアップ x
2.10.2.2.1. Signal Tapデバッグ用の静的領域の準備 2.10.2.2.2. Signal Tapデバッグ用ベースリビジョンの準備 2.10.2.2.3. Signal Tapデバッグ用PRペルソナの準備
2.10.3. Signal Tapを使用したブロックベースのデザインのデバッグ x
2.10.3.1. コア・パーティションを使用したSignal Tapデバッグ 2.10.3.2. ルート・パーティションを使用したSignal Tapデバッグ 2.10.3.3. CompilerのスナップショットとSignal Tapデバッグ
2.10.3.1. コア・パーティションを使用したSignal Tapデバッグ x
2.10.3.1.1. パーティション境界ポート方式 2.10.3.1.2. パーティション境界ポートを介したコア・パーティションのデバッグ 2.10.3.1.3. パーティション境界ポートを使用したコア・パーティションのエクスポート 2.10.3.1.4. Signal Tap HDLインスタンス方式 2.10.3.1.5. Signal Tap HDLインスタンスを使用したコア・パーティションのエクスポート 2.10.3.1.6. Signal Tap HDLインスタンスでエクスポートされたコア・パーティションのデバッグ
2.10.3.1.4. Signal Tap HDLインスタンス方式 x
2.10.3.1.4.1. Signal Tap HDLインスタンスでエクスポートされたコア・パーティションのデバッグ
2.10.3.2. ルート・パーティションを使用したSignal Tapデバッグ x
2.10.3.2.1. SLD JTAG Bridgeを使用したルート・パーティションのエクスポート 2.10.3.2.2. SLD JTAG Bridgeを使用してエクスポートされたルート・パーティションとコア・パーティションの同時デバッグ
2.10.3.3. CompilerのスナップショットとSignal Tapデバッグ x
2.10.3.3.1. 合成スナップショットを含むパーティションを再利用時のポストフィット・ノードの追加
2.12. カスタム・ステートベースのトリガーフローの例 x
2.12.1. トリガー例1: カスタムトリガーの位置 2.12.2. トリガー例2: triggercond1がtriggercond2とtriggercond3の間で10回発生する場合のトリガー
2.15. Signal Tapスクリプティングのサポート x
2.15.1. Signal Tapコマンドライン・オプション 2.15.2. コマンドラインからのデータのキャプチャ
3. Signal Probeを使用した迅速なデザイン検証 x
3.1. Signal Probeのデバッグフロー 3.2. Signal Probeを使用した迅速なデザイン検証の改訂履歴
3.1. Signal Probeのデバッグフロー x
3.1.1. ステップ1: Signal Probeピンの予約 3.1.2. ステップ2: Signal Probeピンへのノードの割り当て 3.1.3. ステップ3: Signal Probeピンの出力ピンへの接続 3.1.4. ステップ4: デザインのコンパイル 3.1.5. (オプション) ステップ5: Signal Probeピンの割り当ての変更 3.1.6. ステップ6: Fitterのみのコンパイルの実行 3.1.7. ステップ7: Fitterレポートの接続テーブルの確認
4. 外部ロジック・アナライザーを使用したインシステム・デバッグ x
4.1. Quartus® Primeロジック・アナライザー・インターフェイスについて 4.2. ロジック・アナライザーの選択 4.3. LAIの使用フロー 4.4. 実行時のアクティブバンクの制御 4.5. LAIコアのパラメーター 4.6. 外部ロジック・アナライザーを使用したインシステム・デバッグの改訂履歴
4.2. ロジック・アナライザーの選択 x
4.2.1. 必要なコンポーネント
4.3. LAIの使用フロー x
4.3.1. ロジック・アナライザー・インターフェイスのパラメーターの定義 4.3.2. 使用可能なI/OピンへのLAIファイルピンのマッピング 4.3.3. 内部信号のLAIバンクへのマッピング 4.3.4. Quartus® Primeプロジェクトのコンパイル 4.3.5. インテルでサポートしているデバイスのLAI を使用したプログラミング
4.4. 実行時のアクティブバンクの制御 x
4.4.1. ロジック・アナライザーでのデータの取得
5. メモリーおよび定数のインシステム変更 x
5.1. In-System Memory Content EditorをサポートするIPコア 5.2. In-System Memory Content Editorによるデバッグフロー 5.3. デザイン内インスタンスのランタイム修正のイネーブル 5.4. In-System Memory Content Editorを使用したデバイスのプログラミング 5.5. メモリー・インスタンスのISMCEへのロード 5.6. メモリー内の位置のモニタリング 5.7. Hex Editorを使用したメモリー内容の編集 5.8. メモリーファイルのインポートおよびエクスポート 5.9. 複数のデバイスへのアクセス 5.10. スクリプティング・サポート 5.11. メモリーおよび定数のインシステム変更の改訂履歴
5.10. スクリプティング・サポート x
5.10.1. insystem_memory_edit Tcl パッケージ
5.10.1. insystem_memory_edit Tcl パッケージ x
5.10.1.1. insystem_memory_editパッケージに関する情報の入手
6. In-System Sources and Probesを使用したデザインのデバッグ x
