JP2001134464A

JP2001134464A - 情報処理方法および装置

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Publication number: JP2001134464A
Application number: JP31887999A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Koizumi; 毅小泉; Yoichi Iwabuchi; 洋一岩渕
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-11-09
Filing date: 1999-11-09
Publication date: 2001-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】不十分な情報からの直感的推理に頼っていた従
来のプログラムの動作履歴の解析／検証作業に対して、
充分な情報を提供することを可能とする。【解決手段】プログラムの動作履歴情報を生成するにお
いて、関数呼出し識別部３００は動作条件を保存すべき
タイミングとして、実行ファイル１２００中の関数呼び
出し命令を検出する。この検出により、関数呼出し識別
部３００、動作条件記憶部４００は、当該プログラムの
全ての動作条件を当該関数名との組で動作条件履歴デー
タ２０００として外部記憶装置１０に記憶する。動作条
件再現部７００は、記憶された動作条件履歴データ２０
００から、任意の関数名における動作条件を読み出し
て、ユーザに提示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プログラムのテス
トあるいはデバッグ作業における、プログラムの動作を
解析する際の、またはプログラムのテストを行う際の、
プログラムの動作条件の履歴を再現する装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、プログラムの動作条件を追跡、再
現する装置として、一般にデバッガーと呼ばれるものが
存在する。このデバッガーにおいては、（１）記憶、表
示、再現する動作条件（変数あるいは変数が格納されて
いるＲＡＭ上の位置）や、（２）動作条件の記憶、表
示、再現を行なう時点など、を予め人手により指定し
て、特定のプログラムの任意の動作条件を、任意の時点
で記憶、表示、再現するものが存在する。

【０００３】しかしながら、従来の装置は、前記プログ
ラムの動作条件、およびプログラムの動作条件を記憶す
る時点を、自動的に識別するものではない。すなわち、
利用者は、追跡しようとするプログラムの動作条件と、
当該動作条件を記憶する時点をあらかじめ特定しておか
なければない。従って、プログラムが予想外の動作をし
た場合、プログラムの実行後に、プログラムの動作を詳
細に再現／検証することは非常に困難であった。

【０００４】また、あらかじめ追跡しようとする動作条
件、および動作条件の記憶時点を特定することなく、自
動的にプログラムの全ての動作条件を記憶する装置とし
ては、プログラムの異常終了時に、自動的に、プログラ
ム終了時点の全ての動作条件を記憶する装置が存在す
る。しかし、この装置が記憶する動作条件は、あくまで
もプログラム終了時点のものであり、プログラムの終了
に至る動作履歴を、後から追跡することはできなかっ
た。

【０００５】また、動的な実行の履歴を詳細に記憶し、
プログラム実行後の解析に供するのとしては、カバレッ
ジテスタが一般的であるが、これはプログラム中のどの
部分を実行したかを示すものであり、特定の時点に遡っ
てその時点でのプログラムの動作条件を再現することは
できなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、従来はソフト
ウェアのデバッグもしくはテスト作業において、プログ
ラムの動作履歴をプログラムの実行後に追跡するため
に、（１）デバッガーを用いて、追跡対象とするプログ
ラムの動作条件と、プログラムの動作条件を記憶する時
点を予め指定しておき、その情報からプログラムの動作
履歴を推理するか、（２）プログラムの終了時点に記憶
されるプログラムの全ての動作条件から、プログラムの
終了に至る動作履歴を推理するか、（３）カバレージテ
スターが出力するソースコード上の各実行ステップが実
行されたか否かの情報から、プログラムの動作履歴を推
理するかのいずれか、または、これらの複数の手段を組
み合わせて用いた。従って、従来の装置では、プログラ
ムの品質保持において必須であるところの、プログラム
実行後に動作履歴を追跡して検証する作業の効率を著し
く害していた。

【０００７】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、従来、不十分な情報からの直感的推理に頼っていた
プログラムの動作履歴の解析／検証作業に対して、充分
な情報を提供することを目的とする。

【０００８】また、本発明の他の目的は、記憶した動作
条件を、任意の関数呼び出し時点、または関数呼び出し
の順番に応じて再現することによって、プログラムの実
行後の任意の時点での、プログラムの動作履歴のうち任
意の範囲を再現して検証することを可能とすることにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の情報処理装置は例えば以下のような構成から
なる。すなわち、プログラムの動作履歴情報を生成する
情報処理装置であって、動作条件を保存すべきタイミン
グを検出する検出手段と、前記検出手段で前記タイミン
グが検出された場合に、当該プログラムの全ての動作条
件を、当該タイミングとの組で記憶する記憶手段と、前
記記憶手段によって記憶された、任意のタイミングにお
ける動作条件を提示する提示手段とを備える。

【００１０】また、上記の目的を達成するための本発明
による情報処理方法は、例えば以下の工程を備える。す
なわち、プログラムの動作履歴情報を生成する情報処理
方法であって、動作条件を保存すべきタイミングを検出
する検出工程と、前記検出工程で前記タイミングが検出
された場合に、当該プログラムの全ての動作条件を、当
該タイミングとの組でメモリに記憶する記憶工程と、前
記記憶工程によってメモリに記憶された、任意のタイミ
ングにおける動作条件を提示する提示工程とを備える。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施形態を詳細に説明する。

【００１２】［第１の実施形態］図１は本実施形態によ
るプログラム動作履歴再現装置の構成を示すブロック図
である。

【００１３】図１において、１はＣＰＵであり、以下に
説明する３〜１０の装置を２で示したバスを介してアク
セスし制御を行なう。ＣＰＵ１は図２により後述するよ
うに、レジスタ３２００、および、プログラムカウンタ
３１００を持っている。３はバス２を介してＣＰＵ１か
らアクセス可能な読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）であ
り、本実施形態でその動作を詳細に説明する処理プログ
ラム３ａ、及び処理プログラム３ａにより使用されるパ
ラメータ３ｂが格納されている。

【００１４】４は読み書き可能なメモリ（ＲＡＭ）であ
り、ＲＯＭ３内の処理プログラム３ａが動作履歴を解析
する対象となるところのプログラム（以下解析対象プロ
グラムと呼ぶ）のソースコードファイルを格納するソー
スコード格納領域４ｄ、解析対象プログラムの実行ファ
イルを格納する実行ファイル格納領域４ｃ、解析対象プ
ログラムの動作に必要なデータ格納領域４ａ、解析対象
プログラムの動作に必要なスタック領域４ｂを格納する
スタック格納領域が確保されている。尚、データ格納領
域４ａ、及びスタック格納領域４ｂの詳細については後
述する。

【００１５】５は入力インターフェースであり、６で示
したキーボード、マウス、タブレット等の入力装置を介
してなされる入力を受け取る。７は出力インターフェー
スであり、８で示したＣＲＴ、ＬＣＤ等の表示媒体８
ａ、更にはプリンタ、プロッタ等の出力装置８ｂに対し
データの表示及び出力を行なう。

【００１６】９は外部記憶装置インターフェースであ
り、１０で示したＨＤ、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯＤな
どの外部記憶装置に対するデータの入出力を行なうもの
である。外部記憶装置１０には、本プログラム動作条件
再現装置が作成する、プログラムの動作条件の記憶領域
（動作条件格納領域）１０ａが確保されている。動作条
件格納領域１０ａの詳細についても後述する。

【００１７】本第１の実施形態では、処理プログラム３
ａ（動作の詳細は後述する）や、パラメータ３ｂがＲＯ
Ｍ３上にあるものとして、また、処理対象となる各デー
タの格納領域（４ａ〜４ｃ）がＲＡＭ４上にあるものと
して説明を行なうが、これらは全て、外部記憶装置１０
上に配置することも可能であり、更に、必要に応じて、
外部記憶装置１０からＲＡＭ上にロードし使用すること
もできる。また、ＣＰＵ１上のキャッシュメモリ上に配
置することも同様に可能である。

【００１８】図２は、図１の構成における処理プログラ
ム３ａの構成要素と、それら構成要素が図１で示した各
格納領域に格納されるデータとどのような関係にあるか
を示す図である。

【００１９】図２において、１００は入力編集部で、入
力インターフェース５を介して入力される、複数の関数
から構成され、かつそれらの呼び出しを行なうことで動
作するプログラムのソースコードを、ＲＡＭ４上に設け
られたソースコード格納領域４ｄ上にソースコード１１
００として作成する。

