JP2022161657A - プログラム修正支援装置及びプログラム修正支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多大な労力を必要することなく容易にプログラムをオンライン更新に対応したものに修正できるよう作業者を支援するプログラム修正支援装置及びプログラム修正支援方法を提供する。
【解決手段】プログラム修正支援装置は、第１プロセス制御装置と第２プロセス制御装置とを備えるプロセス制御システムにおける機能を実現するプログラムの修正を支援するプログラム修正支援装置であって、プログラムのうち、第１プロセス制御装置から第２プロセス制御装置への切り替えが行われる際に継続させる必要のある第１機能を実現する第１プログラムで用いられるデータの中から、切り替えが行われる際に第１機能が継続されるために保持する必要があるデータを選別する選別部を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、プログラム修正支援装置及びプログラム修正支援方法に関する。

従来から、プラントや工場等（以下、これらを総称する場合には、単に「プラント」という）においては、工業プロセスにおける各種の状態量（例えば、圧力、温度、流量等）を制御するプロセス制御システムが構築されており、高度な自動操業が実現されている。このようなプロセス制御システムでは、ハードウェアの交換やソフトウェアの改善が必要になることがある。尚、ソフトウェアの改善としては、例えばオペレーティングシステム（ＯＳ）の機能拡張や、オペレーティングシステムの不具合・脆弱性の修正等が挙げられる。

以下の特許文献１には、二重化したプロセス制御装置（現用装置、更新用装置）を備えるプロセス制御システムにおいて、プロセス制御システムを継続動作させながら、簡単且つ短時間で更新対象プログラムを更新することが可能な発明が開示されている。具体的には、現用装置において、更新対象ではない非更新対象プログラムを一時停止させ、非更新対象プログラムのコンテキストのみを現用装置から更新用装置に転送する。そして、更新用装置では、転送されたコンテキストを用いて非更新対象プログラムのコンテキストを復元し、更新対象プログラムのコンテキストは初期化して、非更新対象プログラム及び更新対象プログラムを更新用装置で再開させている。

特開２０２０－５２６６８号公報

ところで、上述した特許文献１に開示された発明によってプロセス制御システムで用いられるプログラムを更新するには、作業者が、プログラムを、オンライン更新に対応したものに修正する必要がある。尚、「オンライン更新」とは、プログラムによって実現される機能の処理を継続させながらプログラムを更新することをいう。しかしながら、プログラムをオンライン更新に対応したものに修正するには、作業者の多大な労力が必要になるという問題があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、多大な労力を必要することなく容易にプログラムをオンライン更新に対応したものに修正できるよう作業者を支援するプログラム修正支援装置及びプログラム修正支援方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様によるプログラム修正支援装置は、第１プロセス制御装置（１０）と第２プロセス制御装置（２０）とを備えるプロセス制御システム（１）における機能を実現するプログラム（ＳＰ）の修正を支援するプログラム修正支援装置（４０）であって、前記プログラムのうち、前記第１プロセス制御装置から前記第２プロセス制御装置への切り替えが行われる際に継続させる必要のある第１機能を実現する第１プログラム（ＳＰ１）で用いられるデータの中から、前記切り替えが行われる際に前記第１機能が継続されるために保持する必要があるデータを選別する選別部（４５ａ）を備える。

また、本発明の一態様によるプログラム修正支援装置は、前記選別部が、前記第１プログラムで用いられるデータの中から、前記切り替えが行われる時点までデータの格納領域が存続し、且つ、前記第１プログラムの実行によって値が変わる可能性があるデータを選別する。

また、本発明の一態様によるプログラム修正支援装置は、前記選別部が、選別したデータが、前記切り替えが行われる際に継続させる必要のない第２機能を実現する第２プログラムの実行によって値が変わる可能性がないか否かを判断する。

また、本発明の一態様によるプログラム修正支援装置は、前記選別部が、前記第２プログラムの実行によって値が変わる可能性があると判断した場合には、前記第１プログラムで用いられるデータと、値を変える可能性のある前記第２プログラムで用いられるデータとの中から、前記切り替えが行われる際に前記第１機能が継続されるために保持する必要があるデータを選別する。

また、本発明の一態様によるプログラム修正支援装置は、前記選別部で選別されたデータが前記第１プロセス制御装置から前記第２プロセス制御装置に引き継がれるように前記プログラムを修正する修正部（４５ｂ）を更に備える。

また、本発明の一態様によるプログラム修正支援装置は、前記修正部が、前記選別部で選別されたデータが、前記切り替えの前後においてアドレスが変動する可能性のあるアドレス変動領域に格納されるデータである場合には、前記選別部で選別されたデータが、前記切り替えの前後においてアドレスが変動しないアドレス固定領域に格納されてポインタによって指し示されるものとなるように前記プログラムを修正する。

また、本発明の一態様によるプログラム修正支援装置は、前記修正部が、前記第１プログラムに記述されている変数名のうち、前記アドレス変動領域に格納されるデータの変数名を前記ポインタの変数名に変更する修正を行う。

或いは、本発明の一態様によるプログラム修正支援装置は、前記修正部が、前記第１プログラムに記述されている変数名のうち、前記アドレス変動領域に格納されるデータの変数名を前記ポインタの変数名に変換するマクロが含まれるように前記プログラムを修正する。

また、本発明の一態様によるプログラム修正支援装置は、前記修正部が、前記選別部で選別されたデータのうち、前記アドレス固定領域に格納されて前記ポインタによって指し示されると前記プロセス制御システムの性能劣化が引き起こされる可能性があるデータについては、予め確保した引継領域（ＨＡ）を介して前記第１プロセス制御装置から前記第２プロセス制御装置に引き継ぎが行われるように前記プログラムを修正する。

また、本発明の一態様によるプログラム修正支援装置は、前記修正部が、前記第１プログラムに含まれるマクロのうち、前記引継領域を介して前記第１プロセス制御装置から前記第２プロセス制御装置に引き継ぎが行われるデータの変数名に係るマクロを削除する修正を行う。

また、本発明の一態様によるプログラム修正支援装置は、前記修正部が、前記選別部で選別されたデータを前記アドレス固定領域に移動させることができない場合には、前記第１プログラムの起動時に前記データのアドレスが登録されるアドレステーブルを生成し、前記切り替えが行われる前に生成された前記アドレステーブルのテーブル番号を引き継いで、前記切り替えが行われた後に生成される前記アドレステーブルのテーブル番号として用いる処理が行われるように前記プログラムを修正する。

本発明の一態様によるプログラム修正支援方法は、第１プロセス制御装置（１０）と第２プロセス制御装置（２０）とを備えるプロセス制御システム（１）における機能を実現するプログラムの修正を支援するプログラム修正支援方法であって、前記プログラムのうち、前記第１プロセス制御装置から前記第２プロセス制御装置への切り替えが行われる際に継続させる必要のある第１機能を実現する第１プログラム（ＳＰ１）で用いられるデータの中から、前記切り替えが行われる際に前記第１機能が継続されるために保持する必要があるデータを選別する選別ステップ（Ｓ１４）を有する。

本発明によれば、多大な労力を必要することなく容易にプログラムをオンライン更新に対応したものに修正できるよう作業者を支援することができるという効果がある。

プロセス制御システムの概略機能構成を示す機能構成図である。 本発明の第１実施形態によるプログラム修正支援装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態によるプログラム修正支援方法で用いられるシステムプログラムの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態によるプログラム修正支援装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態によるプログラム修正支援方法で用いられるシステムプログラムの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態によるプログラム修正支援方法によって修正されたシステムプログラムの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態において、修正前及び修正後のシステムプログラムが実行された場合のメモリマップの一例を示す図である。 本発明の第３実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態におけるプログラム修正支援方法によって修正されたシステムプログラムの一例を示す図である。 本発明の第４実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態におけるプログラム修正支援方法によって修正されたシステムプログラムの一例を示す図である。 本発明の第４実施形態において、修正前及び修正後のシステムプログラムが実行された場合のメモリマップの一例を示す図である。 本発明の第５実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。 本発明の第５実施形態によるプログラム修正支援方法で用いられるシステムプログラムの一例を示す図である。 本発明の第５実施形態によるプログラム修正支援方法によって修正されたシステムプログラムの一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態によるプログラム修正支援装置及びプログラム修正支援方法について詳細に説明する。以下では、まず、本発明の実施形態の概要について説明する。次に、理解を容易にするために、プロセス制御システムについて説明する。続いて、各実施形態の詳細について説明する。

