JP2002229818A

JP2002229818A - プログラム実行時間解析方法およびその装置

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Publication number: JP2002229818A
Application number: JP2001025243A
Authority: JP
Inventors: Shingo Kori; 伸吾郡; Yoshimi Funahashi; 吉美舟橋; Takashi Iijima; 隆志飯島; Takayasu Kasahara; 孝保笠原; Tsutomu Matsuki; 勉松木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-02-01
Filing date: 2001-02-01
Publication date: 2002-08-16

Abstract

(57)【要約】【課題】計算機で実際に動作することなく、プログラ
ムを静的に解析して実行時間（性能値）の予測を行うプ
ログラム実行時間解析方法及び装置を提供する。【解決手段】ソースプログラム（１１１）を入力と
し、ソースプログラムの処理構造を解析し実行時間に影
響を与える変数を抽出する処理構造解析手段（１０１）
と、処理構造解析手段で抽出した変数についてソースプ
ログラムのデータの構造を解析し値の入力を必要とする
変数を抽出するデータ構造解析手段（１０２）と、デー
タ構造解析手段で抽出された変数に値の入力する推定用
データ入力手段（１０３）と、推定用データ入力手段で
入力された値に対応した実行時間を推定する実行時間推
定手段（１０４）とで構成され、プログラムを解析して
実行時間の長短を比較評価する指標を算出し、実行時間
の推定を行うことを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、計算機システムの
実行時間を解析する方法、及び、そのための装置に係わ
り、特に、実際に動作する環境が無くとも、計算機向け
ソースプログラムの実行時間を、プログラム単位で、静
的に解析を行う方法、及び、そのための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】計算機向けソースプログラムの実行時間
などの性能測定は、実際に動作する環境では、既に周知
の方式であり、一般的には、例えば、ストップウオッチ
を用い、あるいは、プログラム上にタイムスタンプを埋
め込むことにより、その性能測定が行われる。しかしな
がら、動作する環境が無い場合には、熟練者がその性能
を予想することが一般的に行われている。

【０００３】また、実際に動作する環境が無い場合にお
けるプログラムの性能測定に関する従来の技術として
は、例えば、特開平１１−２９６３９９号公報等によっ
て既に知られるように、ソースコードを解析して実際に
動作するための最適なテストケースを作成する技術や、
あるいは、例えば、特開平１０−９１４１６号公報等に
よって知られるように、ループ制御における実行ステッ
プ数を表示する技術などがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】計算機システムは、一
般的に、設計、製作、テストという段階を踏んで開発さ
れる。しかしながら、プログラムの実行時間が表面化す
る（問題とされる）のは、実際に動作が可能になる工
程、即ち、テストの最終工程である。その為、プログラ
ムに問題があった場合には、システムの設計からのやり
直しが必要となり、これでは、開発コストが多大となっ
てしまう。また、プログラム開発においては、早い段階
での実行時間評価、問題部分の早期摘出が重要である。

【０００５】そこで、本発明では、上述した従来技術に
おける問題点に鑑みて、プログラムを実際に動作しなく
とも、プログラムの実行時間（性能値）の予測解析を可
能とするプログラム実行時間解析方法、及び、そのため
の装置を提供することを目的とし、もって、その実行時
間（性能値）の予測及び／又はその性能問題の対策を行
うことを可能とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
目的を達成するため、まず、計算機向けソースプログラ
ムの実行時間を解析するプログラム実行時間解析方法で
あって：前記ソースプログラムを入力とし、前記ソース
プログラムの処理構造を解析して実行時間に影響を与え
る変数を抽出する処理構造解析ステップと；前記処理構
造解析ステップで抽出した変数について、前記ソースプ
ログラムのデータ構造を解析し、値の入力を必要とする
変数を抽出するデータ構造解析ステップと；前記データ
構造解析ステップで抽出された前記変数に値を入力する
推定用データ入力ステップと；前記推定用データ入力ス
テップで入力された前記変数の値に対応した実行時間を
推定する実行時間推定ステップとを有し、もって、プロ
グラムの実行時間を算出するプログラム実行時間解析方
法が提供される。

