JP2022154258A

JP2022154258A - 不正箇所特定プログラム、不正箇所特定装置、及び不正箇所特定方法

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Publication number: JP2022154258A
Application number: JP2021057186A
Authority: JP
Inventors: 香代子清水; Kayoko Shimizu; 貴正浦本; Takamasa Uramoto; 貴史大畑; Takashi Ohata
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2022-10-13
Anticipated expiration: 2041-03-30
Also published as: JP7568934B2

Abstract

【課題】プログラムの動作検証を支援すること。
【解決手段】データ６に基づいてメモリの記憶領域５の内容を変更する第１の命令７を含むプログラム４における第１の命令７の前と後に、記憶領域５の内容を取得する第２の命令４ｘを挿入し、第２の命令４ｘが挿入されたプログラム４を実行することにより、第２の命令４ｘが取得した内容の各々の履歴を示す履歴情報１０を生成し、履歴情報１０に基づいて、プログラム４の実行時のエラーの原因となるデータ６が設定されている箇所を特定する処理をコンピュータに実行させるための不正箇所特定プログラムによる。
【選択図】図５

Description

本発明は、不正箇所特定プログラム、不正箇所特定装置、及び不正箇所特定方法に関する。

プログラミング言語が想定していない形式のデータがプログラムに記述されている場合にそのプログラムを実行すると、異常な処理が行われてしまい、開発者が意図したのとは異なる実行結果が得られてしまう。以下では、このような異常な処理が行われることをデータエラーと呼び、その原因となったデータを不正データと呼ぶ。

プログラミング言語の中には、データエラーを検出する機構が備わっている言語もある。例えば、NetCOBOLでは、特定の設定下でプログラムを実行すると、データ処理を行う前に対象データの形式を検査し、それが不正ならばエラーを報告する機能を提供している。これにより、不正データが処理されて意図しない実行結果が得られるのを防いでいる。

しかし、データエラーでは、プログラム中で不正データが処理された箇所と、その不正データが設定された箇所とが大きく離れていることがある。このため、検査によってデータエラーを捕捉できても、その原因となった不正データがプログラムのどこにあるのかを突き止めることが簡単ではなく、プログラムの動作検証をするのが難しい場合がある。

特開平０６－２１４８２５号公報

一側面によれば、プログラムの動作検証を支援することを目的とする。

一側面によれば、データに基づいてメモリの記憶領域の内容を変更する第１の命令を含むプログラムにおける第１の命令の前と後に、記憶領域の内容を取得する第２の命令を挿入し、前記第２の命令が挿入された前記プログラムを実行することにより、前記第２の命令が取得した前記内容の各々の履歴を示す履歴情報を生成し、前記履歴情報に基づいて、前記プログラムの実行時のエラーの原因となる前記データが設定されている箇所を特定する処理をコンピュータに実行させるための不正箇所特定プログラムが提供される。

一側面によれば、プログラムの動作検証を支援することができる。

図１は、第１実施形態に係る不正箇所特定装置が行う処理の例を示す模式図である。図２は、実行可能プログラムを実行するときの第１実施形態に係る不正箇所特定装置の模式図である。図３は、ソースプログラムの具体例を示す模式図である。図４は、第１実施形態に係る不正箇所特定装置が行う処理の模式図である。図５は、第１実施形態に係る履歴情報の模式図である。図６は、第１実施形態におけるメッセージの模式図である。図７は、第１実施形態に係る不正箇所特定装置の機能構成図である。図８（ａ）は、第１実施形態に係る不正箇所特定方法のフローチャートであり、図８（ｂ）は第１実施形態に係る特定処理のフローチャートである。図９（ａ）は、第１実施形態に従って不正箇所特定装置が生成した履歴情報の模式図であり、図９（ｂ）は、第２実施形態に係る生成部が生成した履歴情報の模式図である。図１０（ａ）は、第３実施形態に係る不正箇所特定装置がコンパイルの対象とする第３のソースプログラムの模式図であり、図１０（ｂ）は、第２実施形態に係る不正箇所特定装置が第３のソースプログラムをコンパイルして得られた実行可能プログラムの第３のセクション模式図であり、図１０（ｃ）は、第３実施形態に係る不正箇所特定装置が実行可能プログラムを実行することにより生成した履歴情報の模式図である。図１１は、第３実施形態に係る不正箇所特定装置がコンパイルするソースプログラムの模式図である。図１２は、第３実施形態に係る不正箇所特定装置が第４のソースプログラムをコンパイルして得られた実行可能プログラムの第４のセクションの模式図である。図１３は、第３実施形態に係る不正箇所特定装置が備えるメモリと記憶装置の中身を示す模式図でる。図１４は、第３実施形態において、第５のソースプログラムが２回目に第４のソースプログラムを呼び出した場合にデータエラーが発生する直前の履歴情報の模式図である。図１５は、第３実施形態において、第５のソースプログラムが２回目に第４のソースプログラムを呼び出した場合にデータエラーが発生した直後の履歴情報の模式図である。図１６は、第１及び第２実施形態に係る不正箇所特定装置のハードウェア構成図である。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る不正箇所特定装置が行う処理の例を示す模式図である。

不正箇所特定装置１は、サーバやPC(Personal Computer)等のコンピュータであって、コンパイラ２を用いてソースプログラム３から実行可能プログラム４を生成する。実行可能プログラム４は、不正箇所特定装置１で実行可能なバイナリファイルである。