【００２０】２００はソースコード１１００の内容をＣ
ＰＵが実行可能である機械語の形式に変換し、それを実
行ファイル１２００として実行ファイル格納領域４ｃに
格納するソースコード解釈部である。同時に、後述の関
数呼び出し識別部３００、及び、動作条件記憶部４００
に相当する実行コードを、実行ファイル１２００中に埋
め込む。

【００２１】ここで、ユーザが動作履歴を保存する箇所
を限定したい場合は、限定された一部の関数に対しての
み上記実行コードを埋め込んでも構わない。例えば、実
行ファイル中の所望の区間にある関数に対して実行コー
ドを埋め込んだり、所望の名称の関数に対して実行コー
ドを埋め込むように構成することも可能である。

【００２２】３００は関数呼び出し識別部であり、ソー
スコード解釈部２００により得られた実行ファイル１２
００を実行し、その実行過程において関数呼び出しが行
なわれる毎に、当該時点のＣＰＵ１内のプログラムカウ
ンタ３１００の値とレジスタ３２００の値、及び呼び出
された関数名とその順番を認識し、動作条件履歴データ
２０００の一部を生成する。ここで、ユーザが動作履歴
を保存する箇所を限定したい場合は、限定された一部の
関数に対してのみ上記保存を行なうこととしても構わな
い。

【００２３】４００は動作条件記憶部であり、実行ファ
イル１２００の実行過程で関数呼び出しが行なわれる毎
に、ＲＡＭ４上のデータ格納領域４ａ、スタック格納領
域４ｂ上に各々配置されている、当該時点の全てのグロ
ーバルデータ（関数にまたがって利用される共有デー
タ）、及び全てのスタックデータを、関数呼び出し識別
部３００によって記憶された呼出先関数名、プログラム
カウンタ３１００の値、レジスタ３２００の値と対にし
て、動作条件履歴データ２０００として、動作条件格納
領域１０ａに格納する。

【００２４】ここで、ユーザが動作履歴を保存する箇所
を限定したい場合は、限定された一部の関数または一部
期間のみ上記保存を行なうこととしても構わない。

【００２５】また、動作条件記憶部４００は、外部記憶
装置１０の容量や、実行スピードの問題などにより、関
数呼び出しが行なわれる度に全ての動作条件を記憶する
ことが困難な場合、当該動作条件記憶部に、別のＣＰＵ
を割り当てて、独自にバス２を監視して、ＲＡＭ４への
書き込み命令を逐次保持することによって動作条件を記
憶することができる。この方法については第２の実施形
態で説明する。

【００２６】５００は動作条件表示部であり、解析対象
プログラムの実行後の任意の時点で、関数呼び出し識別
部３００及び、動作条件記憶部４００によって識別／記
憶された、複数の時点のプログラムの全ての動作条件の
うち再現する時点に対応する動作条件を特定するため、
各々の動作条件に対応する関数呼び出し時点で呼び出さ
れた関数名を用いて、動作条件を記憶した時点を一覧表
示する。この際、表示は、出力インターフェース７を介
して行なわれる。

【００２７】６００は動作条件指定部であり、動作条件
表示部５００で関数名を用いて表示された動作条件の一
覧から、利用者が再現したい動作条件を指定する。動作
条件の指定は入力インターフェース５を通じて行なわれ
る。

【００２８】７００は動作条件再現部であり、解析対象
プログラム実行後の任意の時点で、動作条件指定部６０
０を用いて利用者から指定された、任意の関数呼び出し
時点での動作条件履歴データ２０００の内容を、グロー
バルデータ１３００、スタックデータ１４００として、
各々データ格納領域４ａ、スタック格納領域４ｂ上に再
現し、また、ＣＰＵ１内のプログラムカウンタ３１０
０、及びレジスタ３２００を各々再現する。

【００２９】２０００は動作条件履歴データであり、関
数呼び出し識別部３００及び、動作条件記憶部５００に
よって識別／記憶された、複数の時点のプログラムの全
ての動作条件を記憶した動作条件履歴データである。動
作条件履歴データ２０００は、グローバルデータ１３０
０と、スタックデータ１４００と、ＣＰＵ１内のプログ
ラムカウンタ３１００の値、及びレジスタ３２００の値
の組みと、当該データを識別するための情報によって構
成されている。

【００３０】この動作条件履歴データ２０００は、解析
対象プログラムを実行した後の任意の時点で、任意の関
数呼び出し時点の動作条件を再現するために用いるもの
であり、当該目的を達成する限りにおいて、動作条件格
納領域１０ａの容量節約などの理由で、全ての動作条件
をそのまま保存するのではなく、関数呼び出し間の差分
を保存したり、圧縮して保存するなど他の保存方法を用
いても構わない。

【００３１】ＣＰＵ１内にあるプログラムカウンタ３１
００は、現在実行するプログラムのアドレスを示すもの
であり、本装置において再現するプログラムの動作条件
の一部を構成する。また、ＣＰＵ１内にあるレジスタ３
２００は、複数の格納領域から構成されている。その一
部は、グローバルデータ１３００のうち実行中のプログ
ラムが使用するグローバルデータの位置を決定するため
に利用され、また別の一部は、スタックデータ１４００
のうち実行中のプログラムが使用するスタックデータの
位置を決定するために利用される。

【００３２】このように、ＣＰＵ１内のレジスタ３２０
０の値は、本装置において再現するプログラムの動作条
件の一部を構成する。しかし、本発明の具体的実施とし
ては、どのレジスタがどのように利用されていても構わ
ない。

【００３３】図３はプログラムが複数の関数から構成さ
れ、かつそれらの関数呼び出しを行なうことで動作する
プログラムの一例を示す図である。なお、図３に示した
プログラムはプログラム言語Ｃにより記述されたプログ
ラムであるが、関数呼び出しもしくはそれに類する仕様
を有するその他の言語で記述されても本発明が同様に適
応し得ることは当然である。

【００３４】図３において、左端に付加した数字（１か
ら５８）はソースコード中の行番号を示している。以下
の説明ではこの番号を使用する。

【００３５】図３では、ｍａｉｎ（）、ａ（）、
ｂ（）、ｃ（）、ｄ（）、ｅ（）、からなる６つの関数
及びそれらの間の呼び出し関係が定義されている。関数
ｍａｉｎは９行目から２４行目で定義されており、１４
行目で関数ａ（）、１７行目で関数ｂ（）、１８行目で
関数ｃ（）、２１行目で関数ｄ（）、の関数呼び出しを
行なっている。

【００３６】次に、図３のプログラムを基に、図４及
び、図４のステップＳ１０をより詳細に説明した図５を
用いて、基本的な処理を説明する。図４は第１の実施形
態による動作履歴の格納および再現処理を説明するフロ
ーチャートである。また、図５は図４のステップＳ１０
における動作履歴の格納処理を詳細に説明するフローチ
ャートである。

【００３７】ステップＳ１でオペレータは入力インター
フェース５から、入出力編集部１００を用いて図３に示
したようなプログラムのソースコードを入力し、それを
ソースコード１１００としてＲＡＭ４に格納する。次
に、ステップＳ２で、前記記憶されたソースコード１１
００の内容に基づき、ソースコード解釈部２００を用い
て実行ファイル１２００を生成する。

【００３８】この実行ファイルを作成する際、全ての関
数呼び出しに対して無条件に、後で述べる関数呼び出し
識別部３００、及び、動作条件記憶部４００に対応する
実行コードを、ＲＡＭ１２００の中の、実行ファイル１
２００中に埋め込み記憶する。この際、ユーザが動作履
歴を保存する箇所を限定したい場合は、限定された一部
の関数に対してのみ上記実行コードを埋め込んでも構わ
ない。

【００３９】図６はステップＳ２で生成された実行コー
ド１２００の論理的なイメージ図である。実行ファイル
１２００の内容はＣＰＵに解釈されるバイナリ形式であ
り、人が直接理解できないため、図６では実行ファイル
１２００の代わりに、実行ファイル１２００と内容が等
価であるソースコード１１００の内容を用いて、ステッ
プＳ２の実行後の実行ファイル１２００の内容に相当す
る条件を示している。

【００４０】図６では、行番号１４の「ａ（）」、１８
の「ｃ（）」、２１の「ｄ（）」、３０の「ｄ（）」、
３２の「ｅ（）」、４０の「ｅ（）」、４５の
「ｄ（）」、４６の「ｅ（）」の８箇所で関数呼び出し
が行なわれている。従って、図６では、これら８箇所の
各関数呼び出しの直前に、関数呼び出し識別部３００及
び、動作条件記憶部４００に相当する実行コードが埋め
込まれていることが示されている。