【０００７】また、本発明の方法においては、前記処理
構造解析ステップでは、前記ソースプログラムのループ
処理に着目して実行時間を導出し、あるいは、前記デー
タ構造解析ステップでは、前記ソースプログラムの制御
構造のループ回数に含まれる変数を抽出して実行時間の
導出に使用し、あるいは、前記実行時間推定ステップで
は、ループ回数を元に実行時間を算出してもよい。

【０００８】さらに、本発明の方法においては、前記処
理構造解析ステップでは、ループ処理以外の処理につい
ては処理の内容に関わらずあらかじめ決められた一定の
実行時間とし、あるいは、ループ処理以外の処理につい
ては処理の内容に応じてあらかじめ決められた一定の実
行時間とすることも可能である。

【０００９】加えて、本発明によれば、やはり上記の目
的を達成するため、計算機向けソースプログラムの実行
時間を解析するプログラム実行時間解析装置であって：
ソースプログラムを入力とし、前記ソースプログラムの
処理構造を解析して実行時間に影響を与える変数を抽出
する処理構造解析手段と；前記処理構造解析手段で抽出
した変数について、前記ソースプログラムのデータの構
造を解析して値の入力を必要とする変数を抽出するデー
タ構造解析手段と；前記データ構造解析手段で抽出され
た前記変数に値を入力する推定用データ入力手段と；前
記推定用データ入力手段で入力された値に対応した実行
時間を推定する実行時間推定手段を有し、もって、プロ
グラムの実行時間を算出するプログラム実行時間解析装
置が提供される。

【００１０】また、本発明によれば、前記の装置におい
て、前記処理構造解析手段は、さらに、ループ処理に着
目して実行時間を導出する手段を有し、あるいは、前記
データ構造解析手段は、さらに、制御構造のループ回数
に含まれる変数を抽出し、実行時間の導出に使用する手
段を有し、あるいは、前記実行時間推定手段は、さら
に、ループ回数を元に実行時間を算出する手段を有して
もよい。

【００１１】また、本発明によれば、前記の装置におい
て、さらに、設定情報の入力及び結果の出力手段を有す
ることも可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。まず、
図１は、本発明の一実施の形態であるプログラム実行時
間解析方法を実施するための装置の構成を表す。

【００１３】この装置は、図からも明らかなように、処
理構造解析手段（１０１）と、データ構造解析手段（１
０２）と、推定用データ入力手段（１０３）と、実行時
間推定手段（１０４）と、実行時間表示手段（１０５）
と、そして、記憶手段（１１１〜１１５）とから構成さ
れる。なお、これらの手段（１０１〜１０５）は、例え
ばコンピュータ装置から構成されており、また、これら
の記憶手段には、計算機向けソースプログラム（１１
１）と、そして、上記各手段（１０１〜１０４）により
演算処理された処理構造解析結果（１１２）、データ構
造解析結果（１１３）、実行時間推定用データ（１１
４）、実行時間推定結果（１１５）が、それぞれ、格納
される。

【００１４】まず、上記の処理構造解析手段（１０１）
は、記憶手段（１１１）に格納されたソースプログラム
を入力し、この入力したソースプログラムに対して解析
を行う。すなわち、このソースプログラムにおける制御
の流れや、プログラムの実行時間に影響を与える変数を
明確にし、そして、その結果を処理構造解析結果として
出力し、記憶手段（１１２）内に格納する。なお、この
ソースプログラムを解析する際、この処理構造解析手段
（１０１）は、プログラムの実行時間に大きく影響する
ループ処理の構造について特に着目して解析を行うもの
である。

【００１５】次に、上記のデータ構造解析手段（１０
２）は、上記処理構造解析手段（１０１）による処理構
造解析結果に記述されているプログラムの実行時間に影
響を与える変数について、すなわち、その変数の値を決
めるための変数の構成（データ構造）と、データ（値）
の入力を必要とする変数とを、上記記憶手段（１１１）
に格納されたソースプログラムを解析することにより求
め、その結果を、記憶手段（１１３）内にデータ構造解
析結果として出力する。

【００１６】また、上記の推定用データ入力手段（１０
３）は、上記データ構造解析手段（１０２）によるデー
タ構造解析結果から、データ（値）の入力を必要とする
変数について、プログラムの実行時間の推定に用いるた
めのデータ（値）の入力を行い、そして、この入力され
たデータ（値）を、記憶手段（１１４）内に実行時間推
定用データとして保存する。