ソースプログラム３を記述するためのプログラミング言語は特に限定されないが、以下ではプログラミング言語としてCOBOLを例にして説明する。

また、ソースプログラム３は複数個に分割されていてもよい。ここでは、ソースプログラム３が、IDが「PROG-A」の第１のソースプログラム３ａと、IDが「PROG-B」の第２のソースプログラム３ｂとに分割されている場合を想定する。なお、IDは、ソースプログラム３の内部で各ソースプログラム３ａ、３ｂを一意に識別する識別子である。

この場合、実行可能プログラム４は、第１のソースプログラム３ａに対応した処理を行う第１のセクション４ａと、第２のソースプログラム３ｂに対応した処理を行う第２のセクション４ｂとを有することになる。

ここで、プログラミング言語が想定していない不正データがソースプログラム３に記述されていると、実行可能プログラム４の実行時にデータエラーが発生する。このデータエラーの発生原因となる不正データがソースプログラム３において記述されている箇所を特定するために、本実施形態では不正箇所特定装置１がコンパイル時に実行可能プログラムに命令４ｘを挿入する。

例えば、不正箇所特定装置１は、MOVE命令のようにメモリの記憶領域５の内容をデータ６に基づいて変更する命令７が実行可能プログラム４に含まれている場合に、命令７の前後に命令４ｘを挿入する。命令７の前に挿入された命令４ｘは、命令７を実行する前における記憶領域５の内容と、ソースプログラム３における命令７に対応した文の位置とを取得する命令である。また、命令７の後に挿入された命令４ｘは、命令７を実行した後における記憶領域５の内容と、ソースプログラム３における命令７に対応した文の位置とを取得する。

図２は、実行可能プログラム４を実行するときの不正箇所特定装置１の模式図である。

図２に示すように、実行可能プログラム４を実行するときは、不正箇所特定装置１はランタイム８を呼び出す。ランタイム８は、データ６（図１参照）の形式を検査することにより、当該データ６が不正データかどうかを判定するプログラムである。その検査によって不正データであると判定された場合、ランタイム８はエラー９を出力する。

また、不正箇所特定装置１が実行可能プログラム４を実行すると、命令４ｘ（図１参照）が、記憶領域５の内容と、ソースプログラム３において命令７に対応した文の位置とを取得することになる。不正箇所特定装置１は、このように取得した記憶領域５の内容と位置の履歴を示す履歴情報１０を生成する。そして、不正箇所特定装置１は、履歴情報１０を参照することにより、ソースプログラム３において不正なデータ６が設定された箇所を特定する。

次に、ソースプログラム３の具体例を参照して、不正箇所特定装置１の処理について更に説明する。

図３は、ソースプログラム３の具体例を示す模式図である。図３では、第１のソースプログラム３ａのファイル名を「a.cob」とし、第２のソースプログラム３ｂのファイル名を「b.cob」としている。これらのソースプログラム３ａ、３ｂは以下の処理を行う。

まず、第１のソースプログラム３ａの000011行目の文「01 WK-RECORD.」は、構造体「WK-RECORD」を定義する文である。000012行目の文「02 WK-ITEM-1 PIC S9(4).」と、000013行目の文「02 WK-ITEM-2 PIC S9(4).」は、それぞれ構造体「WK-RECORD」のメンバを定義する文である。なお、これらの文の最後の「(4)」は、メンバのサイズが４バイトであることを示す。よって、「WK-RECORD」の全体のサイズは８バイトとなる。

また、000100行目の文「MOVE INPUT-RECORD TO WK-RECORD.」は、データ「INPUT-RECORD」を、メモリ内の記憶領域である「WK-RECORD」に格納する文である。この「WK-RECORD」は、000011行目で定義されている構造体と同一である。

そして、000200行目の文「CALL "PROG-B" USING WK-ITEM-2.」は、構造体「WK-RECORD」のメンバの「WK-ITEM-2」を引数にして第２のソースプログラム３ｂを呼び出す文である。この場合、「WK-ITEM-2」のアドレスが第２のソースプログラム３ｂに渡される。

一方、第２のソースプログラム３ｂの000011行目の文「01 PARAM-NUM PIC S9(4).」は、引数を受け取る「PARAM-NUM」を定義する文である。この場合、引数として渡された「WK-ITEM-2」のアドレスが、「PARAM-NUM」のアドレスとなる。

そして、000300行目の「ADD 1 TO PARAM-NUM.」は、「PARAM-NUM」に格納されているデータに「1」を加算する文である。実行可能プログラム４においてこの「ADD 1 TO PARAM-NUM.」に対応した命令は、データ「1」に基づいてメモリ内の「PARAM-NUM」に対応した領域の内容を変更するADD命令となる。

以下では、COBOLの仕様が、ADD文の対象として「-0」を指定してはいけない仕様であるとする。この場合、「-0」は不正データとなる。そして、000300行目の「ADD 1 TO PARAM-NUM.」において、「PARAM-NUM」に格納されているデータが「-0」であるとする。

この場合に不正箇所特定装置１が行う処理について図４を参照して説明する。図４は、不正箇所特定装置１が行う処理の模式図である。

まず、不正箇所特定装置１は、ソースプログラム３を取得する（ステップＰ１）。なお、ソースプログラム３は第１のソースプログラム３ａと第２のソースプログラム３ｂとに分割されているが、図４では簡単のため第１のソースプログラム３ａのみを示している。