【００４１】本例では、関数呼び出しの直前に関数呼び
出し識別部３００及び、動作条件記憶部４００に相当す
る実行コードを埋め込み、関数呼び出し直線の動作条件
を記憶し、再現するものとして説明を続ける。しかし、
関数呼び出しの直後（各関数の最初の実行命令の直前）
に、関数呼び出し識別部３００及び、動作条件記憶部４
００に相当する実行コードを埋め込み、関数呼び出し直
後の動作条件を記憶、再現することもできる。すなわ
ち、どちらであっても、本発明の効果を同等に得ること
ができる。

【００４２】ステップＳ３では、ステップＳ２で作成し
た実行ファイル１２００を実行し、同じくステップＳ２
により実行ファイル１２００中に埋め込まれた実行コー
ドにより、その実行過程で関数呼び出しが行なわれる毎
に、関数呼び出し識別部３００により、当該時点のプロ
グラムカウンタ３１００の値、レジスタ３２００の値、
及び呼び出された関数名を、その順番を保持しながら動
作条件履歴データ２０００に追加格納していく。

【００４３】この際、ユーザが動作履歴を保存する期
間、あるいは関数を限定したい場合は、限定された一部
の期間にあるいは関数に対してのみ上記格納を行なうこ
ととしても構わない。これは、前記ステップＳ２で、実
行コードを埋め込む箇所を限定しても、本発明の効果を
同等に得ることができるのと同様である。

【００４４】ステップＳ４では、動作条件記憶部４００
が、当該関数呼び出し時点における、ＲＡＭ４上のグロ
ーバルデータ４ａとスタックデータ４ｂの全てを、ステ
ップＳ３で関数呼び出し識別部３００が格納したプログ
ラムカウンタ３１００の値と、レジスタ３２００の値、
及び呼び出された関数名と対になるように、動作条件履
歴データ２０００に追加格納する。

【００４５】ここで、必ずしも前記のように全ての動作
条件を無条件に格納する必要は無く、前回の動作条件と
の差分を識別してこの差分のみを動作条件として記憶し
ても構わないが、以下では簡便のため、全ての動作条件
を無条件に格納するものとして説明を続ける。

【００４６】ステップＳ３及びステップＳ４で、実行フ
ァイル１２００の実行が完了する。以下続くステップＳ
５、Ｓ６及びＳ７は、実行ファイル１２００の実行後、
任意の時点で実行ファイル１２００の動作履歴の確認、
検証のために行なわれるステップである。

【００４７】ステップＳ５では、ステップＳ３及びＳ４
でＲＡＭ４に蓄積された実行ファイル１２００の動作履
歴の、外部記憶装置１０上にある動作条件履歴データ２
０００のうち、どのデータを再現、検証するかを特定す
るため、動作条件表示部５００が、動作条件履歴データ
２０００に記憶されている関数名を、実行順序を保持し
ながら取り出して、一覧表示する。

【００４８】ステップＳ６では、ステップＳ５で表示し
た関数名を含む一覧表示を参考に、動作条件指定部６０
０を用いて、利用者が任意の実行時点を指定し、動作条
件履歴データ２０００のうち、どの時点のデータを再
現、検証するかを決定する。そして、ステップＳ７で
は、動作条件再現部７００によって、ステップＳ６で指
定された動作条件履歴データ２０００の中の特定の時点
のデータを、プログラムカウンタ３１００、レジスタ３
２００、グローバルデータ４ａ、スタックデータ４ｂヘ
コピーし、当該時点の動作条件を再現する。

【００４９】このように、本装置によって動作条件が再
現された後は、再現された特定関数の呼出時点の動作条
件に基づき、本発明が属する領域で、常識的に用いられ
ているデバッガーを用いるなどして、当該関数の動作及
びそれ以後の任意の時点までの動作を再現、検証してい
くことができる。

【００５０】以上で図４のフローチャートに基づいた、
本実施形態の全体的な動作手順の説明を終わる。

【００５１】次に、図４のステップＳ１０（ステップＳ
３及びステップＳ４）に相当する実行ファイル１２００
の実行過程を、図５等を参照して、更に詳細に説明す
る。

【００５２】実行ファイル１２００の内容はＣＰＵ１に
解釈されるバイナリ形式であり、人が直接理解できない
ため、図６では、実行ファイル１２００の代わりに、実
行ファイル１２００と内容が等価であるソースコード１
１００の内容例を用いて、ステップＳ２実行後の実行フ
ァイル１２００の内容に相当する情報を示している。以
下、この図６を用いて実際にプログラムが実行される順
序に従って説明を進める。

【００５３】今、図７に示すように（図７は引数なしの
場合のプログラム実行例を示す図である）、図３のプロ
グラムソースコード(sample.c)をコンパイルした結果の
実行ファイルのファイル名をｓａｍｐｌｅとし、ｓａｍｐｌｅのように、引数なしで実行した場合を考える。

【００５４】図６では、Ｃ言語の規約によりまずは関数
ｍａｉｎ（）が実行対象となり、１３行目のｉｆ文、
“ｉｆ（ａｒｇｃ＝＝１）”が実行される。

【００５５】前記ｉｆ文では、引数のａｒｇｃの値を調
べているが、図６に示したように、ここでは引数なしで
実行されているためａｒｇｃは１であり、上記ｉｆ文の
（）内は真となる。そのため、次の実行コードとして識
別されるのは、１４行目の、“ａ（）”である。

【００５６】この実行コードの直前には、図６に示す通
り、図４のステップＳ２で挿入された、関数呼び出し識
別部及び動作条件記憶部の実行コードが埋め込まれてい
る。従って、この実行コードにより、関数呼び出し識別
部３００及び動作条件記憶部４００の処理（ステップＳ
１０）が起動されることになる。このステップＳ１０の
詳細は図５に示されており、以下、図５のフローチャー
トを基に説明する。

【００５７】ステップＳ１０１では、現時点のプログラ
ムの動作条件のうち、プログラムカウンタ３１００の
値、及びレジスタ３２００の値をその後の動作によって
変更されることを避けるため、あらかじめＲＡＭ４上に
確保された領域に待避する。

【００５８】ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１
でＲＡＭ４上に待避したプログラムカウンタ３１００の
値、レジスタ３２００の値、及び、図４のステップＳ２
で埋め込まれた呼び出し先関数名であるａ（）を動作条
件履歴データ２０００に格納する。このとき、動作条件
履歴データ２０００の内容は、図８のようになってい
る。図８は作成中の動作条件履歴データを示す図であ
る。

【００５９】図８に示すように、動作条件履歴データ２
０００は関数が呼ばれた「順番」、「関数名」、「プロ
グラムカウンタ」、「レジスタ」、「グローバルデー
タ」、「スタックデータ」の各領域によって構成されて
いることが示されており、この時点では、「グローバル
データ」、「スタックデータ」の各領域は、空欄となっ
ている。

【００６０】図８に示した動作条件履歴データ２０００
の形式のうち、「順番」については、関数名との組みで
特定の関数呼び出しを識別できる任意のＩＤ（呼び出さ
れた時刻など）を用いても構わない。また、動作条件履
歴データ２０００に格納された順序そのものをＩＤとし
て用いるのであれば、「順番」に相当する値を保持しな
くても構わない。

【００６１】また、「順番」、「関数名」、「プログラ
ムカウンタ」、「レジスタ」、「グローバルデータ」、
「スタックデータ」の各領域は、結果としてこれらのデ
ータの組と記憶された順序を識別できれば、他のどのよ
うなデータの保持形式を用いても本発明の効果を同等に
得ることができることは明らかである。例えば、各デー
タそのものは、別の記憶装置に格納しておき、図８に示
したテーブルには、各データの記憶位置を示す情報のみ
を格納する方式などでも実現できる。

【００６２】また、ＲＡＭ４上のグローバルデータ領域
４ａ、スタック領域４ｂが確定できない場合は、図８の
「グローバルデータ」領域と「スタック領域」領域を区
別して記憶する必要はない。

【００６３】また、動作条件履歴データ２０００には、
図８に示したデータの他にも、動作履歴の表示、再現の
際に利用することができる任意の情報を加えてもよい。

【００６４】また、本実施形態では、図８の「レジス
タ」領域には、レジスタ３２００の全ての領域を無条件
にコピーしているが、プログラムの動作条件と無関係な
使用されていないレジスタなどが特定できる場合、それ
らを除いて必要なレジスタ領域のみを選択的にコピーし
ても、本発明の効果と同等の効果を得ることができるこ
とは明らかである。