【００１７】そして、上記の実行時間推定手段（１０
４）は、上記推定用データ入力手段（１０３）による実
行時間推定用データを、上記したデータ構造解析結果と
処理構造解析結果とに当てはめることにより、上記入力
した変数のデータ（値）に対応した実行時間を推定し、
上記記憶手段（１１１）に格納されたソースプログラム
の総実行時間を求める。なお、その結果は、記憶手段
（１１５）内に実行時間推定結果として保存する。ま
た、実行時間表示手段（１０５）は、ユーザに対して、
求めた実行時間推定結果などを提示する。また、この手
段は、例えばディスプレー装置から構成され、さらに、
設定情報の入力や結果の出力手段とすることも可能であ
る。

【００１８】以下、上記にその概略構成を説明したプロ
グラム実行時間解析を行う装置の処理手順について、具
体的に説明する。なお、以降の説明では、プログラム実
行時間の解析対象となるプログラムの一例として、添付
の図２に示すソースプログラムを用いて説明を行う。

【００１９】この図２に示したソースプログラムは、所
謂、C言語で記述されてものであるが、しかしながら、
本発明は、プログラムを記述する使用言語について所定
の言語に限定されるものではなく、その他の種々の言語
により記述されたプログラムにも適用することができ
る。

【００２０】まず、処理構造解析手段（１０１）は、上
述のように、ソースプログラムの制御の流れやプログラ
ムの実行時間に影響する変数を求めるために、記憶手段
（１１１）内のソースプログラムに対して、以下の解析
を行う。

【００２１】なお、この処理構造解析手段（１０１）に
おける詳細な処理手順を、図３に示す。すなわち、この
処理構造解析手段では、まず、ソースプログラムから処
理の内容を読み出す（ステップ：３０１）。次に、読み
出した処理の種類を判定する（ステップ：３０２）。こ
こで、処理の種類としては、代入やファイルへのアクセ
スなどのような単一の処理である「単純処理」、条件に
よって処理の流れを制御する「分岐処理」、そして、同
じ処理を繰り返し行う「ループ処理」の３種類に分けら
れる。

【００２２】次に、上記複数の処理の種類に応じて解析
を行う（ステップ：３０３〜３０５）。なお、処理の種
類によって解析方法の詳細は異なるが、いずれの処理の
種類においても、解析結果から処理の流れを表す「処理
構造パターン」と、処理の実行時間を決める変数や値と
「実行時間指標」を表す「処理テーブル」とを作成す
る。

【００２３】ここで、「実行時間指標」とは、ソースプ
ログラムを実際に動作させたときに得られる正確な実行
時間ではなく、ソースプログラムを実行することなしに
実行時間の長短を比較評価することができる値である。
本実施の形態では、例えば、１つの単純処理を実行時間
指標＝１としている。しかしながら、単純処理の内容に
よっては、この実行時間指標の値を変えることも可能で
ある。例えば、代入文の場合は実行時間指標＝１、ファ
イルアクセスの場合は実行時間指標＝２０にすることな
ども可能である。

【００２４】上記図３において、単純処理の解析（ステ
ップ：３０３）の場合、処理構造パターンは、図４
（Ａ）の処理構造パターン（４０１）となり、上記した
「実行時間指標」のブロックだけを持つことになる。ま
た、この単純処理では、その内容に関わらず、１つの単
純処理を「実行時間指標」に変換するため、このような
処理構造パターンとなる。また、複数の単純処理が連続
する場合には、それぞれの単純処理の実行時間指標を合
計し、１つのブロックの処理構造パターンとすることも
できる。この時の処理内容テーブルは、図４（Ｂ）の処
理内容テーブル（４１０）に示すように、処理構造パタ
ーン内のブロックの順序を表す「単純処理ブロック番号
欄」（４１１）と、実行時間指標をもつ「実行時間指標
欄」（４１２）とから構成されている。

【００２５】例えば、上記図２に一例を示したソースプ
ログラムの単純処理部分（２０１）を解析すると、４つ
の単純処理が連続している。本実施の形態では、１つの
単純処理に対しては「実行時間指標」＝１とするため、
「実行時間指標」＝４となり、その結果、上記図２のソ
ースプログラムの単純処理部分（２０１）は、図５
（Ａ）に示される処理構造パターン（５０１）と、図５
（Ｂ）に示される処理内容テーブル（５１０）となる。