次いで、不正箇所特定装置１は、コマンドラインを介してコマンド１３の入力を受け付ける（ステップＰ２）。そのコマンド１３における「cobol」は、COBOLのコンパイラ２でソースプログラム３をコンパイルする命令である。オプションの「-D1」は、コンパイル時に前述の命令４ｘを挿入する指示を示す。「a.cob」は、コンパイル対象のソースプログラムのファイル名である。

次に、不正箇所特定装置１が、ファイル名が「a.cob」の第１のソースプログラム３ａをコンパイルすることにより、実行可能プログラム４の第１のセクションを生成する（ステップＰ３）。

その第１のセクション４ａにおいて文「MOVE INPUT-RECORD TO WK-RECORD.」に相当する命令７の前後には前述の命令４ｘが挿入される。なお、命令７は第１の命令の一例であり、命令４ｘは第２の命令の一例である。

命令７の前に挿入された命令４ｘは、命令７によって「WK-RECORD」の内容が変更される前における当該「WK-RECORD」の内容を取得する命令である。また、当該命令４ｘは、命令７に対応した文「MOVE INPUT-RECORD TO WK-RECORD.」の第１のソースプログラム３ａ内での位置として、当該文の行番号（000100）を取得する。

また、命令７の後に挿入された命令４ｘは、命令７によって「WK-RECORD」の内容が変更された後における当該「WK-RECORD」の内容を取得する命令である。その命令４ｘは、命令７に対応した文「MOVE INPUT-RECORD TO WK-RECORD.」の第１のソースプログラム３ａ内での位置として、当該文の行番号（000100）を取得する。

そして、これと同様にして、不正箇所特定装置１は、ファイル名が「b.cob」の第２のソースプログラム３ｂをコンパイルすることにより実行可能プログラム４の第２のセクション４ｂを生成する。

次に、不正箇所特定装置１が実行可能プログラム４を実行することにより履歴情報１０を生成する（ステップＰ４）。

図５は、履歴情報１０の模式図である。履歴情報１０は、命令４ｘが取得した情報を命令４ｘの実行順に並べた情報である。この例では、履歴情報１０は、「#通し番号」、「ソースファイル」、「行」、「イベント種類」、「アドレス」、「サイズ」、及び「内容」の各々が対応付けられて時系列順に並べられる。

「#通し番号」は、複数の命令４ｘの各々を実行した順序を示す値である。以下では、「#通し番号」で一意に識別される履歴情報１０の各行をログと呼ぶ。

「ソースファイル」は、命令４ｘが記述されているソースプログラム３のファイル名である。「行」は、ソースプログラム３において命令７に対応した文が記述されている位置を示す行番号である。

「イベント種類」は、命令７の実行前と実行後のどちらにおいて命令４ｘが実行されたかを示す情報である。ここでは、「実行前」は命令７の実行前に命令４ｘが実行されたことを示し、「実行後」は命令７の実行後に命令４ｘが実行されたことを示す。

「アドレス」は、記憶領域５（図１参照）の先頭アドレスである。図４の例では、「WK-RECORD」の先頭アドレスが「アドレス」となる。

「サイズ」は、記憶領域５のサイズである。この例では「WK-RECORD」のサイズが８バイトであるため、「サイズ」は８バイトとなる。「内容」は、記憶領域５に格納されているデータの内容である。

図５の例では、ファイル名が「a.cob」の第１のソースプログラム３ａが、２回呼び出された場合を想定している。例えば、１回目の呼び出しでは「#通し番号」が「11」と「12」のログが記録され、２回目の呼び出しでは「#通し番号」が「53」と「54」のログが記録される。

そして、２回目の呼び出しにおいて「WK-RECORD」の下位４バイトに「-0」が格納されたことを想定しており、「#通し番号」が「54」のログにおける「内容」の下位４バイト「30303050」はゾーン十進形式で「-0」を表す。

再び図４を参照する。次に、ランタイム８は、実行可能プログラム４におけるデータの形式を検査する（ステップＰ５）。この例では、ランタイム８は、第２のソースプログラム３ｂ（図３（ｂ）参照）の000300行目の「PARAM-NUM」の形式が、COBOLで許されている形式かを検査する。

一例として、ランタイム８は、「PARAM-NUM」の先頭アドレス１１とサイズ１２とを引数として受け取り、当該先頭アドレス１１に格納されている「PARAM-NUM」の形式を検査する。なお、「PARAM-NUM」の先頭アドレス１１とサイズ１２は、コンパイル時にコンパイラ２が第２のソースプログラム３ｂの000300行目のADD文の直前に挿入した命令がランタイム８に引数として渡す。

この例では、図３を参照して説明したように、「PARAM-NUM」にはCOBOLでは許されていない「-0」が格納されている。そのため、ランタイム８は、実行可能プログラム４において「PARAM-NUM」に対応したデータが不正であると判定し、エラー９を出力する。

次に、不正箇所特定装置１は、履歴情報１０を用いて、実行可能プログラム４の実行時のエラーの原因となる不正データ「-0」が設定されている箇所を特定する（ステップＰ６）。

例えば、ステップＰ４でランタイム８に渡された先頭アドレス１１が「12345674」であり、サイズ１２が４バイトであるとする。この場合、不正箇所特定装置１は、不正なデータ「-0」が格納されている不正領域の範囲として、「12345674」から始まる４バイトの領域を特定する。

更に、不正箇所特定装置１は、履歴情報１０の最新のログから遡ることにより、不正領域に含まれている「アドレス」を特定する。

この例では、「#通し番号」が「54」のログの「アドレス」が「12345670」であり、かつ「サイズ」が8バイトであるため、当該ログの「アドレス」が不正領域に含まれる。更に、このログの「内容」は「-0」であり、不正なデータ形式となっている。