【００６５】次に、ステップＳ１０３では、動作条件記
憶部４００により、グローバルデータ、及びスタックデ
ータを動作条件履歴データ２０００に格納する。

【００６６】図９は、ＲＡＭ４の構成の一例を示した図
である。通常、ＲＡＭ領域はオペレーティングシステム
によって、図９のように分割管理されており、並列して
動作する全てのプログラムのグローバル及びスタックデ
ータは、ＲＡＭ４上の特定の領域に割り当てられてい
る。

【００６７】本例では（図９）、グローバルデータ領域
はアドレス５０００番地から７ＦＦＦ番地までの領域に
割り当てられており、スタックデータ領域は、アドレス
Ｅ０００番地からＥＦＦＦ番地までに割り当てられてい
るものとして説明するが、この番地以外のどのような場
所に割り当てられていても、本発明の効果を同等に得る
ことができることは当然である。

【００６８】また、グローバルデータ領域と、スタック
データ領域の位置が図９のように明確に識別できない場
合は、この２つの領域を敢えて識別する必要はない。

【００６９】また、これらの領域のうち、図６に示した
実行ファイル１２００で用いるグローバルデータ及びス
タックデータがどこに位置するかは、上記ステップＳ１
０２で動作条件履歴データ２０００に保存したレジスタ
３２００の値によって、直接または間接にポイントされ
ている。

【００７０】図１０はその一例であり、レジスタからＲ
ＡＭの利用領域を得る関係を例示する図である。但し、
具体的にどのレジスタがどのような経路をたどって目的
とするデータの番地を示しているかは、具体的な言語や
コンパイラによるものであり本発明では、上記ステップ
Ｓ１０２で示したように、全てのレジスタを無条件に記
憶、再現するものであるため、図１０のようなプログラ
ム中で使われている変数のアドレスを特定する機構がど
のようなものであっても構わない。但し、この機構が明
らかになっており、プログラムの動作条件の決定に無関
係なレジスタが特定できる場合には、レジスタを選択的
に保存、再現することにしても、本発明の効果を同等に
得ることができることは当然である。

【００７１】ステップＳ１０３では、図９に示したＲＡ
Ｍ４のアドレス５０００番地から７ＦＦＦ番地までのデ
ータを動作条件履歴データ２０００の「グローバルデー
タ」領域に、アドレスＥ０００番地からＥＦＦＦ番地ま
でのデータを動作条件履歴データ２０００の「スタック
データ」領域にそれぞれコピーする。

【００７２】図１１は、ステップＳ１０３実行後の動作
条件履歴データ２０００の条件を示した図である。ここ
では、ＲＡＭ４上のデータを無条件に動作条件履歴デー
タ２０００にコピーしているが、データを圧縮してコピ
ーするとか、前回との差分をコピーするなどの他の方法
もあり、これらのいずれの方法を用いてもよい。すなわ
ち、図４のステップＳ５、Ｓ６で動作条件を再現する際
に、データを保存時の形に再現できる方法であれば、ど
のような方法であっても構わない。

【００７３】図１１において、動作条件履歴データ２０
００の「グローバルデータ」領域及び「スタックデー
タ」領域には、ＲＡＭ４上のデータが無条件にコピーさ
れているが、「レジスタ」領域の値によって決定される
「グローバルデータ」領域の特定の位置には、実行ファ
イル１２００で利用されているグローバルデータの値
が、また、「スタックデータ」領域の特定の位置には、
関数ｍａｉｎ（）で利用されているスタックデータの値
が記憶されている。

【００７４】図６において実行ファイル１２００中で利
用されているグローバルデータは、７行目で定義されて
いるvalのみであり、この時点でのvalの値は、 7 int val=0; で与えられた初期値の０である。また、関数ｍａｉ
ｎ（）で利用されているスタックデータには、１１行目
で定義されているｎｕｍがあり、 11 int num で初期値が与えられていないため、その値は不定であ
る。

【００７５】尚、スタックデータ領域には、関数の戻り
アドレスなど、関数の動作に必要なデータも格納されて
おり、これらも動作条件履歴データ２０００の「レジス
タ」領域の値によって決定される「スタックデータ」領
域の特定の位置にコピーされている。

【００７６】以上で、関数ａ（）の実行直前時点での実
行ファイル１２００の全ての動作条件が、動作条件履歴
データ２０００に記憶されたことになり、 14 a(); を実行し、関数ａ（）が実際に呼び出される。

【００７７】関数ａ（）の呼び出しが実行されると、実
行は図６の３０行目に移り、以降３１行目、３２行目の
コードが順次実行されることになる。

【００７８】この間、３０行目で関数ａ（）は関数
ｄ（）を呼び出している。

【００７９】また、３１行目の繰り返しにより３２行目
の関数ｅ（）の呼び出しは５回行なわれることになる。
ここで、図３のプログラムソースコードにおいて関数ｄ
（）、及びｅ（）はそれぞれの関数内部では関数呼び出
しを行なっていない。

【００８０】以上の処理手順により、３０行目での関数
ｄ（）の呼び出し時点で１回、３２行目での関数ｅ（）
の呼び出し時点で５回、関数呼び出し識別部３００及び
動作条件記憶部４００が、上述の図５のフローチャート
に沿った説明の通り動作し、動作条件履歴データ２００
０には計７回分の動作条件履歴データが記憶されること
になる。

【００８１】次に、引数指定なしの場合の実行過程を説
明する。関数ａ（）の実行を完了して後、次に、ｍａｉ
ｎ（）に処理が戻る。ここで、引数が指定されていない
場合は処理が終わるため、次の実行コードはなく、実行
ファイル１２００の実行が終わる。

【００８２】図１２は、この時点（実行ファイルの実行
終了時）での動作条件履歴データ２０００の内容を示し
た図である。

【００８３】また、図６のプログラムにおいてグローバ
ルデータとして７行目で宣言されている変数valの値
は、関数ｄ（）で、０に初期化され、その後関数ｅ（）
により、関数ｅ（）が呼び出される度に１ずつインクリ
メントされ、第７最終行に示すように、プログラムの終
了時点では５となる。

【００８４】図１３は、動作条件履歴データのグローバ
ルデータの内容例を示す図である。ず１３は、特に前記
グローバルデータvalの値変化に着目することを目的と
して、図１２に示した動作条件履歴データ２０００の
「グローバルデータ」領域のうち、「レジスタ」領域の
値によって決定される、グローバルデータvalに相当す
る位置の値を示している。

【００８５】すなわち、プログラム中の特定のグローバ
ルデータの値に変化を記憶することができることは、前
記説明と、図１３より、ＲＡＭ４上のグローバルデータ
領域の全てと、全てのレジスタの値を記憶することによ
ってできる。また、スタック領域のデータについても同
様であることは、理解できよう。

【００８６】一般に、グローバルデータは並列して動作
する他のプログラムにも公開（アクセス可能）されてい
るデータであり、他のプログラムによって更新される可
能性もある。

【００８７】図６のプログラムの３２行目の関数ｅ（）
の５回呼び出しのうち、２回目と３回目の間に、グロー
バルデータvalのデータが、図６のプログラムと同様
に、関数呼び出し識別部と、動作条件記憶部に相当する
実行コードを埋め込まれた他のプログラムの関数Ｚによ
って、val＝５として更新されたものとすると、図６の
プログラム実行終了後の動作条件履歴データ２０００の
内容は、図１４のようになっている。このときのプログ
ラムの実行結果は、図１５に示すように、val＝８とな
る（図１５は、予想外のグローバルデータ更新があった
場合の動作を示す図である）。

【００８８】以上の説明のようにプログラムが予想外の
動きをした場合にも、本発明では、その動作履歴を正確
に保存することができる。

【００８９】次に、引数指定ありの場合の実行過程を説
明する。図１６は引数３で実行した場合の動作を示す図
である。図１６に示すように、 “sample 3” と引数を与えて実行した場合は、前述した引数なしの場
合とは異なり、図６のプログラムの１３行目のｉｆ文、
“if(argc==1)”が実行された時点で、図１６に示した
ように、引数を一つ付加して実行すると、argcは２であ
り、ｉｆ文の（）内は偽となる。従って、次の実行コー
ドとして識別されるのは、８行目の、 “16 if((num=atoi(argv[1]))＞0){” となる。このとき図１６より、ａｒｇ［１］は３である
ためｉｆ文の（）内は真となり、以降、順次１７行目、
１８行目が読み出され実行されることになる。