【００２６】次に、図３における分岐処理の解析（ステ
ップ：３０４）の場合には、「処理構造パターン」は、
図６（Ａ）の処理構造パターン（６０１）となり、「処
理内容テーブル」は、図６（Ｂ）の処理内容テーブル
（６１０）に示すようになる。

【００２７】すなわち、「処理構造パターン」は、「分
岐条件」のブロック（６０２）、ＴＲＵＥ時の「処理ブ
ロック」（６０３）、ＦＡＬＳＥ時の「処理ブロック」
（６０４）を持つことになる。他方、「処理内容テーブ
ル」は、処理構造パターン内のブロックの順序を表す
「分岐構成ブロック番号」の欄（６１１）と、分岐する
条件を表す「分岐条件」の欄（６１２）と、分岐条件が
ＴＲＵＥ時の実行時間指標を表す「ＴＲＵＥ実行時間指
標」の欄（６１３）と、分岐条件がＦＡＬＳＥ時の実行
時間指標を表す「ＦＡＬＳＥ実行時間指標」の欄（６１
４）から構成されている。

【００２８】さらに、上記「分岐条件」におけるＴＲＵ
Ｅ時、及び、ＦＡＬＳＥ時の処理ブロック内が、共に単
純処理である場合は、これら単純処理を実行時間指標に
変換し、これにより、ＴＲＵＥ時、及びＦＡＬＳＥ時に
おけるそれぞれの実行時間指標（「ＴＲＵＥ実行時間指
標」、「ＦＡＬＳＥ実行時間指標」）を求める。それか
ら、これら分岐処理を、以下に述べるループ処理と比較
してプログラムの実行時間への影響が少ないので、ＴＲ
ＵＥ時とＦＡＬＳＥ時の実行時間指標の平均値を、「実
行時間指標」を持つ単純処理に変換する。このように、
ループ処理以外の処理については、その処理の内容に関
わらずあらかじめ定められた一定の実行時間とすること
により、あるいは、その処理の内容に応じたあらかじめ
定められた一定の実行時間とすることにより、処理構造
の簡略化を図ることが可能になる。

【００２９】本実施の形態では、単純処理への変換時
に、ＴＲＵＥ時とＦＡＬＳＥ時の実行時間指標の平均値
を用いたが、ＴＲＵＥ時とＦＡＬＳＥ時の通過頻度を考
慮した算出方法を用いることもできる。また、ＴＲＵＥ
時、ＦＡＬＳＥ時の処理ブロック内に分岐処理がある場
合には、先に、この処理ブロックに含まれる分岐処理の
解析を行う。例えば、上記図２のソースプログラムの分
岐処理部分（２０２）を解析すると、ＴＲＵＥ時、ＦＡ
ＬＳＥ時の処理ブロックは共に１つの単純処理であるた
め実行時間指標＝１となり、そのため、図７（Ａ）に示
される処理構造パターン（７０１）と、図７（Ｂ）に示
される処理内容テーブル（７１０）となる（ＴＲＵＥ実
行時間指標＝ＦＡＬＳＥ実行時間指標＝１）。それか
ら、ＴＲＵＥ時の実行時間指標（ＴＲＵＥ実行時間指標
＝１）とＦＡＬＳＥ時の実行時間指標（ＦＡＬＳＥ実行
時間指標＝１）との平均値＝１により、図８（Ａ）及び
（Ｂ）に示すように、「実行時間指標＝１」を持つ単純
処理に変換する。

【００３０】さらに、ループ処理の解析（３０５）の場
合、「処理構造パターン」は、図９（Ａ）の処理構造パ
ターン（９０１）となり、制御変数に初期値を与える
「制御変数の初期値」ブロック（９０２）、ループの終
了条件を示す「ループ終了条件」ブロック（９０３）、
ループ処理内で実行される「処理ブロック」（９０
４）、制御変数の更新式である「制御変数の更新式」ブ
ロック（９０５）を持つことになる。