〔概要〕
本発明の実施形態は、多大な労力を必要することなく容易にプログラムをオンライン更新に対応したものに修正できるよう作業者を支援するものである。プロセス制御システムは、生産効率を少しでも向上させるために、月～年単位の長期に亘る継続運転が要求されることが殆どであるため、運転状態にあるプロセス制御システムを自由に停止させることはできない。例えば、定期メンテナンスによる停止、或いはプラントの安全確保のために行われるシャットダウン以外は、基本的にプロセス制御システムを停止させることは許されない。その理由は、化学プロセスを例に挙げると、化学反応を続けるプロセスの途中で予期せぬ中断が発生してしまうと、途中まで生産した半製品が使い物にならず大きな損害となることがあるからである。

一方、プロセス制御システムには、安全性の面から誤動作や動作の欠損が生じないことが要求されるため、誤動作等が生じ得る原因（例えば、オペレーティングシステムの不具合や脆弱性）が発見された場合には、その原因を解消し得る対処（例えば、オペレーティングシステムの更新）を即座に行う必要がある。しかしながら、前述した通り、プロセス制御システムを自由に停止させることができないため、誤動作等が生じ得る原因が発見されたとしても、その対処を即座に行うことができない場合がある。

ここで、上述した特許文献１に開示された発明を用いれば、プログラムによってプロセス制御システムで実現される機能の処理を継続させながらプログラムを更新すること（オンライン更新）が可能である。但し、上述した特許文献１に開示された発明によってプログラムを更新するには、作業者が、プログラムに対して以下の（ａ）～（ｄ）に示す処置を事前に行って、プログラムを、オンライン更新に対応したものに修正する必要がある。

（ａ）対象となるプログラムを完全に理解する
（ｂ）プログラム更新時の切り替えのタイミングを決定する
（ｃ）機能の処理継続のために保持する必要があるデータを選別する
（ｄ）選別されたデータを引き継ぐ処理を実装する

しかしながら、作業者が、対象のプログラムを完全に理解するのは困難な場合がある。例えば、プログラムの開発が行われてから時間が経過していて当時の開発者が居らず設計情報も存在しない場合、或いは、プログラムの規模が大きく複雑な場合等である。対象のプログラムの理解が不十分な場合には、オンライン更新に対応したものに修正することが困難である。また、作業者が、保持する必要があるデータを一つ一つ選別するのは膨大な手間と時間を要する。このように、従来は、プログラムをオンライン更新に対応したものに修正するには、作業者の多大な労力が必要になる。

本発明の実施形態では、第１プロセス制御装置から第２プロセス制御装置への切り替えが行われる際に継続させる必要のある第１機能を実現する第１プログラムで用いられるデータの中から、切り替えが行われる際に第１機能が継続されるために保持する必要があるデータを選別するようにしている。これにより、作業者は、第１機能が継続されるために保持する必要があるデータを容易に把握することができる。このように、本発明の実施形態では、多大な労力を必要することなく容易にプログラムをオンライン更新に対応したものに修正できるよう作業者を支援することができる。

〔プロセス制御システム〕
図１は、プロセス制御システムの概略機能構成を示す機能構成図である。図１に示す通り、プロセス制御システム１は、プロセス制御装置１０（第１プロセス制御装置）、プロセス制御装置２０（第２プロセス制御装置）、及びエンジ用機器３０を備える。プロセス制御装置１０及びプロセス制御装置２０は、同等又は類似規模のコンピュータを用いて実現される。以下では、プロセス制御装置１０を「現用装置」と呼び、プロセス制御装置２０を「更新用装置」と呼ぶこともある。尚、「現用装置」は、現在稼働している側の装置を意味し、「更新用装置」は、現在稼働しておらず、プログラムの更新のためにスタンバイしている側の装置を意味する。

ここでは、プログラムの更新のために、プロセス制御装置１０で稼働していた機能をプロセス制御装置２０に切り替えるものとする。つまり、当初は、現用装置であるプロセス制御装置１０がプロセスを制御するために稼働しており、更新用装置であるプロセス制御装置２０が待機している。その後、エンジ用機器３０からの指令信号に基づき、プロセス制御装置１０（現用装置）における機能を一時停止し、プロセス制御装置２０（更新用装置）においてその機能を再開する。尚、プロセス制御装置２０は、システムが稼働している状態のまま、プログラムを更新するための機能を備える。

プロセス制御装置１０は、ハードウェア１１、システム機能提供部１２、及び制御アプリ１３の機能を備える。ハードウェア１１は、ＣＰＵ（中央制御装置）、メモリ、入出力装置、通信装置等を備えており、プロセス制御装置１０で用いられる各種プログラム（システム機能提供部１２から提供されるシステム機能を実現するシステムプログラムや制御アプリ１３を実現するアプリケーションプログラム等）を実行させる。尚、プロセス制御装置１０の機能は、その機能を実現するためのプログラムがハードウェア１１によって実行されることによって実現される。つまり、プロセス制御装置１０の機能は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することによって実現される。

システム機能提供部１２は、ハードウェア１１と制御アプリ１３との間に位置し、ハードウェア１１の管理を行いつつ、制御アプリ１３からの呼び出しに応じて各種システム機能を提供する。システム機能提供部１２は、例えば、ＰＩＤ制御機能１２ａ、シーケンス制御機能１２ｂ、インタプリタ機能１２ｃ、Ｉ／Ｏ機能１２ｄ、通信機能１２ｅ等のシステム機能を提供する。システム機能提供部１２には、オペレーティングシステム（ＯＳ）やドライバも含まれる。尚、システム機能提供部１２によって提供される各種システム機能を実現するシステムプログラムには、更新対象となり得る更新対象プログラムと、更新対象ではない非更新対象プログラムが含まれる。

制御アプリ１３は、予め規定された制御周期（例えば、数秒程度の周期）でプロセス制御を実施する。制御アプリ１３は、例えば、エンジ用機器３０を用いてユーザによって作成された１つ又は複数の制御ロジック或いは制御シーケンスから構成され、制御周期毎に複数の制御ロジック或いは制御シーケンスを呼び出して処理する。ここでは、制御ロジックに絞って説明する。各制御ロジックにおける現制御周期の処理を終えたら呼出元に戻って、次の制御周期まで待ち状態になる。各制御ロジックは、必要があれば、システム機能提供部１２によって提供されるシステム機能を呼び出す。尚、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えは、制御アプリ１３の各制御ロジックの処理、及び制御ロジックから呼び出されるシステム機能の処理が継続するように行われる。通常は、制御アプリ１３が現制御周期の制御ロジックの処理を終えて、次の制御周期まで待っている時に、プロセス制御装置２０に切り替える。

プロセス制御装置２０は、ハードウェア２１、システム機能提供部２２、制御アプリ２３、及びオンライン更新制御部２４の機能を備える。ハードウェア２１は、上記のハードウェア１１と同様のものであり、プロセス制御装置２０で用いられる各種プログラム（システム機能提供部２２から提供されるシステム機能を実現するシステムプログラムや制御アプリ２３を実現するアプリケーションプログラム等）を実行させる。尚、プロセス制御装置２０の機能も、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することによって実現される。

システム機能提供部２２は、上記のシステム機能提供部１２と同様のシステム機能を提供するものである。具体的に、システム機能提供部２２は、ＰＩＤ制御機能２２ａ、シーケンス制御機能２２ｂ、インタプリタ機能２２ｃ、Ｉ／Ｏ機能２２ｄ、通信機能２２ｅ等のシステム機能を提供する。尚、システム機能提供部２２から提供されるシステム機能には、システム機能提供部１２から提供されるシステム機能と同じものであっても良く、異なるもの（例えば、機能拡張されたもの）が含まれていても良い。

制御アプリ２３は、上記の制御アプリ１３と同様のものであり、予め規定された制御周期（例えば、数秒程度の周期）でプロセス制御を実施する。制御アプリ２３は、システム機能提供部２２によって提供されるシステム機能を呼び出しつつプロセス制御を実施する。

オンライン更新制御部２４は、各種プログラムによって実現される機能の処理を継続させながら上記プログラムを更新するオンライン更新の処理を制御する。具体的に、オンライン更新制御部２４は、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる際に、機能が継続されるために引き継ぐ必要のあるデータ（引継データＤＴ）を、プロセス制御装置１０から取得してプロセス制御装置２０に復元する。そして、オンライン更新制御部２４は、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えを行うタイミングを決定する。

エンジ用機器３０は、プロセス制御システム１の設計情報を含めたプラントの設計情報を用いて、プロセス制御システム１における各種エンジニアリングを行う。また、エンジ用機器３０は、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えを行わせる際に、プロセス制御装置２０を起動させる指令を行う。尚、エンジ用機器３０は、例えばパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータによって実現される。