【００９０】１７行目の、 “17 b(num);” は関数ｂ（）の呼び出しである。関数呼び出し識別部３
００及び動作条件記憶部４００が、前記、図５で示すフ
ローチャートに沿った動作を行い、動作条件履歴データ
２０００に、関数ｂ（）の呼び出し直前の全ての動作条
件が格納される。

【００９１】関数ｂ（）が呼び出されると実行は、関数
ｂ（）の中の実行コードに移り、図６の、３９，４０行
目が実行される。

【００９２】３９，４０行目は、 39 for(i=0;i＜num;i++) 40 e(); であり、関数ｅ（）が変数ｎｕｍで指定されている回数
呼び出されている。本プログラムでは、ｎｕｍが３であ
るため、関数ｅ（）は関数ｂ（）から３回呼び出される
ことになり、関数ｅ（）の３回の呼び出し直前のプログ
ラムのすべての動作条件が、動作条件履歴データ２００
０に追加格納される。

【００９３】関数ｂ（）の処理が終了すると再び関数ｍ
ａｉｎ（）に戻り、１８行目の、 18 c(); が実行される。

【００９４】これは関数ｃ（）の呼び出しであるため、
関数ｃ（）の呼び出し直前のプログラムの全ての動作条
件が呼び出されると、実行は、関数ｃ（）の実行コード
に移り、４５，４６行目が実行される。すなわち、 45 d(); 46 e(); のステップで関数ｄ（）、ｅ（）がそれぞれ呼び出さ
れ、各々関数ｄ（）の呼び出し直前と、関数ｅ（）の呼
び出し直前のプログラムの全ての動作条件が、動作条件
履歴データ２０００に追加格納される。

【００９５】以上のようにして、各関数の呼び出しの直
前のデータが、順次、動作条件履歴データ２０００に格
納される。動作条件履歴データ２０００に格納される動
作条件履歴データを、図１７に示す。また、図１８は、
動作条件履歴データ２０００の「グローバルデータ」領
域のうち、「レジスタ」領域によって決定される、グロ
ーバル変数valの位置の値を示す。本例の実行では、グ
ローバル変数valの値は、図１８に示すように変化し、
プログラムの実行終了時には、図１６に示すように、va
l＝１となって終了する。

【００９６】以上で、図６に示した実行ファイル１２０
０の本装置を用いた実行過程（図２ステップＳ１０）の
説明を終わる。

【００９７】次に、動作履歴の再現過程について説明す
る。以下、前記実行過程の後の任意の時点で、前記実行
過程で保存したプログラム動作条件履歴データ２０００
をもとに、プログラムの動作を再現する過程（図２ステ
ップＳ２０）の詳細な説明を行なう。

【００９８】図１４は、動作条件履歴データ２０００の
例である。図１４に示す動作条件履歴データは、図１５
に示すように、引数なしで実行し、関数ｅ（）の２回目
の実行と３回目の実行の間に、他のプログラムの関数Ｚ
（）によってグローバル変数valが変更された例であ
る。ここでの動作条件履歴データ２０００は、“sample
1”という名前で保存されているものとする。

【００９９】図１９は、図２のステップＳ２０（ステッ
プＳ５及びステップＳ６）を詳細に説明したフローチャ
ートである。以下、このフローチャートをもとにプログ
ラムの動作再現時の説明を行なう。

【０１００】まず、ステップＳ２０１では、ユーザが再
現する動作条件を選択するため、本プログラム動作履歴
再現装置を起動し、記憶された動作条件の一覧を、動作
条件履歴データ２０００をもとに表示する。図２０はこ
の際の表示の一例を示す図である。

【０１０１】図２０の１行目の、 rerun sample 1 は、本プログラム動作履歴再現装置を、動作条件履歴デ
ータ２０００の名前を引数として、コマンド形式で起動
していることを示している。この起動形式は一例であ
り、同等な他の任意のコマンド名、起動形式を用いても
構わない。また、本実施形態では、キャラクタ形式のユ
ーザインターフェースを用いて説明するが、グラフィッ
クユーザインターフェースなど他のユーザインターフェ
ースを用いても、本発明の効果を同等に得ることができ
ることは明らかである。

【０１０２】図２０では、関数が呼び出された順番とと
もに、関数名を表示することによって、ユーザの選択を
促している。ここで、関数が呼び出された順番は、関数
が呼び出された時刻など特定の関数呼び出しを識別でき
るものであれば何でも構わない。

【０１０３】また、図２０では、図６のプログラムの中
に含まれていない予想外の関数であるＺ（）の呼び出し
が行なわれていることがわかる。

【０１０４】ステップＳ２０２では、ユーザがステップ
Ｓ２０１で表示された一覧の中から任意の動作条件（関
数呼び出し時点）を選択する。

【０１０５】図２１は、図６のプログラムの中に含まれ
ていない予想外の関数の、Ｚ（）の呼び出しの直後の関
数ｅ（）の呼び出し時点を、関数呼び出し時点の識別子
となっている順番の６を指定することによって選択した
例を示している。selectは、本プログラム動作履歴再現
装置に対する動作条件選択命令の一例である。

【０１０６】本例では、特定の関数呼び出し時点を指定
する方法をとっているが、最初の関数呼び出しから順に
進める方法や、最後の関数呼び出しから順に戻るなど、
他の任意の指定方法を用いても構わない。

【０１０７】ステップＳ２０３は、図１４の動作条件履
歴データ２０００（sample 1）の中から、５行目のデー
タを再現する。このとき、プログラムカウンタ３１０
０、レジスタ３２００、グローバルデータ１３００、ス
タックデータ１４００に即座に再現して即座に再実行を
しても良いし、選択された関数呼び出し時点の動作条件
（プログラムカウンタ、レジスタ、グローバルデータ、
スタックデータ）を直接表示または印刷してこれを解析
しても良い。

【０１０８】ここでは、従来から一般的に用いられてい
るデバッガー相当の機能を用いて更に解析を行なうもの
とし、これらのデータをデバッガーが指定する形式にし
て引き渡すものとする。ここで用いるデバッガーは、特
定の時点の動作条件をもとに解析を行なう機能を持つも
のであれば、どのようなものでも構わない。また、プロ
グラム動作条件履歴データ２０００には、プログラムの
動作条件を決定できるすべての情報が記憶されているの
で、デバッガーに引き渡す情報が不足することはない。
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３で再現された
動作条件をもとに、デバッガーを用いて解析する。

【０１０９】図２２は、デバッガーの命令であるprint
コマンドを用いて、プログラムが予想外の結果を示すこ
とになった原因の変数の、valの値を調べている様子を
示している。この時点でのvalの値は５であり、ここで
その直前の予想外の関数呼び出しであるＺ（）によっ
て、valの値が書き換えられたことをほぼ確実に推理す
ることができる。

【０１１０】（第１の実施形態の効果）以上、詳細に説
明した第１の実施形態において、通常、予想外の関数呼
び出しであるＺ（）を、事前に予想することはできな
い。従って、従来技術であるデバッガーなどに、事前に
valの値を追跡したり、Ｚ（）の呼び出しを監視したり
する命令を与えることは非常に難しく、このような予想
外の実行結果を事後に追跡することは困難であった。

【０１１１】また、従来技術により、プログラム終了時
の動作条件がすべて保存されているとしても、その情報
からは、前記１の関数Ｚ（）の呼び出しを検出すること
はできない。

【０１１２】しかしながら、上記第１の実施形態によれ
ば、ユーザが事前に解析内容を指定することなく、事後
の解析によって、容易に予想外の結果を示した原因を解
析することができる。

【０１１３】更に、動作履歴として呼び出された関数名
を表示することによって、プログラムの動作履歴の概略
をつかむことができ、上記例では関数Ｚ（）の呼び出し
を容易に検知することができる。

【０１１４】［第２の実施形態］上述した第１の実施形
態の説明では、図２の動作条件記憶部４００に相当する
実行コードを、ソースコード解釈部２００によって実行
ファイル１２００に埋め込む方法を用いて説明を行なっ
た。

【０１１５】しかし、実行ファイル１２００の実行中
に、動作条件記憶部４００が動作し、グローバルデータ
１３００及びスタックデータ１４００を、動作条件履歴
データ２０００へコピーすることが、実行スピードの面
で問題となる場合が想定できる。そのような場合は以下
のようにして本発明を実施することができる。

【０１１６】図２３は、第２の実施形態における、図１
の構成における処理プログラム３ａの構成要素と、それ
ら構成要素が図１で示した各格納領域に格納されるデー
タとどのような関係にあるかを示す図である。