【００３１】一方、「処理内容テーブル」は、図８
（Ｂ）の処理内容テーブル（９１０）に示すように、処
理構造パターン内のブロックの順序を表す「ループ構成
ブロック番号」欄（９１１）と、ループの回数を制御し
ている変数を表す「ループ制御変数」欄（９１２）と、
ループ制御変数の初期値を表す「制御変数の初期値」欄
（９１３）と、ループ制御変数を繰り返し毎に更新する
式を表す「制御変数の更新式」欄（９１４）と、ループ
処理から抜けるための条件を表す「ループ終了条件」欄
（９１５）と、ループ処理内で実行される処理の実行時
間指標を表す「ループ内実行時間指標」欄（９１６）
と、ループの回数を決定する式を表す「ループ回数」欄
（９１７）とから構成されている。

【００３２】これを、再び上記図２に示したソースプロ
グラムのループ処理部分（２０３）に適用して解析する
と、上記の説明からも明らかなように、図１０（Ａ）及
び（Ｂ）で示される「処理構造パターン」（１００１）
と「処理内容テーブル」（１０１０）となる。

【００３３】ここで、再び、上記図３のフローチャート
に戻り、上述した複数の処理の種類に応じた解析（ステ
ップ：３０３〜３０５）が終わると、以前に解析を終え
た処理の部分と結合させる（ステップ：３０６）。その
後、ソースプログラムから読み込む処理がまだ残ってい
るか否かを判定する（ステップ：３０７）。この判定の
結果、残っていれば（「ＮＯ」の場合）、再び、処理内
容の読み込み（ステップ：３０１）から上記処理（ステ
ップ：３０２〜３０６）を繰り返し、他方、残っていな
ければ（「ＹＥＳ」の場合）、処理構造解析結果を保存
（ステップ：３０８）し、処理を終了することとなる。

【００３４】以上に詳細に説明した処理構造解析の結果
の構成例を、添付の図１１に示す。この図からも明らか
なように、処理構造解析結果は、１つのソースプログラ
ムに対して１つの「処理構造パターン」と、単純処理、
分岐処理、ループ処理に対応した複数の「処理内容テー
ブル」をもつ構成となる。なお、この図１１に示す処理
構造解析結果は、上記図２のソースプログラムについ
て、上記処理構造解析手段（１０１）における図３の処
理手順に従って解析した結果を示している。

【００３５】この図１１の処理構造解析結果から、上記
図２のソースプログラム全体について、その実行時間の
長短を決めるのは、図の右側に示された「ループ構成ブ
ロック番号」の「Ｂ３−Ｂ６」、特に、そのループ処理
の「ループ回数」であり、そして、そのループ回数を決
めているのは、変数loopstartと変数loopendの２つであ
ることがわかる。

【００３６】このように、上記処理構造解析手段（１０
１）によりソースプログラムの処理構造解析結果が出力
されると、次に、データ構造解析手段（１０２）により
処理構造解析結果全体の実行時間の長短を決める変数に
与えるデータ（値）を決めるための変数の構成（データ
構造）と、データ（値）入力を必要とする変数とを、や
はり、上記記憶手段（１１１）内のソースプログラムを
解析することにより求め、その結果をデータ構造解析結
果として出力する。

【００３７】このデータ構造解析手段（１０２）の詳細
な処理手順を、添付の図１２に示す。データ構造解析手
段では、まず、上記処理構造解析手段（１０１）による
処理構造解析結果から、ループ回数を決める変数を読み
込み、これをデータ構造解析対象リストに登録する（ス
テップ：１２０１）。

【００３８】次に、データ構造解析対象リストに登録さ
れている変数について、ソースプログラムを解析し、そ
の変数に対して値を与えている直前の代入文を検索する
（ステップ：１２０２）。その後、直前の代入文がある
か否かを判定する（ステップ：１２０３）。

【００３９】上記の判定の結果、直前の代入文が見つか
らなかった（図の「なし」）場合、ソースプログラム内
では値を与えられないことになるので、外部からデータ
を与えてやる必要があるデータ入力変数として、データ
構造解析結果に登録する（ステップ：１２０４）。一
方、直前の代入文が見つかった（図の「あり」）場合、
さらに、その代入文に変数が含まれているか否かを判定
する（ステップ：１２０５）。判定の結果、代入文に変
数が含まれていない（図の「なし」）場合、その変数に
は固定値が与えられていることになるため、データ構造
解析結果に固定値として登録する（ステップ：１２０
６）。他方、代入文に変数が含まれる（図の「あり」）
場合、代入文に含まれている全ての変数をデータ構造解
析対象リストに登録する（ステップ：１２０７）。