〔第１実施形態〕
〈プログラム修正支援装置〉
図２は、本発明の第１実施形態によるプログラム修正支援装置の要部構成を示すブロック図である。図２に示す通り、本実施形態のプログラム修正支援装置４０は、操作部４１、表示部４２、格納部４３、通信部４４、及び処理部４５を備える。このようなプログラム修正支援装置４０は、例えば、図１に示すプロセス制御装置１０（現用装置）のシステム機能提供部１２で提供されるシステム機能を実現するシステムプログラム等のプログラムを、オンラインシステム更新に対応したものに修正する作業者を支援するものである。

操作部４１は、例えば、キーボードやポインティングデバイス等の入力装置を備えており、プログラム修正支援装置４０を使用する作業者の操作に応じた指示（プログラム修正支援装置４０に対する指示）を処理部４５に出力する。表示部４２は、例えば、液晶表示装置等の表示装置を備えており、処理部４５から出力される各種情報を表示する。尚、操作部４１及び表示部４２は、物理的に分離されたものであっても良く、表示機能と操作機能とを兼ね備えるタッチパネル式の液晶表示装置のように物理的に一体化されたものであっても良い。

格納部４３は、例えば、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）やＳＳＤ（ソリッドステートドライブ）等の補助記憶装置を備えており、各種情報を格納する。具体的に、格納部４３は、図１に示すプロセス制御装置１０（現用装置）のシステム機能提供部１２で提供されるシステム機能を実現するシステムプログラムＳＰを格納する。尚、格納部４３は、プログラム修正支援装置４０の機能を実現する各種プログラム、処理部４５の処理を行うために一時的に用いられるデータ等を格納しても良い。

ここで、格納部４３に格納されるシステムプログラムＳＰには、継続対象システムプログラムＳＰ１（第１システムプログラム）と、非継続対象システムプログラムＳＰ２（第２システムプログラム）とが含まれる。継続対象システムプログラムＳＰ１は、図１に示すプロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる際に継続させる必要のあるシステム機能（第１システム機能）を実現するシステムプログラムである。非継続対象システムプログラムＳＰ２は、図１に示すプロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる際に継続させる必要のないシステム機能（第２システム機能）を実現するシステムプログラムである。

例えば、図１に示すシステム機能提供部１２によって提供されるシステム機能のうち、ＰＩＤ制御機能１２ａ及びシーケンス制御機能１２ｂを継続させる必要があり、インタプリタ機能２２ｃ、Ｉ／Ｏ機能２２ｄ、通信機能２２ｅを継続させる必要がないとする。この例の場合には、ＰＩＤ制御機能１２ａ及びシーケンス制御機能１２ｂを実現するシステムプログラムが継続対象システムプログラムＳＰ１とされ、インタプリタ機能２２ｃ、Ｉ／Ｏ機能２２ｄ、通信機能２２ｅ実現するシステムプログラムが非継続対象システムプログラムＳＰ２とされる。格納部４３に格納されるシステムプログラムＳＰは、例えば、作業者によって、継続対象システムプログラムＳＰ１と非継続対象システムプログラムＳＰ２とに分類される。

格納部４３に格納されるシステムプログラムＳＰは、システムプログラムＳＰのソースコードである。以下、「システムプログラムＳＰ」、「継続対象システムプログラムＳＰ１」、「非継続対象システムプログラムＳＰ２」といった場合には、特に断りがない限り、ソースコードを意味するものとする。また、以下では、理解を容易にするため、上記のソースコードがＣ言語で記述されているものとして説明するが、上記のソースコードはＣ言語以外の任意の言語で記述されていても良い。

通信部４４は、処理部４５の制御の下で、外部機器との間で通信を行う。通信部４４は、外部機器との間で有線通信を行うものであっても良く、無線通信を行うものであっても良い。また、通信部４４は、不図示のネットワークを介して外部機器との間で通信を行うものであっても良い。

処理部４５は、プログラム修正支援装置４０の動作を統括して制御する。例えば、処理部４５は、操作部４１から出力される指示に応じた各種処理を行い、その処理結果を表示部４２に表示させる。また、処理部４５は、格納部４３に対する各種データの書き込み、及び格納部４３からの各種データの読み出しを行う。加えて、処理部４５は、通信部４４を制御して、外部機器との間でデータの送受信を行う。

処理部４５は、選別部４５ａを備える。選別部４５ａは、システムプログラムＳＰのうち、継続対象システムプログラムＳＰ１で用いられるデータの中から、特定のデータを選別する。具体的には、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる際に継続させる必要のあるシステム機能（第１システム機能）が継続されるために保持する必要があるデータを選別する。

選別部４５ａは、継続対象システムプログラムＳＰ１で用いられるデータの中から、以下の条件（Ａ）～（Ｃ）の全てに合致するデータを、上記のシステム機能が継続されるために保持する必要があるデータとして選別する。
（Ａ）プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる時点までデータの格納領域が存続すること
（Ｂ）継続対象システムプログラムＳＰ１の実行によって初期値から値が変わる可能性があること
（Ｃ）非継続対象システムプログラムＳＰ２の実行によって初期値から値が変わる可能性がないこと

選別部４５ａは、上記の条件（Ａ），（Ｂ）が満たされ、上記の条件（Ｃ）が満たされないデータが存在する場合には、継続対象システムプログラムＳＰ１に非継続対象システムプログラムＳＰ２を追加して、継続対象システムプログラムＳＰ１の全てのデータの選別をやり直す。つまり、選別部４５ａは、継続対象システムプログラムＳＰ１で用いられるデータと、値を変える可能性のある非継続対象システムプログラムＳＰ２で用いられるデータとの中から、上記の条件（Ａ）～（Ｃ）の全てに合致するデータを選別する。尚、選別部４５ａで行われる処理の詳細については後述する。

プログラム修正支援装置４０は、例えば、パーソナルコンピュータ又はワークステーション等のコンピュータによって実現される。プログラム修正支援装置４０の各ブロックの機能（例えば、処理部４５に設けられた選別部４５ａの機能）は、これらの機能を実現するプログラムがコンピュータにインストールされることによりソフトウェア的に実現される。つまり、これらの機能は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することによって実現される。

プログラム修正支援装置４０の各ブロックの機能を実現するプログラムは、記録媒体に記録された状態で配布されても良く、インターネット等のネットワークを介して配布されても良い。尚、プログラム修正支援装置４０は、クラウドコンピューティングによって実現されても良い。

プログラム修正支援装置４０の機能は、ソフトウェア的に実現されるのが望ましいが、専用のハードウェアを用いて実現されることを妨げるものではない。プログラム修正支援装置４０の機能は、例えば、ＦＰＧＡ（Field-Programmable GateArray）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアを用いて実現されても良い。

〈プログラム修正支援方法〉
図３は、本発明の第１実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートの処理は、作業者がプログラム修正支援装置４０の操作部４１を操作して、継続対象システムプログラムＳＰ１の修正指示を行うことによって開始される。尚、システムプログラムＳＰが、継続対象システムプログラムＳＰ１と非継続対象システムプログラムＳＰ２とに分類されていない場合も考えられる。このような場合には、上記の修正指示を行う際に、作業者が、システムプログラムＳＰの中から、修正の対象となる継続対象システムプログラムＳＰ１を特定するようにしても良い。

処理が開始されると、まず、継続対象システムプログラムＳＰ１で用いられるデータをリストアップする処理が選別部４５ａで行われる（ステップＳ１１）。例えば、static変数を含む外部変数、ローカル変数、アドレス固定領域に格納される変数、アドレス変動領域に格納される変数等がリストアップされる。ここで、アドレス変動領域とは、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えの前後においてアドレスが変動する可能性がある領域（記憶領域）である。アドレス固定領域とは、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えの前後においてアドレスが変動しない領域（記憶領域）である。

次に、ステップＳ１１でリストアップされたデータの各々について、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる時点までデータの格納領域が存続するか否かを判断する処理が選別部４５ａで行われる（ステップＳ１２）。このような判断を行うのは、システム機能が継続されるために引き継ぐ必要のあるデータ（引継データＤＴ：図１参照）の格納領域は、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替え直後は、一旦無くなって再構築されるからである。

例えば、stack領域のローカル変数については、呼び出し元に処理が戻ると解放されるので、呼び出し元での切り替えはデータの格納領域が存続しないと判断される（判断結果が「ＮＯ」）。また、アドレス変動領域に格納される変数は、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる際に既に開放済みの場合には、データの格納領域が存続しないと判断される（判断結果が「ＮＯ」）。

次いで、ステップＳ１２でデータ領域が存続すると判断されたデータの各々を対象として以下の処理が行われる。つまり、継続対象システムプログラムＳＰ１の実行によりデータの値が変わる可能性があるか否かを判断する処理が選別部４５ａで行われる（ステップＳ１３）。

例えば、初期化処理によって初期値が設定された後に、継続対象システムプログラムＳＰ１が実行されても値の参照のみが行われる変数は、データの値が変わる可能性がないと判断される（判断結果が「ＮＯ」）。このような変数は、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われた後において初期化処理が行われれば、データの値が、切り替えが行われる前のデータの値になるため、データの値を引き継ぐ必要がないためである。