6.1. ハードウェアおよびソフトウェアの要件 6.2. In-System Sources and Probes Editorを使用したデザインフロー 6.3. デザインのコンパイル 6.4. In-System Sources and Probes Editorの実行 6.5. In-System Sources and Probes EditorのTclインターフェイス 6.6. デザイン例: ダイナミックPLLリコンフィグレーション 6.7. In-System Sources and Probesを使用したデザインのデバッグの改訂履歴
6.2. In-System Sources and Probes Editorを使用したデザインフロー x
6.2.1. In-System Sources and Probes IPコアのインスタンス化 6.2.2. In-System Sources and Probes IPコアのパラメーター
6.4. In-System Sources and Probes Editorの実行 x
6.4.1. In-System Sources and Probes EditorのGUI 6.4.2. JTAGチェーン・コンフィグレーションを使用したデバイスのプログラミング 6.4.3. Instance Manager 6.4.4. In-System Sources and Probes Editorペイン
6.4.4. In-System Sources and Probes Editorペイン x
6.4.4.1. プローブデータの読み出し 6.4.4.2. データの書き込み 6.4.4.3. データの編成
7. System Consoleを使用したデザインの解析とデバッグ x
7.1. System Consoleの概要 7.2. System Consoleの起動 7.3. System Console GUI 7.4. System Consoleでのツールキットの起動 7.5. System Consoleサービスの使用 7.6. On-Board インテル® FPGA ダウンロード・ケーブル IIのサポート 7.7. システム検証フローにおけるMATLAB*とSimulink* 7.8. System Consoleの例とチュートリアル 7.9. コマンドライン・モードでのSystem Consoleの実行 7.10. System Consoleコマンドの使用 7.11. ツールキットTclコマンドの使用 7.12. System Consoleを使用したデザインの解析とデバッグの改訂履歴
7.1. System Consoleの概要 x
7.1.1. System Consoleと相互作用するIPコア 7.1.2. デバッグ・エージェントによって提供されるサービス 7.1.3. System Consoleのデバッグフロー
7.2. System Consoleの起動 x
7.2.1. System Consoleの起動のカスタマイズ
7.3. System Console GUI x
7.3.1. System Consoleビュー 7.3.2. Toolkit Explorerペイン 7.3.3. System Explorerペイン 7.3.4. System Consoleレイアウトのカスタマイズ、保存、リセット
7.3.1. System Consoleビュー x
7.3.1.1. Main View 7.3.1.2. Autosweepビュー 7.3.1.3. Dashboardビュー 7.3.1.4. Eye Viewer
7.3.1.1. Main View x
7.3.1.1.1. Link Pairビュー
7.4. System Consoleでのツールキットの起動 x
7.4.1. 使用可能なシステム・デバッグ・ツールキット 7.4.2. Toolkit Explorerからのコレクションの作成 7.4.3. インタラクティブ・インスタンスのフィルタリングと検索
7.5. System Consoleサービスの使用 x
7.5.1. 使用可能なサービスの検索 7.5.2. サービスの開始と終了 7.5.3. SLD Serviceの使用 7.5.4. In-System Sources and Probesサービスの使用 7.5.5. モニターサービスの使用 7.5.6. デバイスサービスの使用 7.5.7. デザインサービスの使用 7.5.8. バイトストリーム・サービスの使用 7.5.9. JTAG Debugサービスの使用
7.5.3. SLD Serviceの使用 x
7.5.3.1. SLDコマンド
7.5.4. In-System Sources and Probesサービスの使用 x
7.5.4.1. In-System Sources and Probes用のコマンド
7.5.5. モニターサービスの使用 x
7.5.5.1. Monitorコマンド
7.5.6. デバイスサービスの使用 x
7.5.6.1. デバイスコマンド
7.5.7. デザインサービスの使用 x
7.5.7.1. デザインサービス・コマンド
7.5.8. バイトストリーム・サービスの使用 x
7.5.8.1. バイトストリーム・コマンド
7.5.9. JTAG Debugサービスの使用 x
7.5.9.1. JTAG Debugコマンド
7.7. システム検証フローにおけるMATLAB*とSimulink* x
7.7.1. サポートされているMATLAB* APIコマンド 7.7.2. ハイレベルのフロー
7.8. System Consoleの例とチュートリアル x
7.8.1. Nios® IIプロセッサーの例
7.8.1. Nios® IIプロセッサーの例 x
7.8.1.1. プロセッサー・コマンド
1. システム・デバッグ・ツールの概要
2. Signal Tapロジック・アナライザーを使用したデザインのデバッグ
3. Signal Probeを使用した迅速なデザイン検証
4. 外部ロジック・アナライザーを使用したインシステム・デバッグ
5. メモリーおよび定数のインシステム変更
6. In-System Sources and Probesを使用したデザインのデバッグ
7. System Consoleを使用したデザインの解析とデバッグ
8. Quartus® Primeプロ・エディションのユーザーガイド: デバッグツールのアーカイブ
A. Quartus® Primeプロ・エディションのユーザーガイド