【００４０】次に、データ構造解析対象リストに登録さ
れている変数が未だあるか否かを判定する（ステップ：
１２０８）。もし、データ構造解析対象リストに変数が
残っていれば（図の「あり」）、残っている変数につい
て、再び、上記のステップ１２０２から解析を行う。他
方、データ構造解析対象リストに変数が残っていなけれ
ば（図の「なし」）、データ構造解析は終了となる。

【００４１】上記にその動作を詳述したデータ構造解析
手段（１０２）により作成されるデータ構造解析結果の
一構成例を、添付の図１３に示す。なお、このデータ構
造解析結果は、上記処理構造解析結果でデータ構造解析
が必要な変数毎に作成される。そして、図からも明らか
なように、このデータ構造解析結果は、データ構造解析
の対象となるループ処理のブロック番号である「ループ
構成ブロック番号」（１３０１）と、そのループ処理の
「ループ回数」を決める変数（１３０２）について、ル
ープ回数を決める変数である「解析対象変数」（１３０
３）と、解析対象変数の値を決める変数の構造を表した
「データ構造」（１３０４）と、外部からデータを入力
する必要がある変数である「入力変数」（１３０５）と
の関係を記述している。

【００４２】なお、上記図１３のデータ構造解析結果
は、上記図１１に示した処理構造解析結果において、ル
ープ回数を決める変数について解析を行った結果であ
る。すなわち、解析対象変数は、変数loopstart（１３
０６）と変数loopend（１３０７）である。そして、解
析の結果、上記変数loopstartと変数loopendの値を決め
る変数は、引数start（１３０８）と引数end（１３０
９）であることが特定できる。

【００４３】以上に述べたデータ構造解析手段（１０
２）によりデータ構造解析結果が出力されると、次に、
推定用データ入力手段（１０３）により、データ構造解
析結果のデータ入力変数に値を与え、そのデータを実行
時間推定用データとして保存する。この実行時間推定用
データの構成例を、添付の図１４に示す。

【００４４】図１４に示す実行時間推定データは、デー
タ構造解析結果で「入力変数」となった変数（引数）st
art（１３０８）と変数（引数）end（１３０９）につい
て表したものである。ここでは、一例として、変数（引
数）startと変数（引数）endに、それぞれ、その値とし
て１００（１４０１）と５００（１４０２）を与えてい
る。

【００４５】以上のようにして推定用データ入力手段
（１０３）により実行時間推定用データが入力される
と、次に、実行時間推定手段（１０４）により、ソース
プログラムの総実行時間指標を算出する。なお、この実
行時間推定手段による詳細な処理手順を、添付の図１５
により示す。

【００４６】図１５では、実行時間推定手段（１０４）
は、まず、上記実行時間推定用データから入力された値
を読み込む（ステップ：１５０１）。つまり、推定用デ
ータ入力手段（１０３）で入力された入力変数への値で
ある、変数（引数）start＝１００、変数（引数）end＝
５００が読み込まれる。

【００４７】次に、読み込んだ値をデータ構造解析結果
（上記図１３を参照）に当てはめ、「解析対象変数」の
値を算出する（ステップ：１５０２）。具体的には、上
記図１３に示すデータ構造解析結果に、変数（引数）st
art＝１００（１３０８）、変数（引数）end＝５００
（１３０９）が適用され、「解析対象変数」（１３０
３）である変数（引数）loopstart＝１００と変数（引
数）loopend＝５００が算出される（１３０６、１３０
７）。

【００４８】さらに、上記で算出した「解析対象変数」
を処理構造の解析結果（上記図１１を参照）にあては
め、「ループ回数」を算出する（ステップ：１５０
３）。具体的には、上記図１１の処理解析結果に、上記
で算出された変数（引数）loopstart＝１００と変数
（引数）loopend＝５００とを適用し、「ループ回数」
＝loopend −loopstart＝５００−１００＝４００が算
出される。