続いて、ステップＳ１３でデータの値が変わる可能性があると判断されたデータを引継データＤＴとして選別する処理が選別部４５ａで行われる（ステップＳ１４：選別ステップ）。続いて、ステップＳ１４で選別されたデータを対象として以下の処理が行われる。つまり、非継続対象システムプログラムＳＰ２の実行によりデータの値が変わる可能性がないか否かを判断する処理が選別部４５ａで行われる（ステップＳ１５）。システム機能が継続されるために引き継ぐ必要のあるデータ（引継データＤＴ）は、非継続対象システムプログラムＳＰ２によって書き込まれないことが前提となるためである。

ステップＳ１５において、データの値が変わる可能性があると判断された場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、データの値を変える可能性のある非継続対象システムプログラムＳＰ２を継続対象システムプログラムＳＰ１に追加する処理が選別部４５ａで行われる（ステップＳ１６）。そして、図３に示すフローチャート処理が最初から行われる。つまり、継続対象システムプログラムＳＰ１及びデータの値を変える可能性のある非継続対象システムプログラムＳＰ２で用いられるデータをリストアップし（ステップＳ１１）、データを選別する処理が選別部４５ａで行われる（ステップＳ１２～Ｓ１４）。

このような処理を行うのは、以下の理由による。つまり、ステップＳ１５の判断結果が「ＮＯ」となる場合には、継続させる必要のあるシステム機能と、継続させる必要がないシステム機能との間で同じデータに対して書き込みが行われる状況にあり、互いに依存している関係にあると言える。このような関係にある場合には、継続させる必要がないシステム機能も、継続させる必要のあるシステム機能と同様に継続させる必要があるからである。

これに対し、ステップＳ１５において、データの値が変わる可能性がないと判断された場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、図３に示す一連の処理が終了する。尚、選別された引継データＤＴは、例えば、表示部４２に表示されたり、格納部４３に格納されたり、通信部４４を介して外部に送信されるようにしても良い。

《システムプログラムの具体例》
図４は、本発明の第１実施形態によるプログラム修正支援方法で用いられるシステムプログラムの一例を示す図である。図４に示すシステムプログラムＳＰａ，ＳＰｂは、プロセス制御のメイン処理から呼び出されるシステム機能を実現するものである。以下、システムプログラムＳＰａによって実現されるシステム機能を「システム機能Ａ」といい、システムプログラムＳＰｂによって実現されるシステム機能を「システム機能Ｂ」という。

ここで、システム機能Ａは、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる際に継続させる必要のあるシステム機能であり、システム機能Ｂは、継続させる必要のないシステム機能であるとする。つまり、システムプログラムＳＰａは、継続対象システムプログラムＳＰ１であり、システムプログラムＳＰｂは、非継続対象システムプログラムＳＰ２であるとする。

プロセス制御のメイン処理を実現するメインプログラムＭＰには、外部変数を宣言する記述１０１及びｍａｉｎ関数の記述１０２がある。図４に示す例では、外部変数として、整数型の変数Ｄ１，Ｄ２、関数ポインタのポインタ変数Ｄ３、及び整数型の変数Ｄ４が宣言されている。尚、以下では、整数型の変数Ｄ１，Ｄ２、関数ポインタのポインタ変数Ｄ３、及び整数型の変数Ｄ４を、単に、外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と記載することもある。ｍａｉｎ関数は、システム機能Ａ，Ｂを初期化する関数ＩｎｉｔＡ，ＩｎｉｔＢを呼び出す処理と、システム機能Ａ，Ｂを実行する関数ＥｘｅｃＡ，ＥｘｅｃＢを１秒毎に繰り返し呼び出す処理とが実行される内容である。

システムプログラムＳＰａには、メインプログラムＭＰの外部変数を参照する記述２０１、関数ＩｎｉｔＡの記述２０２、関数ＥｘｅｃＡの記述２０３、及び関数ＳｕｂＡの記述２０４がある。図４に示す例では、システムプログラムＳＰａでは、記述２０１において、メインプログラムＭＰの外部変数のうち、変数Ｄ１，Ｄ２及びポインタ変数Ｄ３を参照する宣言がなされている。関数ＳｕｂＡは、システムプログラムＳＰａ内でのみ用いられる関数である。システムプログラムＳＰｂには、メインプログラムＭＰの外部変数を参照する記述３０１、関数ＩｎｉｔＢの記述３０２、及び関数ＥｘｅｃＢの記述３０３がある。図４に示す例では、システムプログラムＳＰｂでは、記述３０１において、メインプログラムＭＰの外部変数のうち、変数Ｄ２，Ｄ４を参照する宣言がなされている。

図３に示すフローチャートの処理が開始されると、継続対象システムプログラムＳＰ１であるシステムプログラムＳＰａが格納部４３から読み出され、ステップＳ１１の処理により、システムプログラムＳＰａで用いられるデータがリストアップされる。図４に示す例では、外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３とローカル変数ｌｏｃａｌＶａｒとがリストアップされる。

次に、リストアップされたデータの各々について、ステップＳ１２の判断が行われる。図４に示す例では、外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３についてはデータの格納領域が存続すると判断される（判断結果が「ＹＥＳ」）。これに対し、ローカル変数ｌｏｃａｌＶａｒについては、処理が関数ＥｘｅｃＡの呼び出し元（メイン処理）に戻ると消滅するため、データの格納領域が存続しないと判断される（判断結果が「ＮＯ」）。

次いで、ステップＳ１２でデータ領域が存続すると判断されたデータの各々を対象としてステップＳ１３の判断が行われる。図４に示す例では、外部変数Ｄ１，Ｄ２についてはシステム機能Ａが実行される度に値が変わるため、データの値が変わる可能性があると判断される（判断結果が「ＹＥＳ」）。これに対し、外部変数Ｄ３については、システム機能Ａの初期化が行われた後は値が変わらないことから、データの値が変わる可能性がないと判断される（判断結果が「ＮＯ」）。

続いて、ステップＳ１３でデータの値が変わる可能性があると判断されたデータが引継データＤＴとして選別される（ステップＳ１４）。図４に示す例では、外部変数Ｄ１，Ｄ２が引継データＤＴとして選別される。続いて、選別された引継データＤＴを対象としてステップＳ１５の判断が行われる。図４に示す例では、外部変数Ｄ１については、システムプログラムＳＰｂでは参照されていないため、データの値が変わる可能性がないと判断される（判断結果が「ＹＥＳ」）。これに対し、外部変数Ｄ２については、システムプログラムＳＰｂにおいて参照されていることから、データの値が変わる可能性があると判断される（判断結果が「ＮＯ」）。

図４に示す例においては、ステップＳ１５で、データの値が変わる可能性があると判断されている。このため、ステップＳ１６の処理において、データの値を変える可能性のある非継続対象システムプログラムＳＰ２（システムプログラムＳＰｂ）が継続対象システムプログラムＳＰ１（システムプログラムＳＰａ）に追加される。

そして、図３に示すフローチャートの処理が最初から行われ、ステップＳ１１の処理により、システムプログラムＳＰａで用いられるデータと、システムプログラムＳＰｂで用いられるデータとがリストアップされる。図４に示す例では、外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４とローカル変数ｌｏｃａｌＶａｒとがリストアップされる。

次に、リストアップされたデータの各々について、ステップＳ１２の判断が行われる。切り換えは、例えば、制御アプリ１３が現周期の処理を終えて次の周期までの待ち状態の時に行われる。図４に示す例では、外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４についてはデータの格納領域が存続すると判断される（判断結果が「ＹＥＳ」）。これに対し、ローカル変数ｌｏｃａｌＶａｒについては、データの格納領域が存続しないと判断される（判断結果が「ＮＯ」）。

次いで、ステップＳ１２でデータ領域が存続すると判断されたデータの各々を対象としてステップＳ１３の判断が行われる。図４に示す例では、外部変数Ｄ１，Ｄ２についてはシステム機能Ａが実行される度に値が変わり、外部変数Ｄ２，Ｄ４についてはシステム機能Ｂが実行される度に値が変わる。このため、外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のうちの外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ４について、データの値が変わる可能性があると判断される（判断結果が「ＹＥＳ」）。これに対し、外部変数Ｄ３については、システム機能Ａの初期化が行われた後は値が変わらないことから、データの値が変わる可能性がないと判断される（判断結果が「ＮＯ」）。