なお、更に遡った「#通し番号」が「53」のログも不正領域が含まれているが、当該ログの「内容」である「0000000036373849」は不正なデータ「-0」ではない。

よって、不正箇所特定装置１は、「#通し番号」が「54」のログの内容に基づいて、不正なデータ「-0」が、ファイル名が「a.cob」の第１のソースプログラム３ａの000100行目で設定されていることを特定する。

次いで、不正箇所特定装置１は、不正なデータ「-0」を設定した命令７の箇所を示すメッセージ１５を表示する（ステップＰ７）。

図６は、そのメッセージ１５の模式図である。メッセージ１５の末尾１５ａには、不正なデータ「-0」を含む第１のソースプログラム３ａのファイル名「a.cob」と、第１のソースプログラム３ａにおいて当該データが設定されている行番号「00100」が表示される。

以上により、不正箇所特定装置１が実行する基本的な処理を終える。

これによれば、開発者がメッセージ１５に基づいてソースプログラム３において不正なデータが設定されている箇所を特定できるため、ソースプログラム３を修正するのが容易となる。

次に、本実施形態に係る不正箇所特定装置１の機能構成について説明する。

図７は、不正箇所特定装置１の機能構成図である。図７に示すように、不正箇所特定装置１は、通信部２１、入力部２２、表示部２３、記憶部２４、及び制御部２５を有する。

このうち、通信部２１は、不正箇所特定装置１をLAN (Local Area Network)やインターネット等のネットワークに接続する処理部である。入力部２２は、開発者がコマンドライン等に種々のコマンドを入力するための処理部である。また、表示部２３は、図４のエラー９やメッセージ１５を表示するための処理部である。

一方、記憶部２４は、前述のコンパイラ２、ソースプログラム３、実行可能プログラム４、ランタイム８、及び履歴情報１０を記憶する。

制御部２５は、不正箇所特定装置１の各部を制御する処理部である。一例として、制御部２５は、取得部３１、受付部３２、挿入部３３、検査部３４、生成部３５、及び特定部３６を備える。

このうち、取得部３１は、通信部２１を介してソースプログラム３を取得し、ソースプログラム３を記憶部２４に格納する処理部である。受付部３２は、コマンド１３の入力を受け付ける処理部である。

挿入部３３は、受付部３２がコマンド１３の入力を受け付けたときに、コンパイラ２を利用してソースプログラム３をコンパイルして実行可能プログラム４を生成する。更に、挿入部３３は、実行可能プログラム４における命令７の前後に命令４ｘを挿入し、その実行可能プログラム４を記憶部２４に格納する。

検査部３４は、ランタイム８を呼び出すことにより、実行可能プログラム４におけるデータの形式を検査する処理部である。例えば、検査部３４は、検査対象のデータの先頭アドレス１１とサイズ１２とを引数として受け取り、当該先頭アドレス１１に格納されているデータの形式を検査する。なお、検査対象のデータの先頭アドレス１１とサイズ１２は、コンパイル時に挿入部３３が生成しており、それらを検査部３４が引数として受け取る。

生成部３５は、実行可能プログラム４を実行することにより履歴情報１０を生成し、履歴情報１０を記憶部２４に格納する処理部である。

特定部３６は、履歴情報１０に基づいて、実行可能プログラム４の実行時のエラーの原因となる不正なデータが設定されている箇所を特定する処理部である。例えば、特定部３６は、図８のステップＳ１６の処理を実行することにより、「-0」という不正なデータが設定されている箇所として、第１のソースプログラム３ａの000100行目を特定する。

更に、特定部３６は、特定した箇所を示すメッセージ１５を表示する指示を表示部２３に通知する。

次に、本実施形態に係る不正箇所特定方法について説明する。
図８（ａ）は、本実施形態に係る不正箇所特定方法のフローチャートである。まず、取得部３１が、通信部２１を介してソースプログラム３を取得し、ソースプログラム３を記憶部２４に格納する（ステップＳ１１）。

次に、受付部３２がコマンド１３の入力を受け付る（ステップＳ１２）。

次いで、挿入部３３が、ソースプログラム３をコンパイルすることにより命令７の前後に命令４ｘが挿入された実行可能プログラム４を生成し、それを記憶部２４に格納する（ステップＳ１３）。

次いで、生成部３５が、実行可能プログラム４を実行することにより履歴情報１０を生成し、履歴情報１０を記憶部２４に格納する（ステップＳ１４）。

続いて、検査部３４が、ランタイム８を呼び出すことにより実行可能プログラム４におけるデータの形式を検査する（ステップＳ１５）。

その後、特定部３６が、履歴情報１０に基づいて、実行可能プログラム４の実行時のエラーの原因となる不正なデータが設定されている箇所を特定する特定処理を行う（ステップＳ１６）。

次に、特定部３６が、特定した箇所を示すメッセージ１５を表示する指示を表示部２３に通知し、これを受けた表示部２３がメッセージ１５を表示する（ステップＳ１７）。

以上により、本実施形態に係る不正個所特定方法の基本的な処理を終える。

次に、ステップＳ１６の特定処理について説明する。図８（ｂ）は、ステップＳ１６の特定処理のフローチャートである。

まず、特定部３６は、不正なデータが格納されている不正領域の範囲を特定する（ステップＳ２１）。前述のように先頭アドレス１１（図４参照）が「12345674」でありサイズ１２が４バイトの場合は、特定部３６は、不正なデータ「-0」が格納されている不正領域の範囲として「12345674」から始まる４バイトの領域を特定する。