【００４９】次に、上記処理解析結果（上記図１１を参
照）の「実行時間指標」を合計し、ソースプログラムの
「総実行時間指標」を算出する（ステップ：１５０
４）。具体的には、上記図１１の処理構造の解析結果か
ら、ループ処理部の「ループ内実行時間指標」は「１」
であることから、この部分の実行時間指標は４００×１
＝４００となる。そして、「総実行時間指標」として
は、３＋４＋４００＝４０７が得られることとなる。そ
の後、これらの算出した「総実行時間指標」などの推定
結果を、実行時間推定結果として保存し（ステップ：１
５０５）、処理を終了する。

【００５０】以上にその詳細な動作を説明した実行時間
推定手段（１０４）により求められた実行時間推定結果
の構成例を、添付の図１６に示す。この図からも明らか
なように、この実行時間推定結果は、上記図１１に示し
た処理解析結果に、入力された入力変数への値と、ルー
プ処理部分の実行時間指標と、総実行時間指標が追加さ
れたものである。

【００５１】その後、上記の実行時間推定手段（１０
４）により、実行時間推定結果が出力されると、実行時
間表示手段（１０５）により、この出力された実行時間
推定結果がユーザに提示される。なお、ここでは、上記
図１６に示す実行時間推定結果が、例えばディスプレー
装置などから構成される上記実行時間表示手段（１０
５）上に提示される。

【００５２】次に、図１７には、本装置の画面イメージ
の一例を示す。この画面で本装置を機能させるために
は、まず、「ファイル」部（１７０１）から実行時間指
標を求める対象となるソースプログラムを選択し、「解
析」ボタン（１７０２）を押す。その結果、「データ入
力」部（１７０３）の「入力変数」部（１７０４）に、
実行時間指標を求めるために値の入力が必要な「入力変
数」が表示される。次に、この「入力変数」について
「推定用データ」部（１７０５）に値を入力し、「推定
開始」ボタン（１７０６）を押す。その結果、「実行時
間指標」部（１７０７）には、「推定用データ部」に入
力した値に対応した実行時間指標が表示されることとな
る。

【００５３】

【発明の効果】以上の詳細な説明からも明らかなよう
に、本発明になるプログラム実行時間解析方法および装
置によれば、例えばソースプログラムなどのプログラム
を静的に解析することにより、実行時間の長短を比較評
価することができる指標を算出することができ、これに
より、実際にプログラムが動作する環境が無くとも、プ
ログラム単位で静的に実行時間の推定を行うことが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態であるプログラム実行時
間解析を行う装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】上記本発明の装置によりプログラム実行時間の
解析が行われるソースプログラムの一例を示す図であ
る。