続いて、ステップＳ１３でデータの値が変わる可能性があると判断されたデータが引継データＤＴとして選別される（ステップＳ１４）。図４に示す例では、外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ４が引継データＤＴとして選別される。続いて、選別された引継データＤＴを対象としてステップＳ１５の判断が行われる。図４に示す例では、外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ４は、システムプログラムＳＰａ，ＳＰｂ以外の非継続対象システムプログラムＳＰ２から参照されていないため、データの値が変わる可能性がないと判断される（判断結果が「ＹＥＳ」）。以上により、図３に示す一連の処理が終了し、最終的には、外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ４が引継データＤＴとして選別される。

以上の通り、本実施形態では、継続対象システムプログラムＳＰ１で用いられるデータの中から、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる際にシステム機能が継続されるために保持する必要があるデータを選別するようにしている。これにより、作業者は、継続対象システムプログラムＳＰ１で実現されるシステム機能が継続されるために保持する必要があるデータを容易に把握することができる。このように、本発明の実施形態では、多大な労力を必要することなく容易にシステムプログラムをオンラインシステム更新に対応したものに修正できるよう作業者を支援することができる。

〔第２実施形態〕
〈プログラム修正支援装置〉
図５は、本発明の第２実施形態によるプログラム修正支援装置の要部構成を示すブロック図である。尚、図５においては、図２に示したブロックに相当するブロックについては同一の符号を付してある。図５に示す通り、本実施形態のプログラム修正支援装置４０は、図２に示すプログラム修正支援装置４０の処理部４５に修正部４５ｂを追加した構成である。このような本実施形態のプログラム修正支援装置４０は、選別部４５ａで選別されたデータがプロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０に引き継がれるようにシステムプログラムＳＰを修正するようにしたものである。

修正部４５ｂは、選別部４５ａで選別されたデータがプロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０に引き継がれるように継続対象システムプログラムＳＰ１を修正する。具体的に、修正部４５ｂは、継続対象システムプログラムＳＰ１に対し、新たな記述（コード）を追加したり、既存の記述を変更したり、不要な記述を削除したりする。例えば、選別部４５ａで選別されたデータが、アドレス変動領域に格納されるデータである場合には、アドレス固定領域に格納されてポインタによって指し示されるものとなるように継続対象システムプログラムＳＰ１を修正する。修正の理由は、アドレス変動領域のアドレスを値として引き継ぐ可能性があるからである。現在のシステムプログラムで選別されたデータがアドレス変動領域のアドレスを格納していないことが明確であっても、今後のシステムプログラムの更新によって、アドレス変動領域のアドレスを格納する可能性があるからである。尚、修正部４５ｂで行われる処理の詳細については後述する。

尚、本実施形態のプログラム修正支援装置４０も、第１実施形態のプログラム修正支援装置４０と同様に、例えば、パーソナルコンピュータ又はワークステーション等のコンピュータによって実現される。修正部４５ｂの機能は、選別部４５ａの機能と同様に、修正部４５ｂの機能を実現するプログラムがコンピュータにインストールされることによりソフトウェア的に実現される。つまり、修正部４５ｂの機能は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することによって実現される。尚、本実施形態のプログラム修正支援装置４０も、クラウドコンピューティングによって実現されても良く、専用のハードウェアを用いて実現されても良い。

〈プログラム修正支援方法〉
図６は、本発明の第２実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。処理が開始されると、まず、選別部４５ａで選別されたデータ（引継データＤＴ）がアドレス変動領域に格納されるデータであるか否かを判断する処理が修正部４５ｂで行われる（ステップＳ２１）。引継データＤＴがアドレス変動領域に格納されるデータであると判断された場合（ステップＳ２１の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、アドレス固定領域を確保する処理が行われるように、システムプログラムＳＰを修正する処理が修正部４５ｂで行われる（ステップＳ２２）。

次に、ポインタ変数を作成する処理が行われるように、システムプログラムＳＰを修正する処理が修正部４５ｂで行われる（ステップＳ２３）。次いで、アドレス固定領域に格納される引継データＤＴが、ポインタによって指し示されるものとなるようにシステムプログラムＳＰを修正する処理が修正部４５ｂで行われる（ステップＳ２４）。

続いて、引継データＤＴの変数名がポインタ変数の変数名（アスタリスク記号が付された変数名）に置換されるよう、システムプログラムＳＰを修正する処理が修正部４５ｂで行われる（ステップＳ２５）。そして、システムプログラムＳＰが実行されたときに行われる初期化処理がバイパスされるように、システムプログラムＳＰを修正する処理が修正部４５ｂで行われる（ステップＳ２６）。以上の処理で、システムプログラムＳＰの修正が完了する。

これに対し、引継データＤＴがアドレス変動領域に格納されないデータであると判断された場合（ステップＳ２１の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、図６に示す処理が終了する。これは、引継データＤＴがアドレス固定領域に格納されるデータであることから、引継データＤＴの引き継ぎを行うためにシステムプログラムＳＰを修正する必要が無いためである。

尚、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる際に、アドレス固定領域に格納された引継データＤＴは、図１に示すオンライン更新制御部２４によって、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０にコピーされる。アドレス固定領域は、前述した通り、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えの前後においてアドレスが変動しない領域（記憶領域）である。このため、プロセス制御装置１０のアドレス固定領域に記憶された引継データＤＴは、プロセス制御装置２０のアドレス固定領域（プロセス制御装置１０のアドレス固定領域とアドレスが同じ記憶領域）にコピーされることとなる。

《システムプログラムの具体例》
図７は、本発明の第２実施形態によるプログラム修正支援方法で用いられるシステムプログラムの一例を示す図である。図８は、本発明の第２実施形態によるプログラム修正支援方法によって修正されたシステムプログラムの一例を示す図である。尚、図７，図８では、説明を簡単にするために、図４に示すメインプログラムＭＰ及びシステムプログラムＳＰａに相当するもののみを図示し、システムプログラムＳＰｂに相当するものについては図示を省略している。また、図７，図８に示すメインプログラムＭＰ及びシステムプログラムＳＰａは、説明の都合上、図４に示すものとは内容を異ならせてある。

図７に示すメインプログラムＭＰには、外部変数を宣言する記述４０１及びｍａｉｎ関数の記述４０２がある。図７に示す例では、外部変数として、整数型の変数Ｄ１、整数型のポインタ変数Ｄ２、整数型の変数ｍ１，ｍ２をメンバとする構造体変数Ｄ３、及び整数型の２個の要素を有する配列変数Ｄ４が宣言されている。尚、ｍａｉｎ関数の記述４０２は、図４に示すｍａｉｎ関数の記述１０２と内容が同じである。

図７に示すシステムプログラムＳＰａには、メインプログラムＭＰの外部変数を参照する記述５０１、関数ＩｎｉｔＡの記述５０２、及び関数ＥｘｅｃＡの記述５０３がある。図７に示す例では、記述５０１において、メインプログラムＭＰの外部変数の全て（外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）を参照する宣言がなされている。尚、関数ＩｎｉｔＡの記述５０２及び関数ＥｘｅｃＡの記述５０３は、説明の都合上、図４に示す関数ＩｎｉｔＡの記述２０２及び関数ＥｘｅｃＡの記述２０３とは異ならせてある。

図６に示すフローチャートの処理が開始されると、まず、ステップＳ２１で引継データＤＴがアドレス変動領域に格納されるデータであるか否かが判断される。ここでは、説明の便宜上、メインプログラムＭＰで宣言されている外部変数の全て（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）が引継データＤＴであり、且つ、アドレス変動領域に格納されるデータであるとする。このため、ステップＳ２１の判断結果は「ＹＥＳ」になる。

次に、ステップＳ２２で、アドレス固定領域を確保する処理が行われるように、システムプログラムＳＰが修正される。具体的には、図８に示す通り、記述４１１，４１２が追加され、ｍａｉｎ関数の記述４０２が修正される。記述４１１は、引継データＤＴ（外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）を要素とする構造体変数ｆｉｘｅｄＡｒｅａを宣言するものである。記述４１２は、アドレス固定領域を初期化する関数ＩｎｉｔｆｉｘｅｄＡｒｅａについてのものである。図８に示す例では、関数ＩｎｉｔｆｉｘｅｄＡｒｅａは、構造体変数ｆｉｘｅｄＡｒｅａに対し、アドレス固定領域の先頭アドレス（０ｘ１００００００）を設定する処理が実行される内容にされる。ｍａｉｎ関数の記述４０２は、関数ＩｎｉｔｆｉｘｅｄＡｒｅａを呼び出す記述４１３が追加された内容に修正される。

次いで、ステップＳ２３で、ポインタ変数を作成する処理が行われるように、システムプログラムＳＰが修正される。具体的には、図７に示すメインプログラムＭＰの記述４０１が、図８に示すメインプログラムＭＰの記述４１４に変更される。つまり、外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を宣言する記述１０１が、ポインタ変数Ｇｐ_Ｄ１，Ｇｐ_Ｄ２，Ｇｐ_Ｄ３，Ｄ４を宣言する記述４１４に変更される。