次に、特定部３６は、履歴情報１０の複数の「アドレス」のうちで、ステップＳ２１で特定した不正領域の範囲に含まれるものを特定する（ステップＳ２２）。

前述のように先頭アドレス１１（図４参照）が「12345674」でありサイズ１２が４バイトの場合は、特定部３６は、図５の履歴情報１０において「#通し番号」が「54」の「アドレス」が特定する。

次いで、特定部３６は、特定した「アドレス」に対応した「内容」に不正なデータ「-0」が格納されている場合に、当該「アドレス」に対応した「行」を、不正なデータ「-0」が設定されている箇所として特定する（ステップＳ２３）。上記の例では、特定部３６は、「#通し番号」が「54」の「行」における「000100」を、不正なデータが設定されている箇所として特定する。その後、呼び出し元に戻る。

以上により、本実施形態に係る不正箇所特定方法の基本的な処理を終える。

上記した本実施形態によれば、不正個所特定装置１が、履歴情報１０に基づいて、ソースプログラム３において不正なデータが設定している箇所を自動で特定できる。そのため、ソースプログラム３において不正なデータを設定した箇所と当該データを処理した箇所が離れていても、不正なデータを設定した箇所を開発者がすぐに特定でき、開発者が行うプログラムの動作検証を支援できる。

（第２実施形態）
本実施形態では、履歴情報１０を簡略化する方法について説明する。

図９（ａ）は、第１実施形態に従って不正箇所特定装置１が生成した履歴情報１０の模式図である。

この例では、「#通し番号」が「53」と「54」の各々のログの「内容」は同一である。これは、図１の命令７を実行する前と後で記憶領域５の内容が変わらなかったためである。このように「内容」が同一の複数のログは、「内容」の変遷を表すものではないため、不正箇所特定装置１が不正なデータの箇所を特定するのに役に立たない。

そこで、本実施形態では、生成部３５が、「#通し番号」が「53」と「54」の各々のログを履歴情報１０に加えない。

また、「#通し番号」が「11」と「12」の各ログについては「内容」が相互に異なるものの、不正箇所特定装置１が不正なデータの箇所を特定する場合には「内容」が変更された後の「実行後」の「12」のログのみで足りる。よって、本実施形態では、生成部３５が、「実行後」の「12」のログのみを履歴情報１０に加える。

図９（ｂ）は、このように本実施形態において生成部３５が生成した履歴情報１０の模式図である。

図９（ｂ）に示すように、「#通し番号」が「53」と「54」の各々のログを履歴情報１０に加えないことで、履歴情報１０のサイズを低減できる。

また、「#通し番号」が「11」と「12」の各ログについては、生成部３５は、「#通し番号」を「6」に振り直したうえで、「実行後」のログのみを履歴情報１０に加える。

なお、生成部３５は、「#通し番号」が「11」と「12」の各ログの「内容」のうち、命令７によって変化した下位４バイトの「36373849」のみを履歴情報１０に加え、上位４バイトの「00000000」を履歴情報１０に加えない。これにより、履歴情報１０の更なる簡略化が可能となる。また、このように下位４バイトのみを履歴情報１０に加えるのに呼応して、生成部３５は、「サイズ」に「4」を格納する。そして、生成部３５は、下位４バイトの先頭アドレスである「12345674」を「アドレス」に格納する。

以上のように、本実施形態では履歴情報１０を簡略化できるため、履歴情報１０のデータサイズを低減できる。

（第３実施形態）
実行可能プログラム４を実行すると、メモリの一部領域が確保されてから短時間のうちに当該一部領域が解放されることがある。例えば、実行可能プログラム４に含まれるある関数を実行すると、その関数の内部でのみ定義された局所変数のスタック領域が関数の実行時に確保され、関数の実行が終了すると当該スタック領域は解放される。

このように短時間で解放される一部領域にMOVE文等でデータが設定された場合、当該一部領域を確保してから解放されるまでの期間にデータエラーが発生しないときは、当該データに関するログを履歴情報１０に加えても無駄である。本実施形態ではこのような無駄を以下のようにして省く。

図１０（ａ）は、本実施形態において不正箇所特定装置１がコンパイルの対象とする第３のソースプログラム３ｃの模式図である。

第３のソースプログラム３ｃの000011行目の「01 WK-1 PIC S9(4) VALUE 0.」は、局所変数「WK-1」を定義する文である。また、000012行目の「01 WK-2 PIC S9(4).」は、局所変数「WK-2」を定義する文である。

そして、000100行目の文「PROCEDURE DIVISION.」は、第３のソースプログラム３ｃの手続き部分が開始することを示す文である。更に、000200行目の文「END-PROGRAM. PROG-C.」は、第３のソースプログラム３ｃの手続き部分が終了することを示す文である。

この場合、000100行目において、局所変数「WK-1」、「WK-2」を格納するための一部領域がメモリに確保され、000200行目において当該一部領域が解放されることになる。

図１０（ｂ）は、本実施形態において不正箇所特定装置１の挿入部３３が第３のソースプログラム３ｃをコンパイルして得られた実行可能プログラム４の第３のセクション４ｃの模式図である。

図１０（ｂ）に示すように、挿入部３３は、第３のソースプログラム３ｃの手続き部分の命令列４ｙの前に命令４ｐ、４ｑを挿入し、命令列４ｙの後に命令４ｒ、４ｓを挿入する。