【図３】上記本発明の装置における処理構造解析手段の
詳細な処理手順を示すフローチャート図である。

【図４】上記図３のフローチャートの単純処理による解
析結果（処理構造パターンと処理内容テーブル）を示す
図である。

【図５】特に、図２のソースプログラムの部分２０１に
ついて、上記単純処理による解析結果（処理構造パター
ンと処理内容テーブル）の一例を示す図である。

【図６】図３のフローチャートの分岐処理による解析結
果（処理構造パターンと処理内容テーブル）を示す図で
ある。

【図７】特に、図２のソースプログラムの部分２０２に
ついて、上記分岐処理による解析結果（処理構造パター
ンと処理内容テーブル）の一例を示す図である。

【図８】ソースプログラムの部分２０２についての上記
分岐処理から単純処理への変換（処理構造パターンと処
理内容テーブル）の一例を示す図である。

【図９】図３のフローチャートのループ処理における解
析結果（処理構造パターンと処理内容テーブル）を示す
図である。

【図１０】特に、ソースプログラムの部分２０３の上記
ループ処理解析の結果（処理構造パターンと処理内容テ
ーブル）の一例を示す図である。

【図１１】図３のフローチャートにおける処理構造解析
結果（処理構造パターンと処理内容テーブル）の一例を
示す図である。

【図１２】上記本発明の装置におけるデータ構造解析手
段の詳細な処理手順を示すフローチャート図である。

【図１３】上記データ構造解析手段により作成されるデ
ータ構造解析結果の一構成例を示す図である。

【図１４】上記本発明の装置における推定用データ入力
手段により作成保存される実行時間推定用データの一構
成例を示す図である。

【図１５】上記推定用データ入力手段における詳細な処
理手順を示すフローチャート図である。

【図１６】上記本発明の装置における実行時間推定手段
により求められた実行時間推定結果の一構成例を示す図
である。

【図１７】上記本発明のプログラム実行時間解析装置に
おける画面イメージの一例を示す図である。

【符号の説明】

１０１処理構造解析手段１０２データ構造解析手段１０３推定用データ入力手段１０４実行時間推定手段１０５実行時間表示手段１１１ソースプログラム記憶手段１１２処理構造解析結果記憶手段１１３データ構造解析結果記憶手段１１４実行時間推定用データ記憶手段１１５実行時間推定結果記憶手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者飯島隆志茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所情報制御システム事業部内 (72)発明者笠原孝保茨城県日立市大みか町七丁目２番１号株式会社日立製作所電力・電機開発研究所内 (72)発明者松木勉茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所情報制御システム事業部内Ｆターム(参考） 5B042 HH07 HH08 HH10 MC33 NN01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】計算機向けソースプログラムの実行時間
を解析するプログラム実行時間解析方法であって：前記
ソースプログラムを入力とし、前記ソースプログラムの
処理構造を解析して実行時間に影響を与える変数を抽出
する処理構造解析ステップと；前記処理構造解析ステッ
プで抽出した変数について、前記ソースプログラムのデ
ータ構造を解析し、値の入力を必要とする変数を抽出す
るデータ構造解析ステップと；前記データ構造解析ステ
ップで抽出された前記変数に値を入力する推定用データ
入力ステップと；前記推定用データ入力ステップで入力
された前記変数の値に対応した実行時間を推定する実行
時間推定ステップとを有し、もって、プログラムの実行
時間を算出することを特徴とするプログラム実行時間解
析方法。
【請求項２】前記請求項１に記載の方法において、前
記処理構造解析ステップでは、前記ソースプログラムの
ループ処理に着目して実行時間を導出することを特徴と
するプログラム実行時間解析方法。
【請求項３】前記請求項１に記載の方法において、前
記データ構造解析ステップでは、前記ソースプログラム
の制御構造のループ回数に含まれる変数を抽出し、実行
時間の導出に使用することを特徴とするプログラム実行
時間解析方法。
【請求項４】前記請求項１に記載の方法において、前
記実行時間推定ステップでは、ループ回数を元に実行時
間を算出することを特徴とするプログラム実行時間解析
方法。
【請求項５】前記請求項２に記載の方法において、前
記処理構造解析ステップでは、ループ処理以外の処理に
ついては処理の内容に関わらずあらかじめ決められた一
定の実行時間とすることを特徴とするプログラム実行時
間解析方法。
【請求項６】前記請求項２に記載の方法において、前
記処理構造解析ステップでは、ループ処理以外の処理に
ついては処理の内容に応じてあらかじめ決められた一定
の実行時間とすることを特徴とするプログラム実行時間
解析方法。
【請求項７】計算機向けソースプログラムの実行時間
を解析するプログラム実行時間解析装置であって：ソー
スプログラムを入力とし、前記ソースプログラムの処理
構造を解析して実行時間に影響を与える変数を抽出する
処理構造解析手段と；前記処理構造解析手段で抽出した
変数について、前記ソースプログラムのデータの構造を
解析して値の入力を必要とする変数を抽出するデータ構
造解析手段と；前記データ構造解析手段で抽出された前
記変数に値を入力する推定用データ入力手段と；前記推
定用データ入力手段で入力された値に対応した実行時間
を推定する実行時間推定手段を有し、もって、プログラ
ムの実行時間を算出することを特徴とするプログラム実
行時間解析装置。
【請求項８】前記請求項７に記載の装置において、前
記処理構造解析手段は、さらに、ループ処理に着目して
実行時間を導出する手段を有することを特徴とするプロ
グラム実行時間解析装置。
【請求項９】前記請求項７に記載の装置において、前
記データ構造解析手段は、さらに、制御構造のループ回
数に含まれる変数を抽出し、実行時間の導出に使用する
手段を有することを特徴とするプログラム実行時間解析
装置。
【請求項１０】前記請求項７に記載の装置において、
前記実行時間推定手段は、さらに、ループ回数を元に実
行時間を算出する手段を有することを特徴とするプログ
ラム実行時間解析装置。
【請求項１１】前記請求項７〜１０の何れかに記載の
装置において、さらに、設定情報の入力及び結果の出力
手段を有することを特徴とするプログラム実行時間解析
装置。