続いて、ステップＳ２４で、アドレス固定領域に格納される引継データＤＴが、ポインタによって指し示されるものとなるようにシステムプログラムＳＰが修正される。具体的には、関数ＩｎｉｔｆｉｘｅｄＡｒｅａの記述４１２が修正される。具体的には、図８に示す通り、引継データＤＴ（外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）が格納されるアドレス固定領域のアドレスをポインタ変数Ｇｐ_Ｄ１，Ｇｐ_Ｄ２，Ｇｐ_Ｄ３，Ｄ４に設定する記述４１５が追加される。

続いて、ステップＳ２５で、引継データＤＴの変数名がポインタ変数の変数名（アスタリスク記号が付された変数名）に置換されるよう、システムプログラムＳＰが修正される。具体的には、図７に示すシステムプログラムＳＰａに記述された外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の変数名がそれぞれ、図８に示す通り、ポインタ変数の変数名（アスタリスク記号が付された変数名）＊Ｇｐ_Ｄ１，＊Ｇｐ_Ｄ２，＊Ｇｐ_Ｄ３，＊Ｄ４に置換される。これにより、図７に示す記述５０１，５０２，５０３がそれぞれ、図８に示す記述５１１，５１２，５１３に変更される。

最後に、ステップＳ２６で、システムプログラムＳＰが実行されたときに行われる初期化処理がバイパスされるように、システムプログラムＳＰが修正される。具体的には、図８に示す通り、関数ＩｎｉｔＡの記述５１２に記述５１４が追加される。ここで、記述５１４は、オンラインシステム更新が行われる場合（変数ｆｌａｇの値がONLINE_UP_GRADEの値と等しい場合）には、システム機能Ａを初期化する関数ＩｎｉｔＡが実質的に行われないようにする(バイパスさせる）ものである。このようにして、図７に示すシステムプログラムＳＰが、図８に示すシステムプログラムＳＰに修正される。

図９は、本発明の第２実施形態において、修正前及び修正後のシステムプログラムが実行された場合のメモリマップの一例を示す図である。図７に示す修正前のシステムプログラムＳＰが実行されると、図９（ａ）に示す通り、外部変数の値がアドレス変動領域に格納される。これに対し、図８に示す修正後のシステムプログラムＳＰが実行されると、図９（ｂ）に示す通り、アドレス固定領域に格納されたデータの値がアドレス変動領域に格納されたポインタによって参照される。プロセス制御装置１０のアドレス固定領域に記憶された引継データＤＴは、プロセス制御装置２０に容易にコピーすることができる。このため、図８に示すシステムプログラムＳＰは、オンラインシステム更新に対応したものということができる。

以上の通り、本実施形態では、選別部４５ａで選別されたデータがプロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０に引き継がれるように、修正部４５ｂがシステムプログラムＳＰを修正するようにしている。これにより、作業者は、手作業でシステムプログラムＳＰの修正を行う必要が無くなるか、或いは、軽微な修正を行うだけで良くなる。このように、本発明の実施形態では、多大な労力を必要することなく容易にシステムプログラムをオンラインシステム更新に対応したものに修正できるよう作業者を支援することができる。

〔第３実施形態〕
〈プログラム修正支援装置〉
本実施形態のプログラム修正支援装置は、図５に示すプログラム修正支援装置４０とは、修正部４５ｂで行われる処理が若干異なるのみであり、修正部４５ｂで行われる処理以外は、図５に示すものと同様である。このため、本実施形態によるプログラム修正支援装置の詳細な説明は省略する。尚、本実施形態のプログラム修正支援装置４０も、第２実施形態のプログラム修正支援装置４０と同様に、選別部４５ａで選別されたデータがプロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０に引き継がれるようにシステムプログラムＳＰを修正するようにしたものである。

〈プログラム修正支援方法〉
図１０は、本発明の第３実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。尚、図１０においては、図６に示すフローチャートのステップと同じステップについては同一の符号を付してある。図１０に示すフローチャートは、図６に示すフローチャートのステップＳ２５をステップＳ３１に替えたものである。

ステップＳ３１では、引継データＤＴの変数名を変換するマクロが含まれるようにシステムプログラムＳＰを修正する処理が修正部４５ｂによって行われる。上記のマクロは、システムプログラムＳＰに記述されている変数名のうち、アドレス変動領域に格納される引継データＤＴの変数名を、ポインタ変数の変数名（アスタリスク記号が付された変数名）に変換するマクロである。但し、配列変数は配列名でポインタを表すため、引継データＤＴに配列変数が含まれている場合には、その配列変数の変数名を変換するマクロは含めない。

《システムプログラムの具体例》
図１１は、本発明の第３実施形態におけるプログラム修正支援方法によって修正されたシステムプログラムの一例を示す図である。修正前のシステムプログラムは、図７に示すものである。尚、図１１においては、図８に示すシステムプログラムＳＰの記述に相当する記述については同一の符号を付してある。ここで、本実施形態において、修正されたメインプログラムＭＰは図８に示すものと同じである。

図１０に示すステップＳ３１の処理が行われることによって、図７に示すシステムプログラムＳＰは、図１１に示す通り、記述５２１が追加され、記述５０１の一部が変更されたものに修正される。記述５２１は、アドレス変動領域に格納される引継データＤＴの変数名を、ポインタ変数の変数名（アスタリスク記号が付された変数名）に変換するマクロである。具体的には、外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の変数名をそれぞれ、ポインタ変数の変数名（アスタリスク記号が付された変数名）＊Ｇｐ_Ｄ１，＊Ｇｐ_Ｄ２，＊Ｇｐ_Ｄ３に置換するものである。ここで、引継データＤＴに含まれる外部変数Ｄ４は配列であるため、外部変数Ｄ４の変数名を変換するマクロは含まれていない。

記述５０１の変更は、引継データＤＴに含まれる外部変数Ｄ４の宣言をポインタ宣言にするものである。つまり、外部変数Ｄ４に係る記述を、図１１に示す記述５２２にするものである。図７に示すシステムプログラムＳＰａの記述５０１では、引継データＤＴに含まれる外部変数Ｄ４の宣言が配列宣言で行われていたが、これをポインタ宣言に変更するために、記述５０１の一部が変更される。

このようにして、図７に示すシステムプログラムＳＰが、図１１にシステムプログラムＳＰに修正される。図１１に示すシステムプログラムＳＰは、図８に示すシステムプログラムＳＰと同様に、アドレス固定領域に格納されたデータの値をアドレス変動領域に格納されたポインタによって参照するものである（図９（ｂ）参照）。プロセス制御装置１０のアドレス固定領域に記憶された引継データＤＴは、プロセス制御装置２０に容易にコピーすることができる。このため、図１１に示すシステムプログラムＳＰも、オンラインシステム更新に対応したものということができる。

以上の通り、本実施形態では、第２実施形態と同様に、選別部４５ａで選別されたデータがプロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０に引き継がれるように、修正部４５ｂがシステムプログラムＳＰを修正するようにしている。これにより、作業者は、手作業でシステムプログラムＳＰの修正を行う必要が無くなるか、或いは、軽微な修正を行うだけで良くなる。このように、本発明の実施形態では、多大な労力を必要することなく容易にシステムプログラムをオンラインシステム更新に対応したものに修正できるよう作業者を支援することができる。

また、本実施形態では、アドレス変動領域に格納される引継データＤＴの変数名を、ポインタ変数の変数名（アスタリスク記号が付された変数名）に変換するマクロが含まれるようにシステムプログラムＳＰを修正している。このようなマクロをシステムプログラムＳＰに含ませることで、第２実施形態のように、システムプログラムＳＰに記述された引継データＤＴの変数名の全てをポインタ変数の変数名（アスタリスクが付された変数名）に置換する必要がなくなる。つまり、第２実施形態に比べて、システムプログラムＳＰの修正箇所を少なくすることができる。これにより、例えば、作業者が、修正後のシステムプログラムＳＰの内容を確認する必要があった場合でも、作業者の負担（労力）を軽減することができる。

〔第４実施形態〕
〈プログラム修正支援装置〉
本実施形態のプログラム修正支援装置は、図５に示すプログラム修正支援装置４０とは、修正部４５ｂで行われる処理が若干異なるのみであり、修正部４５ｂで行われる処理以外は、図５に示すものと同様である。このため、本実施形態によるプログラム修正支援装置の詳細な説明は省略する。本実施形態のプログラム修正支援装置４０は、第２，第３実施形態のように、ポインタを介してアドレス固定領域に格納されたデータを参照するようにした場合に生じ得る性能劣化を改善するものである。