命令列４ｙは、第３のソースプログラム３ｃの000101行目～000199行目の手続き部分の命令を並べた命令列である。

また、命令４ｐ、４ｑは、いずれも第３の命令の一例であって、それぞれ局所変数「WK-1」、「WK-2」が格納されるメモリの一部領域が実行可能プログラム４ｃにとって利用可能であることを示す情報を履歴情報１０に追加する命令である。

一方、命令４ｒ、４ｓは、いずれも第４の命令の一例である。これらの命令４ｒ、４ｓは、それぞれ局所変数「WK-1」、「WK-2」が格納されるメモリの一部領域が実行可能プログラム４ｃにとって利用不可能となったことを示す情報を履歴情報１０に追加する命令である。

図１０（ｃ）は、本実施形態における不正箇所特定装置１の生成部３５が実行可能プログラム４を実行することにより生成した履歴情報１０の模式図である。

図１０（ｃ）に示すように、前述の命令４ｐ、４ｑを実行することで、メモリの一部領域が利用可能になったことを示す「利用可能」という情報が履歴情報１０の「イベント種類」に追加される。

また、命令４ｒ、４ｓを実行することで、メモリの一部領域が利用不可能になったことを示す「利用不可」という情報が履歴情報１０の「イベント種類」に追加される。

本実施形態では、これらの「利用可能」や「利用不可」等の情報を利用して、不正箇所特定装置１が履歴情報１０を簡略化する。

図１１は、本実施形態において不正箇所特定装置１がコンパイルするソースプログラム３の模式図である。

ここでは、ソースプログラム３は、ファイル名が「d.cob」の第４のソースプログラム３ｄと、ファイル名が「e.cob」の第５のソースプログラム３ｅとを有するものする。そして、第５のソースプログラム３ｅが、000100行目と000200行目において第４のソースプログラム３ｄを呼び出す場合を想定する。また、000200行目の２回目の呼び出しにおいて、第４のソースプログラム３ｄの変数「LOC-1」に不正なデータ「-0」が設定されたものとする。

図１２は、不正箇所特定装置１の挿入部３３が第４のソースプログラム３ｄをコンパイルして得られた実行可能プログラム４の第４のセクション４ｄの模式図である。

図１２に示すように、第４のセクション４ｄには、各命令４ｔ～４ｗ、４ｚ、７ａ～７ｃが含まれる。

このうち、命令７ａ～７ｃは、それぞれ第４のソースプログラム３ｄの行番号000200～000202の各文に対応した命令である。

また、命令７ａの前に挿入された命令４ｔは、命令７ａが「LOC-RECORD」にデータ「PARAM」を格納する前において、「LOC-RECORD」に対応したメモリの記憶領域の内容と、命令７ａに対応した文の位置とを取得する命令である。

そして、命令７ａの後に挿入された命令４ｔは、命令７ａが「LOC-RECORD」にデータ「PARAM」を格納した後における、「LOC-RECORD」に対応したメモリの記憶領域の内容と、命令７ａに対応した文の位置とを取得する命令である。

同様に、命令４ｕ、４ｖも、それぞれ命令７ｂ、７ｃの実行前におけるメモリの記憶領域の内容と、各命令７ｂ、７ｃに対応した文の位置とを取得する命令である。

一方、命令４ｗは、第３の命令の一例であって、局所変数「LOC-RECORD」が格納されるメモリの一部領域が第４の実行可能プログラム４ｄにとって利用可能であることを示す情報を履歴情報１０に追加する命令である。

そして、命令４ｚは、第４の命令の一例であって、局所変数「LOC-RECORD」が格納されるメモリの一部領域が第４の実行可能プログラム４ｄにとって利用不可能となったことを示す情報を履歴情報１０に追加する命令である。

図１３は、不正箇所特定装置１が備えるメモリ１ａと記憶装置１ｂの中身を示す模式図である。このうち、メモリ１ａはDRAM(Dynamic Random Access Memory)等の揮発性メモリである。また、記憶装置１ｂは、HDD(Hard Disc Drive)やSDD(Solid State Drive)等のストレージである。

本実施形態では、不正箇所特定装置１の生成部３５が、記憶装置１ｂに履歴情報１０を格納し、メモリ１ａには履歴情報１０のテンプレート１０ａを格納する。

なお、図１３の履歴情報１０は、第５のソースプログラム３ｅが、１回目（000100行目）に第４のソースプログラム３ｄを呼び出したときの履歴情報である。１回目の呼び出しでは第４のソースプログラム３ｄには不正なデータ「-0」は設定されていない。

また、本実施形態における生成部３５の機能は、例えば、以下のようなCOBOLのランタイムを不正箇所特定装置１が実行することにより実現できる。

COB_DTLOG(EV_AVAILABLE, &LOC-RECORD, 8, PERSISTENCE_LOCAL);
なお、第１引数の「EV_AVAILABLE」は、イベント種類が「利用可能」であることを示す変数である。第２引数の「&LOC-RECORD」は、変数「LOC-RECORD」が格納される領域の先頭アドレスである。第３引数の「8」は変数「LOC-RECORD」のサイズである。第４変数の「PERSISTENCE_LOCAL」は、変数「LOC-RECORD」が局所変数であることを示す。

本実施形態では、まず、不正箇所特定装置１の生成部３５が、メモリ１ａに履歴情報１０のテンプレート１０ａを生成する。

そのテンプレート１０ａには、「#通し番号」が「35」、「40」、「42」、及び「67」のログが生成される。これらのログは、それぞれ命令４ｗ、４ｔ、４ｖ、４ｚが取得した情報に対応する。なお、「#通し番号」が「40」、「42」のログについては、不正箇所特定装置１が第２実施形態に従って簡略化している。