【０１１７】第１の実施形態の説明に使用した図２と比
較すると、バス２のブロックが追加されている。バス２
にはＲＡＭへの命令４１００と、書き込みアドレス４２
００と、書き込みデータ４３００がある。これらは、実
行ファイル１２００を実行するＣＰＵ１に接続されてい
るバス２上を、ＣＰＵ１の動作に応じて流れる情報であ
る。

【０１１８】第２の実施形態では、動作条件記憶部４０
０は、ＣＰＵ１と同期をとって動作することのできる別
のＣＰＵに配置され、これらの情報をもとに、ＣＰＵ１
の動作を監視して、グローバルデータ１３００、スタッ
クデータ１４００への変更を認識して、動作条件履歴デ
ータ２０００を作成する。

【０１１９】また、作業領域５０００は、動作条件記録
部４００が、プログラムの実行終了後、動作条件履歴デ
ータ２０００を作成するために、グローバルデータ１３
００、スタックデータ１４００への変更を情報を蓄積す
る作業領域である。なお、第２の実施形態では、作業領
域５０００が動作条件履歴データ２０００と同一の２次
記憶装置に配置されているが、他の記憶媒体に配置され
ていても、本発明の効果を同等に得ることができること
は当然である。

【０１２０】次に、第２の実施形態の処理の手順を、第
１の実施形態の説明で用いた図４を用いて説明する。

【０１２１】まず、図４のステップＳ１でプログラムの
ソースコードを入力し、それをソースコード１１００と
して格納することは、第１の実施形態と同様である。次
に、ステップＳ２で、ソースコード１１００の内容に基
づき、ソースコード解釈部２００を用いて実行ファイル
１２００を生成する。

【０１２２】ここで、第１の実施形態では、実行ファイ
ルを作成する際、全ての関数呼び出しに対して無条件
に、関数呼び出し識別部３００、及び、動作条件記憶部
４００に相当する実行コードを、実行ファイル１２００
中に埋め込んでいる。しかし、本第２の実施形態では、
動作条件記憶部４００を別ＣＰＵに配置して実行スピー
ドを確保するため、ステップＳ２では関数呼び出し識別
部３００に相当する実行コードを埋め込むのみであり、
動作条件記憶部４００に相当する実行コードの埋め込み
は行なわない。

【０１２３】また、別ＣＰＵで動作してバスを監視して
いる動作条件記憶部４００が、関数呼び出し時点を認識
できるように擬似コード（例えば、ＲＡＭ上の特定のア
ドレスへのリードを伴うコード）を挿入する。この擬似
命令は、バスを監視している動作条件記憶部４００が認
識できる命令であれば何でも構わない。

【０１２４】また、動作条件記憶部４００が関数呼び出
し時点を識別するためには、実行ファイル１２００に擬
似コードを埋め込む上記の方法のほかに、動作条件記憶
部４００が動作するＣＰＵへ割込み信号のようなハード
ウェア信号を送る方法もあるが、このいずれの方法を用
いても構わない。

【０１２５】以下、具体的説明のために、ステップＳ２
で動作条件記憶部４００が関数呼び出しを識別するため
の擬似コードを挿入するものとし、動作条件記憶部４０
０では、この命令を関数呼び出し命令として認識するも
のとして説明する。

【０１２６】ステップＳ３で、ステップＳ２で作成した
実行ファイル１２００を実行し、同じくステップＳ２に
より実行ファイル１２００中に埋め込まれた実行コード
により、その実行過程において関数呼び出しが行なわれ
る毎に、関数呼び出し識別部３００により、当該時点の
プログラムカウンタ３１００の値と、レジスタ３２００
の値、及び呼び出された関数名を、その順番を保持しな
がら動作条件履歴データ２０００に追加格納する。この
処理は、第１の実施形態と同様である。

【０１２７】図２４は、本実施形態において、実行ファ
イル１２００の実行が終了し、ステップＳ４での動作条
件履歴データ２０００の作成を行なう前の時点での、動
作条件履歴データ２０００の一例である。

【０１２８】本実施形態で、動作条件履歴データ２００
０の「グローバルデータ」領域、及び「スタックデー
タ」領域への書き込みを、実行ファイル１２００の終了
後に行なうため、これらの領域は空欄になっている。

【０１２９】ステップＳ４では、動作条件記憶部４００
が、関数呼び出し時点における、グローバルデータ４ａ
とスタックデータ４ｂ（図１参照）の、全てを動作条件
履歴データ２０００に追加格納することは、第１の実施
形態と同様である。しかし、第２の実施形態では、動作
条件記憶部４００は、ＣＰＵ１と同期をとって動作する
ことのできる別のＣＰＵに配置され、これらの情報をも
とに、ＣＰＵ１の動作を監視し、グローバルデータ１３
００と、スタックデータ１４００への変更を認識して、
まず変更を記録し、後に動作条件履歴データ２０００を
作成する手順をとる。

【０１３０】以上で実行ファイル１２００の実行を終わ
り、ステップＳ５及びステップＳ６で、動作条件履歴デ
ータ２０００をもとに動作履歴を再現する。この動作履
歴再現過程は、第１の実施形態の説明と全く同一である
ため、説明を省略する。

【０１３１】以上で第２の実施形態の全体の処理手順の
説明を終わる。

【０１３２】次に、第２の実施形態による動作条件記憶
部４００の処理手順を説明する。図２５は、図４の第２
の実施形態におけるステップＳ４の動作条件記憶部４０
０の処理手順の詳細を示すフローチャートである。

【０１３３】まず、ステップＳ４０１では、ＲＡＭ４へ
のアクセスと関数呼び出しを監視するために、ＣＰＵ１
とＲＡＭ４を接続するバス２のデータを読み込む。次
に、ステップＳ４０２で、読み出したデータが最初の関
数呼び出し擬似命令であるかどうかの判断を行なう。本
実施形態では、動作条件履歴データ２０００の作成に際
して、まずＲＡＭ４への変更命令を蓄積し、プログラム
の実行終了後、各関数呼び出し時点でのＲＡＭ４の領域
の状態を再現する方法をとっている。そのため、最初の
データに限っては、蓄積すべきＲＡＭ領域の状態を全て
記憶しておかなければならない。ステップＳ４０２の判
断は、そのために行なうものである。ステップＳ４０２
で最初の関数呼び出し擬似命令であると判断された場合
は、ステップＳ４０３に進む。

【０１３４】ステップＳ４０３では、グローバルデータ
１３００、及びスタックデータ１４００を作業領域５０
００へコピーする。図２６は、作業領域の内容を示す構
成図である。図中、初期データ格納域５０１０は、ステ
ップＳ４０３でグローバルデータ１３００及びスタック
データ１４００を格納する領域である。また、ＲＡＭ変
更命令格納域５０２０は、ステップＳ４０４以降で認識
されるＲＡＭへの変更命令及び関数呼び出し擬似命令を
順次格納していく領域である。

【０１３５】図２７は、図２６の初期データ格納領域の
この時点での内容を示した例である。ここでは、説明の
便宜のため、ステップＳ４０３の終了時点でのデータ
（最初の関数呼び出し時点でのグローバルデータ１３０
０、及びスタックデータ１４００）が、全て０であるも
のとしている。ステップＳ４０３が終了すると、再びス
テップＳ４０１に戻ってバスのデータを読み、ステップ
Ｓ４０２に進む。

【０１３６】ステップＳ４０２では、既に最初の関数呼
び出し擬似命令ではないためＮＯと判断され、ステップ
Ｓ４０４に進む。ステップＳ４０４では、読み出した命
令が記憶が必要なものであるかどうかを判断する。ここ
では、グローバルデータ領域とスタックデータ領域への
変更（書き込み）命令か、関数呼び出し擬似命令を記憶
の対象としなければならない。そのためには、以下の条
件を満たす必要がある。すなわち、（１）命令が関数呼び出し擬似命令である場合は、無条
件に記憶対象とする。（２）命令が書き込み命令である場合は、書き込みアド
レスがグローバルデータ領域かスタックデータ領域に係
るものである場合にのみ、記憶対象とする。

【０１３７】以上の条件を満たした場合にのみステップ
Ｓ４０４でＹＥＳと判断され、ステップＳ４０５へ進
む。ステップＳ４０５では、読み込んだバスのデータを
図２６の５０２０で示すＲＡＭ変更命令格納領域へ書き
込む。次に、ステップＳ４０６では、実行ファイル１２
００の実行が終了しているかどうかを判断し、終了して
いなければステップＳ４０１に戻り、バスのデータを読
み込む。