第２，第３実施形態のようにシステムプログラムＳＰが修正されると、データに対するアクセスが、直接アクセスからポインタを介した間接アクセスに変更されることになる。このような変更が行われると、例えば、数値や文字列を格納する単純変数やポインタ変数に対するアクセスも直接アクセスから間接アクセスに変更され、性能に大きな影響を与える可能性がある。本実施形態は、このようなアクセスの変更がなされた場合に生じ得る性能劣化を改善するようにしたものである。尚、配列変数や構造体変数に対するアクセスはポインタを介した間接アクセスになっていることが多く、性能への影響は少ないと考えられるため、本実施形態では、これらの変数については考慮しない。

〈プログラム修正支援方法〉
図１２は、本発明の第４実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。図１２に示すフローチャートの処理は、例えば、図１０に示す処理（第２実施形態における処理）が終了すると開始される。処理が開始されると、まず、引継データＤＴの各々について性能劣化があるか否かを判断する処理が、修正部４５ｂで行われる（ステップＳ４１）。

ここでは、対象の単純変数及びポインタ変数をマクロ置換する前と比較して、規定値以上の性能劣化が確認できる場合に性能劣化ありと判断される。例えば、引継データＤＴが、数値や文字列を格納する単純変数やポインタ変数である場合には、性能劣化ありと判断される（判断結果が「ＹＥＳ」）。これに対し、引継データＤＴが、配列変数や構造体変数である場合には、性能劣化なしと判断される（判断結果が「ＮＯ」）。

ステップＳ４１において、性能劣化ありと判断された場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、性能劣化の原因が単純変数であるか否かを判断する処理が、修正部４５ｂで行われる（ステップＳ４２）。ステップＳ４２において、性能劣化の原因が単純変数であると判断された場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、その単純変数がアドレス変動領域のアドレスを意味していないか否かを判断する処理が、修正部４５ｂで行われる（ステップＳ４３）。単純変数がアドレス変動領域のアドレスを意味している場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、アドレス変動領域のアドレスを引き継ぐことはできないため、性能改善を諦める。

これに対し、単純変数がアドレス変動領域のアドレスを意味していないと判断された場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、単純変数が引継領域ＨＡを介して引き継がれるようにシステムプログラムＳＰを修正する処理が、修正部４５ｂで行われる（ステップＳ４４）。ここで、引継領域ＨＡとは、図１に示すプロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０に引継データＤＴを引き継ぐために一時的に確保される領域（記憶領域）である（図１４（ｂ）参照）。

尚、ステップＳ４２の判断結果が「ＮＯ」の場合、ステップＳ４３の判断結果が「ＮＯ」の場合、又はステップＳ４４の処理が終了した場合には、性能劣化の原因がポインタ変数であるか否かを判断する処理が、修正部４５ｂで行われる（ステップＳ４５）。ステップＳ４５において、性能劣化の原因がポインタ変数であると判断された場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、そのポインタ変数がアドレス固定領域のアドレスを指し示すポインタ変数であるか否かを判断する処理が、修正部４５ｂで行われる（ステップＳ４６）。ポインタ変数がアドレス固定領域のアドレスを指し示すポインタ変数ではないと判断された場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、アドレス変動領域のアドレスを引き継ぐことはできないため、性能改善を諦める。

これに対し、アドレス固定領域のアドレスを指し示すポインタ変数であると判断された場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、ポインタ変数が引継領域ＨＡを介して引き継がれるようにシステムプログラムＳＰを修正する処理が、修正部４５ｂで行われる（ステップＳ４７）。尚、ステップＳ４１の判断結果が「ＮＯ」の場合、ステップＳ４５の判断結果が「ＮＯ」の場合、ステップＳ４６の判断結果が「ＮＯ」の場合、又はステップＳ４７の処理が終了した場合には、図１２に示す一連の処理が終了する。

《システムプログラムの具体例》
図１３は、本発明の第４実施形態におけるプログラム修正支援方法によって修正されたシステムプログラムの一例を示す図である。修正前のシステムプログラムは、図１１に示すものである。尚、図１３においては、図１１に示すシステムプログラムＳＰの記述に相当する記述については同一の符号を付してある。

ここで、説明を簡単にするために、図７に示す外部変数Ｄ１，Ｄ２（単純変数Ｄ１、ポインタ変数Ｄ２）がアドレス固定領域に格納されてポインタを介して参照される場合に性能劣化が生ずるものとする。この場合には、図１２に示すステップＳ４４によって、単純変数Ｄ１が引継領域ＨＡを介して引き継がれるようにシステムプログラムＳＰが修正される。また、図１２に示すステップＳ４７によって、ポインタ変数Ｄ２が引継領域ＨＡを介して引き継がれるようにシステムプログラムＳＰが修正される。

図１２に示すステップＳ４４，Ｓ４７の処理が行われることによって、図１１に示すメインプログラムＭＰは、図１３に示す通り、記述４２１，４２２，４２３，４２４が追加され、記述４１１，４１２，４１４の一部が変更されたものに修正される。記述４１１は、引継領域ＨＡのデータ構造（単純変数Ｄ１、ポインタ変数Ｄ２を要素とするデータ構造）を規定する構造体変数ｈａｎｄｏｆｆＡｒｅａを宣言するものである。

記述４２２は、引継領域ＨＡを初期化する関数ｉｎｉｔＨｎｄｏｆｆＡｒｅａについてのものである。図１３に示す例では、関数ｉｎｉｔＨｎｄｏｆｆＡｒｅａは、構造体変数ｈａｎｄｏｆｆＡｒｅａに対し、引継領域ＨＡの先頭アドレス（０ｘ２００００００）を設定する処理が実行される内容にされる。ここで、引継領域ＨＡは、アドレス固定領域である必要はなく、アドレス変動領域であって良い。従って、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる前後において、引継領域ＨＡの先頭アドレスが違っても良い。但し、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる前後において、引継領域ＨＡのサイズは等しい必要がある。記述４２３は、引継領域ＨＡにデータを格納する関数ｉｎｉｔＤａｔａＳａｖｅについてのものであり、記述４２４は、引継領域ＨＡからデータを引き出す関数ｉｎｉｔＤａｔａＲｅｓｔｏｒｅについてのものである。尚、システム機能の初期化後に、関数ｉｎｉｔＤａｔａＲｅｓｔｏｒｅを呼び出すならば、初期化をバイパスする必要がない。

記述４１１の変更は、構造体変数ｆｉｘｅｄＡｒｅａのメンバから外部変数Ｄ１，Ｄ２を削除して、外部変数Ｄ３，Ｄ４のみとするものである。記述４１２の変更は、関数ＩｎｉｔｆｉｘｅｄＡｒｅａにおいて、ポインタ変数Ｇｐ_Ｄ１，Ｇｐ_Ｄ２に関する記述を削除し、ポインタ変数Ｇｐ_Ｄ３，Ｄ４に対してのみアドレス固定領域のアドレスの設定が行われるようにするものである。記述４１４の変更は、ポインタ変数Ｇｐ_Ｄ１，Ｇｐ_Ｄ２を宣言する記述を外部変数Ｄ１，Ｄ２を宣言する記述４２５に変更するものである。

また、図１２に示すステップＳ４４，Ｓ４７の処理が行われることによって、図１１に示すシステムプログラムＳＰａは、図１３に示す通り、記述５２１の一部が変更されたものに修正される。記述５２１の変更は、外部変数Ｄ１，Ｄ２に係るマクロを削除し、外部変数Ｄ３に係るマクロのみにするものである。尚、詳細は後述するが、外部変数Ｄ１，Ｄ２は、引継領域ＨＡを介して、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０に引き継がれる。このため、記述５２１の変更は、引継領域ＨＡを介してプロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０に引き継がれるデータの変数名に係るマクロを削除する修正であるということができる。

図１４は、本発明の第４実施形態において、修正前及び修正後のシステムプログラムが実行された場合のメモリマップの一例を示す図である。図１１に示す修正前のシステムプログラムＳＰが実行されると、図１４（ａ）に示す通り、アドレス固定領域に格納された外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の値がアドレス変動領域に格納されたポインタＧｐ_Ｄ１，Ｇｐ_Ｄ２，Ｇｐ_Ｄ３，Ｄ４によってそれぞれ参照される。

これに対し、図１１に示す修正後のシステムプログラムＳＰが実行されると、図１４（ｂ）に示す通り、アドレス変動領域に格納された外部変数Ｄ１，Ｄ２については直接参照される。アドレス固定領域に格納された外部変数Ｄ３，Ｄ４の値については、修正前と同様に、アドレス変動領域に格納されたポインタＧｐ_Ｄ３，Ｄ４によってそれぞれ参照される。尚、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる際には、アドレス変動領域に格納された外部変数Ｄ１，Ｄ２は、図１４（ｂ）に示す引継領域ＨＡを介してプロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０に引き継がれる。