ここでは前述のように第５のソースプログラム３ｅが第４のソースプログラム３ｄを１回目に呼び出しており、かつ第４のソースプログラム３ｄには不正なデータ「-0」は設定されていない場合を想定している。

この場合、局所変数「LOC-RECORD」が格納される一部領域がメモリ１ａに確保されてから当該一部領域が解放されるまでの間の期間にデータエラーは発生しない。そのため、局所変数「LOC-RECORD」とそのメンバ変数の「LOC-1」の各々の記憶領域の内容を含む「#通し番号」が「40」、「42」の各ログは、不正なデータが設定された箇所を特定するのに役立たない。

そこで、生成部３５は、「#通し番号」が「40」、「42」の各ログを、記憶装置１ｂの履歴情報１０に加えず、かつメモリ１ａから削除する。同様に、生成部３５は、「LOC-RECORD」が格納される一部領域がそれぞれ利用可能及び利用不可能となったことを示す「#通し番号」が「35」、「67」の各ログについても、記憶装置１ｂの履歴情報１０に加えず、かつメモリ１ａから削除する。

これにより、記憶装置１ｂの履歴情報１０の容量が小さくなり、記憶装置１ｂの容量を節約することができる。

一方、「#通し番号」が「41」のログは、局所変数「LOC-RECORD」とは別の変数「WK-1」の内容を示すログである。その変数「WK-1」が格納される記憶領域が確保されてから解放されるまでの期間は、局所変数「LOC-RECORD」のそれとは異なる。よって、生成部３５は、「#通し番号」が「41」のログを記憶装置１ｂの履歴情報１０に追加する。

図１４は、第５のソースプログラム３ｅが、２回目（000200行目）に第４のソースプログラム３ｄを呼び出した場合に、データエラーが発生する直前の履歴情報１０の模式図である。

この時点では、メモリ１ａにおけるテンプレート１０ａに、「#通し番号」が「88」、「93」、及び「95」のログが生成される。これらのログは、それぞれ図１２の命令４ｗ、４ｔ、４ｖが取得した情報に対応する。なお、「#通し番号」が「93」のログについては、不正箇所特定装置１が第２実施形態に従って簡略化している。

また、「#通し番号」が「88」、「93」、及び「95」のログは、局所変数「LOC-RECORD」とそのメンバ変数の「LOC-1」の各々の記憶領域の内容を含むログであり、この時点では局所変数「LOC-RECORD」の記憶領域は解放されていない。そのため、生成部３５は、これらのログを記憶装置１ｂの履歴情報１０に追加するかの判断を留保し、この時点ではこれらのログを履歴情報１０には追加しない。

一方、「#通し番号」が「94」のログは、局所変数「LOC-RECORD」とは別の変数「WK-1」の内容を示すログである。その変数「WK-1」が格納される記憶領域が確保されてから解放されるまでの期間は、局所変数「LOC-RECORD」のそれとは異なる。よって、生成部３５は、この時点で「#通し番号」が「94」のログを記憶装置１ｂの履歴情報１０に追加する。

図１５は、第５のソースプログラム３ｅが、２回目（000200行目）に第４のソースプログラム３ｄを呼び出した場合に、データエラーが発生した直後の履歴情報１０の模式図である。

このようにデータエラーが発生すると、生成部３５は、メモリ１ａにある「#通し番号」が「88」、「93」、及び「95」のログを、記憶装置１ｂの履歴情報１０に追加する。その後、これらのログをメモリ１ａから削除する。

上記した本実施形態によれば、図１３に示したように、局所変数が格納されるメモリ１ａの一部領域を確保してからそれを解放するまでの期間にデータエラーが発生しなかった場合、当該期間におけるログをメモリ１ａから削除する。これにより、記憶装置１ｂに格納される履歴情報１０の容量が小さくなり、記憶装置１ｂの容量を節約することができる。

（ハードウェア構成）
次に、第１及び第２実施形態に係る不正箇所特定装置１のハードウェア構成について説明する。

図１６は、第１及び第２実施形態に係る不正箇所特定装置１のハードウェア構成図である。

図１６に示すように、不正箇所特定装置１は、メモリ１ａ、記憶装置１ｂ、プロセッサ１ｃ、通信インターフェース１ｄ、表示装置１ｅ、入力装置１ｆ、及び媒体読取装置１ｇを有する。これらの各部は、バス１ｈにより相互に接続される。

このうち、記憶装置１ｂは、HDDやSSD等の不揮発性のストレージであって、本実施形態に係る不正箇所特定プログラム１００を記憶する。

なお、不正箇所特定プログラム１００をコンピュータが読み取り可能な記録媒体１ｋに記録し、媒体読取装置１ｇを介してプロセッサ１ｃにその不正箇所特定プログラム１００を読み取らせるようにしてもよい。

そのような記録媒体１ｋとしては、例えばCD-ROM、DVD、及びUSBメモリ等の物理的な可搬型記録媒体がある。また、フラッシュメモリ等の半導体メモリやハードディスクドライブを記録媒体１ｋとして使用してもよい。これらの記録媒体１ｋは、物理的な形態を持たない搬送波のような一時的な媒体ではない。

更に、公衆回線、インターネット、及びLAN等に接続された装置に不正箇所特定プログラム１００を記憶させてもよい。その場合は、プロセッサ１ｃがその不正箇所特定プログラム１００を読み出して実行すればよい。