【０１３８】以下、プログラムが実行されている間、上
述のステップＳ４０１，Ｓ４０２，Ｓ４０４，Ｓ４０
５，Ｓ４０６を繰り返し、バスから読み込んだグローバ
ルデータと、スタックデータへの変更命令と、関数呼び
出し擬似命令を、ＲＡＭ変更命令格納領域５０２０に順
次格納していく。そして、実行ファイル１２００の実行
が終了していれば、ステップＳ４０６でＹＥＳと判断さ
れ、ステップＳ４０７へ進む。図２８は、この時点での
ＲＡＭ変更命令格納領域（図２６の５０２０）の状態の
一例を示している。

【０１３９】ステップＳ４０７では、作業領域５０００
に格納したデータから、動作条件履歴データ２０００を
作成する。ここでは、動作条件履歴データ２０００は図
２４の様になっており、作業領域５０００の初期データ
格納領域５０１０は図２７、ＲＡＭ変更命令格納領域５
０２０の内容は図２８のように各々なっているものとし
て、この状態から最終的な動作条件履歴データ２０００
を作成する過程を説明する。

【０１４０】図２９は第２の実施形態における動作条件
履歴データの作成手順を示すフローチャートである。ま
ず、ステップＳ４０７１では、初期データを、動作条件
履歴データ２０００の図２４の１行目及び２行目の「グ
ローバルデータ」領域及び「スタックデータ」領域にコ
ピーする。

【０１４１】図２４の１行目は、初回の関数呼び出しに
相当する領域であるため、作業領域５０００の初期デー
タ格納領域５０１０のデータをそのまま「グローバルデ
ータ」領域及び「スタックデータ」領域にコピーする。

【０１４２】また、図２４の２行目の「グローバルデー
タ」領域及び「スタックデータ」領域に対応するデータ
は、図２４の１行目の初期データに対し、図２８の１行
目から４行目までの変更命令（２回目の関数呼び出しま
での変更命令）を実行して作成する必要があり、ここで
はその基データとして、初期データ格納領域５０１０を
そのままコピーする。図３０は、この時点での動作条件
履歴データ２０００の内容を示している。

【０１４３】次に、ステップＳ４０７２では、１回目の
関数呼び出しａ（）から、２回目の関数呼び出しｄ（）
の関数呼び出しに至るＲＡＭへの変更命令を、動作条件
履歴データ２０００の図３０の２行目の「グローバルデ
ータ」領域と「スタックデータ」領域に反映するため、
作業領域５０００のＲＡＭ変更命令格納領域５０２０か
ら１命令分を読み込む。

【０１４４】ここでまず最初に読み込まれるデータは、 “書き込み／２０００／０００１” である。

【０１４５】次に、ステップＳ４０７３に進み、読み込
んだ命令が、関数呼び出し擬似命令かどうかを判断す
る。これは、次回の関数呼び出し擬似命令のタイミング
を識別し、それまでの変更命令を、動作条件履歴データ
２０００の図３０の２行目の「グローバルデータ」領域
と「スタックデータ」領域に反映するための判断であ
る。ここでは、読み込んだ命令は書き込み命令であるた
めＮＯと判断され、ステップＳ４０７５に進む。

【０１４６】ステップＳ４０７５では、読み込んだＲＡ
Ｍ変更命令、 “書き込み／２０００／０００１” を、動作条件履歴データ２０００の、図３０の２行目の
「グローバルデータ」領域「スタックデータ」領域に対
して実行する。

【０１４７】図３１は、この時点の動作条件履歴データ
２０００の内容のうち、図３０の２行目の「グローバル
データ」領域の状態をより詳細に説明したものである。
ステップＳ４０７５の実行前には、この領域は、ステッ
プＳ４０７１で初期データをコピーしたままの状態であ
るから、その内容は図２７のようであった。この状態か
らステップＳ４０７５の書き込み命令の条件によって、
図３１のように変化したことになる。

【０１４８】次に、ステップＳ４０７６に進み、ＲＡＭ
変更命令格納領域５０２０のデータを全て処理し終わっ
たかどうかを判断する。ここでは、処理は終了しておら
ず、未処理の命令が残っているので、ＮＯと判断され、
ステップＳ４０７２へ戻る。

【０１４９】以下、ステップＳ４０７２，Ｓ４０７５，
Ｓ４０７６が、ステップＳ４０７３で、ＲＡＭ変更命令
格納領域５０２０のデータが、関数呼び出し擬似命令で
あると判断されるまで繰り返される。ここでは、図２８
の５行目の関数呼び出し擬似命令が読み出され、ステッ
プＳ４０７４に進むまで、処理を繰り返す。

【０１５０】この時点までに、図２８のＲＡＭ変更命令
格納領域のデータのうち、 “書き込み２００００００１” “書き込み２０４０ＦＦＦＦ” “書き込み２００００００２” “書き込み２００００００３” の４件が、ステップＳ４０７５で処理され、動作条件履
歴データ２０００のデータに反映されていく。

【０１５１】図３２は、この時点の動作条件履歴データ
２０００の内容のうち、図３０の２行目の「グローバル
データ」領域の状態をより詳細に説明したものである。

【０１５２】次に、図２８の５行目のデータでの、 “関数呼び出し擬似命令” に対する判断をステップＳ４０７３で行なう。この命令
は、関数呼び出し擬似命令であるから、ＹＥＳと判断さ
れ、ステップＳ４０７４に進む。

【０１５３】この時点で、動作条件履歴データ２０００
の２回目ｄ（）の関数呼び出しに対応する全ての情報の
作成が完了したことになり、この時点の動作条件履歴デ
ータ２０００の状態は、図３３のようになっている。ま
た、図３３において、２行目の「グローバルデータ」領
域の状態を詳細にみると図３２のようになっている。

【０１５４】ステップＳ４０７４では、図３３の３行目
の「グローバルデータ」領域、「スタックデータ」領域
の作成を開始するため、その初期値として、２行目のデ
ータを３行目にコピーする。この時点での動作条件履歴
データ２０００の内容は、図３４のようになっている。

【０１５５】以下、同様の処理となるため、説明を省略
するが、図２９のフローチャートに従いＲＡＭ変更命令
格納領域の全ての命令を処理し、ステップＳ４０７６で
ＲＡＭ変更命令終了と判断されて終了すると、動作条件
履歴データ２０００が完成したことになる。

【０１５６】この時点での動作条件履歴データ２０００
の内容を図３５に、また、図３５の最終行の「グローバ
ルデータ」領域を詳細に見た状態を図３６に示す。

【０１５７】以上で、図２９のフローチャートに基づい
た図２５ステップＳ４０７の詳細な説明を終わる。

【０１５８】本第２の実施形態においては、実行ファイ
ル１２００の実行時間を確保するため、動作条件記憶部
４００を別ＣＰＵに配置し、かつ、実行ファイル１２０
０の実行中には動作条件履歴データ２０００へのＲＡＭ
のコピーを行なわず、実行ファイル１２００の実行終了
後に、はじめて動作条件履歴データ２０００を作成する
方式をとっている。

【０１５９】しかし、実行スピードに対する制約があま
り厳しくない場合などは、本実施形態と同等の構成をと
りながら、実行ファイル１２００の実行中に、図２９の
ステップＳ４０７５に相当する処理を行い、動作実行履
歴データ２０００を作成しても構わない。

【０１６０】また、本第２の実施形態においては、図４
ステップＳ５〜Ｓ７のプログラム動作の再現を行なう前
に、動作条件履歴データ２０００を作成する方法をとっ
ているが、これを行なわず、作業領域５０００と、動作
条件履歴データ２０００をそのまま保存しておき、図４
ステップＳ７の動作の再現の時点で必要とされた関数呼
び出し時点に対応するデータに対してのみ、図２９ステ
ップＳ４０７５に相当する処理を行なって動作条件履歴
データ２０００を作成しても構わない。

【０１６１】以上説明したように、第２の実施形態によ
れば、実行時間の制約などがある場合でも、本発明の効
果を同等に得ることができることは明らかである。

【０１６２】以上説明したように、上記の各実施形態に
よれば、複数の関数から構成され、かつそれらの呼び出
しを行なうことで動作するプログラムにおいて、関数呼
び出しの時点に着目して当該時点でのプログラムの全て
の動作条件を記憶、再現することによって、従来は非常
に困難な作業であったプログラムの動作の検証作業の効
率を飛躍的に向上させることができる。