1.1.3. エコシステムのデバッグ

Quartus® Prime開発ソフトウェアでは、デバッグツールと連携して、テスト対象ロジックの実行および解析や、クロージャーの最大化ができます。

システム・デバッグ・ツールの非常に重要な特徴は、デザインとの通信方法です。 Quartus® Prime開発ソフトウェアのデバッグツールを使用すると、デザインノードからの情報の読み出しが可能になります。ただし、ランタイム時にデータ入力ができるのは、サブセットのみです。

表 3.  システム・デバッグ・ツールの分類
デバッグツール デザインからのデータ読み出し デザインへの値の入力 備考
Signal Tapロジック・アナライザー 可 不可 汎用のトラブルシューティング・ツール。レジスター転送レベル (RTL) のネットリストでの信号のプロービング用に最適化されています。
Logic Analyzer Interface
Signal Probe
In-System Sources and Probes 可 可 これらのツールでは次の内容が実行可能です。
  • 定義したブレークポイントからのデータ読み出し
  • ランタイム中のデザインへの値の入力
Virtual JTAG Interface
System Console
Debugging Toolkits
In-System Memory Content Editor

オンチップ・デバッグツールを組み合わせることで、デバッグ・エコシステムが形成されます。このツールの組み合わせによって、テスト対象のロジックへのスティミュラスの生成および要求がされ、完全なソリューションが得られます。

図 1. ランタイムでのエコシステムのデバッグ


レベル 2 の表題