一方、メモリ１ａは、DRAM等のようにデータを一時的に記憶するハードウェアであって、その上に不正箇所特定プログラム１００が展開される。

プロセッサ１ｃは、不正箇所特定装置１の各部を制御するCPUやGPU等のハードウェアである。また、プロセッサ１ｃは、メモリ１ａと協働して不正箇所特定プログラム１００を実行する。

このようにメモリ１ａとプロセッサ１ｃとが協働して不正箇所特定プログラム１００を実行することにより、不正箇所特定装置１の制御部２５（図７参照）が実現される。その制御部２５には、取得部３１、受付部３２、挿入部３３、検査部３４、生成部３５、及び特定部３６が含まれる。

また、記憶部２４（図７参照）は、メモリ１ａと記憶装置１ｂとによって実現される。

更に、通信インターフェース１ｄは、不正箇所特定装置１をLANやインターネット等のネットワークに接続するためのNetwork Interface Card (NIC)等のハードウェアである。その通信インターフェース１ｄにより通信部２１（図７参照）が実現される。

そして、表示装置１ｅは、図４のエラー９やメッセージ１５を表示するための液晶ディスプレイやタッチパネル等のハードウェアである。その表示装置１ｅにより表示部２３（図７参照）が実現される。

また、入力装置１ｆは、開発者が不正箇所特定装置１にコマンド１３を入力するためのキーボードやマウス等のハードウェアである。

媒体読取装置１ｇは、記録媒体１ｋを読み取るためのCDドライブ、DVDドライブ、及びUSBインターフェース等のハードウェアである。

１…不正箇所特定装置、２…コンパイラ、３…ソースプログラム、３ａ～３ｅ…第１～第５のソースプログラム、４…実行可能プログラム、４ａ～４ｄ…第１～第４のセクション、５…記憶領域、６…データ、８…ランタイム、１０…履歴情報、１０ａ…テンプレート、１１…先頭アドレス、１２…サイズ、１３…コマンド、１５…メッセージ。

Claims

データに基づいてメモリの記憶領域の内容を変更する第１の命令を含むプログラムにおける前記第１の命令の前と後に、前記記憶領域の内容を取得する第２の命令を挿入し、
前記第２の命令が挿入された前記プログラムを実行することにより、前記第２の命令が取得した前記内容の各々の履歴を示す履歴情報を生成し、
前記履歴情報に基づいて、前記プログラムの実行時のエラーの原因となる前記データが設定されている箇所を特定する、
処理をコンピュータに実行させるための不正箇所特定プログラム。
前記プログラムに前記第２の命令を挿入する指示の入力を受け付ける処理を前記コンピュータに実行させ、
前記第２の命令を挿入する処理は、前記指示の入力を受け付けたときにコンパイラを利用して行われることを特徴とする請求項１に記載の不正箇所特定プログラム。
前記第１の命令を実行する前と後で前記記憶領域の内容が変わらない場合に前記内容を前記履歴情報に加えない、
処理を前記コンピュータに実行させるための請求項１に記載の不正箇所特定プログラム。
前記第２の命令は、前記記憶領域の先頭アドレスと、前記プログラムのソースプログラムにおいて前記第１の命令に対応する文の位置とを更に取得し、
前記履歴情報は、互いに対応付けられた前記内容、前記先頭アドレス、及び前記位置を有し、
前記箇所を特定する処理は、
前記メモリにおいて前記データが格納されている領域の範囲を特定し、
前記履歴情報における前記先頭アドレスのうち、前記範囲に含まれる先頭アドレスを特定し、
特定した前記先頭アドレスに対応した前記内容に不正な前記データが格納されている場合に、特定した前記先頭アドレスに対応した前記位置を前記箇所として特定する、
処理を有することを特徴とする請求項１に記載の不正箇所特定プログラム。
前記メモリの一部領域が前記プログラムにとって利用可能となった情報を前記履歴情報に追加する第３の命令を挿入し、
前記一部領域が前記プログラムにとって利用不可能となった情報を前記履歴情報に追加する第４の命令を挿入し、
前記データが前記一部領域に存在する場合に、前記第３の命令の実行から前記第４の命令の実行の終了までの期間に前記エラーが発生しなかったときには、前記メモリ内に存在する前記期間内における前記履歴情報を削除する、
処理を前記コンピュータに実行させるための請求項１に記載の不正箇所特定プログラム。
データに基づいてメモリの記憶領域の内容を変更する第１の命令を含むプログラムにおける前記第１の命令の前と後に、前記記憶領域の内容を取得する第２の命令を挿入する挿入部と、
前記第２の命令が挿入された前記プログラムを実行することにより、前記第２の命令が取得した前記内容の各々の履歴を示す履歴情報を生成する生成部と、
前記履歴情報に基づいて、前記プログラムの実行時のエラーの原因となる前記データが設定されている箇所を特定する特定部と、
を有することを特徴とする不正箇所特定装置。
コンピュータが、
データに基づいてメモリの記憶領域の内容を変更する第１の命令を含むプログラムにおける前記第１の命令の前と後に、前記記憶領域の内容を取得する第２の命令を挿入し、
前記第２の命令が挿入された前記プログラムを実行することにより、前記第２の命令が取得した前記内容の各々の履歴を示す履歴情報を生成し、
前記履歴情報に基づいて、前記プログラムの実行時のエラーの原因となる前記データが設定されている箇所を特定する、
処理を実行することを特徴とする不正箇所特定方法。