【０１６３】また、上記実施形態によれば、実行スピー
ドや各記憶媒体の容量の問題も、容易に避けながら実現
可能である。

【０１６４】なお、本発明は、複数の機器（例えばホス
トコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プリン
タなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの
機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ装置
など）に適用してもよい。

【０１６５】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【０１６６】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【０１６７】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【０１６８】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【０１６９】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。

【０１７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来は不十分な情報からの直感的推理に頼っていたプロ
グラムの動作履歴の解析／検証作業に対して、充分な情
報を提供することが可能となる。

【０１７１】また、本発明によれば、記憶した動作条件
を、任意の関数呼び出し時点、または関数呼び出しの順
番に応じて再現することによって、プログラムの実行後
の任意の時点での、プログラムの動作履歴のうち任意の
範囲を再現して検証することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態によるプログラム動作履歴再現装置
の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の構成における処理プログラム３ａの構成
要素と、それら構成要素が図１で示した各格納領域に格
納されるデータとどのような関係にあるかを示す図であ
る。

【図３】プログラムが複数の関数から構成され、かつそ
れらの関数呼び出しを行なうことで動作するプログラム
の一例を示す図である。

【図４】第１の実施形態による動作履歴の格納および再
現処理を説明するフローチャートである。

【図５】図４のステップＳ１０における動作履歴の格納
処理を詳細に説明するフローチャートである。

【図６】ステップＳ２で生成された実行コード１２００
の論理的なイメージ図である。

【図７】引数なしの場合の実行例を示す図である。

【図８】作成中の動作条件履歴データを示す図である。

【図９】ＲＡＭの構成例を示す図である。

【図１０】レジスタからＲＡＭの利用領域を得る関係例
を示した図である。

【図１１】作成中の動作条件履歴データ（図８の続き）
を示す図である。

【図１２】作成済みの動作条件履歴データ（図１１の続
き）を示す図である。

【図１３】動作条件履歴データのグローバルデータの内
容例を示す図である。

【図１４】予想外のグローバルデータ更新があった場合
の動作条件履歴データのグローバルデータのない用例を
示す図である。

【図１５】予想外のグローバルデータ更新があった場合
の動作を示す図である。

【図１６】引数３で実行した場合の動作を示す図であ
る。

【図１７】引数３で実行した場合の動作条件履歴データ
を示す図である。

【図１８】引数３で実行した場合の動作条件履歴データ
のグローバルデータの内容例を示す図である。

【図１９】第２の実施形態のプログラム動作履歴の選択
再現を示すフローチャートである。

【図２０】動作条件の一覧を関数で表示した図である。

【図２１】動作条件の選択動作の例を示した図である。

【図２２】動作条件の再現後変数を表示した例を示す図
である。

【図２３】第２の実施形態における機能ブロック図であ
る。

【図２４】第２の実施形態におけるプログラム実行終了
直後の動作条件履歴データを示す図である。

【図２５】第２の実施形態における動作条件記憶部の動
きを示すフローチャートである。

【図２６】作業領域の内容を示す図である。

【図２７】初期データ格納域の内容を示す図である。

【図２８】ＲＡＭ変更命令格納域の内容を示す図であ
る。

【図２９】第２の実施形態における動作条件履歴データ
の作成手順を示すフローチャートである。

【図３０】第２の実施形態における作成中の動作条件履
歴データを示す図である。

【図３１】図３０のグローバルデータ領域の内容を示す
図である。

【図３２】変更中のグローバルデータ領域の内容を示す
図である。

【図３３】作成中の動作条件履歴データ（図３０の続
き）を示す図である。

【図３４】作成中の動作条件履歴データ（図３３の続
き）を示す図である。

【図３５】作成済みの動作条件履歴データ（図３４の続
き）を示す図である。

【図３６】図３５最終行のグローバルデータの内容を示
す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プログラムの動作履歴情報を生成する情
報処理装置であって、動作条件を保存すべきタイミングを検出する検出手段
と、前記検出手段で前記タイミングが検出された場合に、当
該プログラムの全ての動作条件を、当該タイミングとの
組で記憶する記憶手段と、前記記憶手段によって記憶された、任意のタイミングに
おける動作条件を提示する提示手段とを備えることを特
徴とする情報処理装置。
【請求項２】前記検出手段は、前記プログラムの実行
ファイル中に埋め込まれた所定のコマンドを検出するこ
とで行われることを特徴とする請求項１に記載の情報処
理装置。
【請求項３】前記実行ファイル中より関数の呼び出し
に係る部分を取得し、前記所定のコマンドを該実行ファ
イル中の関数の呼び出しに係る部分に埋め込む埋め込み
手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の情
報処理装置。
【請求項４】前記記憶手段は、前記検出手段で前記所
定のコマンドが検出された場合に、当該プログラムの全
ての動作条件を、対応する関数との組で記憶することを
特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】前記記憶手段において記憶される動作条
件は、前記タイミングにおけるＣＰＵのプログラムカウ
ンタ値とレジスタ値、及びメモリ内の動作条件データを
含むことを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項６】前記動作条件データは、グローバル変数
とスタックデータを含むことを特徴とする請求項１に記
載の情報処理装置。
【請求項７】前記記憶手段は、前記メモリ内の動作条
件データを、当該プログラムを実行するＣＰＵとは別の
ＣＰＵによって保持することを特徴とする請求項６に記
載の情報処理装置。
【請求項８】前記提示手段は、前記記憶手段によって
記憶された全てのタイミングを時系列で並べて一覧にし
て提示するリスト提示手段と、前記リスト提示手段で提
示されたタイミング中の所望のタイミングを選択する選
択手段とを備え、前記選択手段で選択されたタイミング
における動作条件を提示することを特徴とする請求項１
に記載の情報処理装置。
【請求項９】プログラムの動作履歴情報を生成する情
報処理方法であって、動作条件を保存すべきタイミングを検出する検出工程
と、前記検出工程で前記タイミングが検出された場合に、当
該プログラムの全ての動作条件を、当該タイミングとの
組でメモリに記憶する記憶工程と、前記記憶工程によってメモリに記憶された、任意のタイ
ミングにおける動作条件を提示する提示工程とを備える
ことを特徴とする情報処理方法。
【請求項１０】前記検出工程は、前記プログラムの実
行ファイル中に埋め込まれた所定のコマンドを検出する
ことで前記タイミングを検出することを特徴とする請求
項９に記載の情報処理方法。
【請求項１１】前記実行ファイル中より関数の呼び出
しに係る部分を取得し、前記所定のコマンドを該実行フ
ァイル中の関数の呼び出しに係る部分に埋め込む埋め込
み工程を更に備えることを特徴とする請求項９に記載の
情報処理方法。
【請求項１２】前記記憶工程は、前記検出工程で前記
所定のコマンドが検出された場合に、当該プログラムの
全ての動作条件を、対応する関数との組でメモリに記憶
することを特徴とする請求項１１に記載の情報処理方
法。
【請求項１３】前記記憶工程においてメモリに記憶さ
れる動作条件は、前記タイミングにおけるＣＰＵのプロ
グラムカウンタ値とレジスタ値、及びメモリ内の動作条
件データを含むことを特徴とする請求項９に記載の情報
処理方法。
【請求項１４】前記動作条件データは、グローバル変
数とスタックデータを含むことを特徴とする請求項９に
記載の情報処理方法。
【請求項１５】前記記憶工程は、前記メモリ内の動作
条件データを、当該プログラムを実行するＣＰＵとは別
のＣＰＵによって保持することを特徴とする請求項１４
に記載の情報処理方法。
【請求項１６】前記提示工程は、前記記憶工程によっ
て記憶された全てのタイミングを時系列で並べて一覧に
して提示するリスト提示工程と、前記リスト提示工程で
提示されたタイミング中の所望のタイミングを選択する
選択工程とを備え、前記選択工程で選択されたタイミン
グにおける動作条件を提示することを特徴とする請求項
９に記載の情報処理方法。
【請求項１７】コンピュータにプログラムの動作履歴
情報を生成させるための制御プログラムを格納する記憶
媒体であって、該制御プログラムが、動作条件を保存すべきタイミングを検出する検出工程の
コードと、前記検出工程で前記タイミングが検出された場合に、当
該プログラムの全ての動作条件を、当該タイミングとの
組でメモリに記憶する記憶工程のコードと、前記記憶工程によってメモリに記憶された、任意のタイ
ミングにおける動作条件を提示する提示工程のコードと
を備えることを特徴とする記憶媒体。