ここで、引き継ぐべきデータがアドレス変動領域のアドレスを示すものである場合には、引継領域ＨＡを介してプロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０に引き継ぎを行うことはできない。本実施形態では、図１２に示すステップＳ４３，Ｓ４６の処理を設けることによって、このようなデータが、引継領域ＨＡを介して引き継がれるデータに含まれないようにしている。

以上の通り、本実施形態では、第２，第３実施形態のように、ポインタを介してアドレス固定領域に格納されたデータを参照するようにした場合に性能劣化が生ずる可能性があるか否かを判断している。そして、性能劣化が生ずる可能性があるデータについては、直接参照されるよう変更し、且つ、予め確保した引継領域ＨＡを介してプロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０に引き継ぎが行われるようにシステムプログラムＳＰを修正している。これにより、作業者は、手作業でシステムプログラムＳＰの大幅な修正を行うことなく、性能劣化を改善することができる。このように、本発明の実施形態では、多大な労力を必要することなく容易にシステムプログラムをオンラインシステム更新に対応したものに修正できるよう作業者を支援することができる。

〔第５実施形態〕
〈プログラム修正支援装置〉
本実施形態のプログラム修正支援装置は、図５に示すプログラム修正支援装置４０とは、修正部４５ｂで行われる処理が若干異なるのみであり、修正部４５ｂで行われる処理以外は、図５に示すものと同様である。このため、本実施形態によるプログラム修正支援装置の詳細な説明は省略する。本実施形態のプログラム修正支援装置４０は、アドレス変動領域のデータをアドレス固定領域に移動させることができない場合であっても、アドレス変動領域のアドレス値を引き継ぐことを回避して、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への引き継ぎが行われるようにするものである。

上述した第２～第４実施形態は、アドレス変動領域のデータをアドレス固定領域に移動させることが可能であることを前提としている。しかしながら、データの種類によってはアドレス固定領域に移動させることができないものもある。例えば、Ｃ言語で記述されたプログラムを例に挙げると、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる際に、呼び出し関数が動的に変更されるコールバック関数の関数ポインタ値を引き継ぐ場合である。この場合において、各関数ポインタが指し示す各関数のプログラムロード領域は、他の関数のプログラム修正によって前後にずれるため、関数ポインタはアドレス変動領域内のアドレスといえる。しかしながら、本プログラムロード領域は、言語処理系によって決定されるものであるため、プログラムの修正等によってアドレスを固定させることは困難である。

〈プログラム修正支援方法〉
図１５は、本発明の第５実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。尚、図１５においては、図１０に示すフローチャートのステップと同じステップについては同一の符号を付してある。図１５に示すフローチャートは、図１０に示すフローチャートにステップＳ５１～Ｓ５４の処理を追加したものである。

ステップＳ２１において、選別部４５ａで選別されたデータ（引継データＤＴ）がアドレス変動領域に格納されるデータであると判断された場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）に、ステップＳ５１の処理が行われる。ステップＳ５１では、アドレス変動領域のデータをアドレス固定領域に移動可能であるか否かを判断する処理が、修正部４５ｂで行われる。アドレス変動領域のデータをアドレス固定領域に移動できると判断された場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、ステップＳ２２の処理が行われる。尚、ステップＳ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ３１，Ｓ２６の処理については、第３実施形態で説明を行っているため説明を省略する。

これに対し、アドレス変動領域のデータをアドレス固定領域に移動できないと判断された場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、初期化処理でアドレステーブルが作成されるようにシステムプログラムＳＰを修正する処理が、修正部４５ｂで行われる（ステップＳ５２）。ここで、上記のアドレステーブルは、アドレス変動領域に格納されたデータのアドレスが登録されるテーブルである。このアドレステーブルには、例えば、コールバック関数の関数ポインタ値が登録される。

次に、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替え前のアドレステーブルを用いて、以下の第１変換処理が行われるようにシステムプログラムＳＰを修正する処理が、修正部４５ｂで行われる（ステップＳ５３）。
第１変換処理：アドレス変動領域に格納された引継データＤＴのアドレスをテーブル番号に変換する処理

続いて、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替え後のアドレステーブルを用いて、以下の第２変換処理が行われるようにシステムプログラムＳＰを修正する処理が、修正部４５ｂで行われる（ステップＳ５４）。
第２変換処理：引き継がれたテーブル番号をアドレス変動領域に格納された引継データＤＴのアドレスに変換する処理

《システムプログラムの具体例》
図１６は、本発明の第５実施形態によるプログラム修正支援方法で用いられるシステムプログラムの一例を示す図である。図１７は、本発明の第５実施形態によるプログラム修正支援方法によって修正されたシステムプログラムの一例を示す図である。尚、図１６，図１７では、図７，図８と同様に、図４に示すメインプログラムＭＰ及びシステムプログラムＳＰａに相当するもののみを図示し、システムプログラムＳＰｂに相当するものについては図示を省略している。また、図１６，図１７に示すメインプログラムＭＰ及びシステムプログラムＳＰａは、説明の都合上、図７，図８に示すものとは内容を異ならせてある。

図１６に示すメインプログラムＭＰには、外部変数を宣言する記述６０１及びｍａｉｎ関数の記述６０２がある。図１６に示す例では、外部変数として、関数ポインタＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４が宣言されている。尚、ｍａｉｎ関数の記述６０２は、図７に示すｍａｉｎ関数の記述４０２と内容が同じである。

図１６に示すシステムプログラムＳＰａには、メインプログラムＭＰの外部変数を参照する記述７０１、関数ＩｎｉｔＡの記述７０２、関数ＥｘｅｃＡの記述７０３、関数Ｓｕｂ１の記述７０４、関数Ｓｕｂ２の記述７０５、及び関数Ｓｕｂ３の記述７０６がある。図１６に示す例では、記述７０１において、メインプログラムＭＰの外部変数の全て（外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）を参照する宣言がなされている。尚、関数ＩｎｉｔＡの記述７０２及び関数ＥｘｅｃＡの記述７０３は、説明の都合上、図７に示す関数ＩｎｉｔＡの記述５０２及び関数ＥｘｅｃＡの記述５０３とは異ならせてある。関数Ｓｕｂ１，関数Ｓｕｂ２，関数Ｓｕｂ３は、システムプログラムＳＰａ内でのみ用いられる関数である。

関数ＩｎｉｔＡは、関数Ｓｕｂ１，関数Ｓｕｂ２，関数Ｓｕｂ３の関数ポインタを外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３にそれぞれ設定し、外部変数Ｄ１の値を外部変数Ｄ４に設定する処理が初期化処理として実行される内容である。ここで、外部変数Ｄ４は、ｍａｉｎ関数によって関数ＥｘｅｃＡが次に（１秒後に）呼び出されるときに実行される関数の関数ポインタを格納するために用意される。

関数ＥｘｅｃＡは、外部変数Ｄ４で指し示されている関数を実行し、その後に外部変数Ｄ４の内容を変える（設定する）処理が実行される内容である。図１６に示す例では、外部変数の内容は以下の通りに設定される。つまり、外部変数Ｄ４が外部変数Ｄ１と等しければ、外部変数Ｄ４の内容は外部変数Ｄ２の内容に設定される。外部変数Ｄ４が外部変数Ｄ２と等しければ、外部変数Ｄ４の内容は外部変数Ｄ３の内容に設定される。外部変数Ｄ４が外部変数Ｄ３と等しければ、外部変数Ｄ４の内容は外部変数Ｄ１の内容に設定される。つまり、外部変数Ｄ４の内容は、関数ＥｘｅｃＡが呼び出される度に、関数Ｓｕｂ１、関数Ｓｕｂ２、関数Ｓｕｂ３が順次実行されるように設定される。

図１５に示す処理が開始されると、まず、ステップＳ２１で引継データＤＴがアドレス変動領域に格納されるデータであるか否かが判断される。ここでは、説明の便宜上、メインプログラムＭＰで宣言されている外部変数の全て（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４）が引継データＤＴであり、且つ、アドレス変動領域に格納されるデータであるとする。このため、ステップＳ２１の判断結果は「ＹＥＳ」になる。

次に、ステップＳ５１で、外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４をアドレス固定領域に移動可能であるか否かが判断される。外部変数Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は、システムプログラムＳＰａの関数Ｓｕｂ１，関数Ｓｕｂ２，関数Ｓｕｂ３の関数ポインタを格納するものであるから、ステップＳ５１の判断結果が「ＮＯ」になる。

次いで、ステップＳ５２において、初期化処理でアドレステーブルが作成されるようにシステムプログラムＳＰを修正する処理が行われる。具体的には、図１７に示す通り、メインプログラムＭＰの記述６０１に記述６１１，６１２が追加され、システムプログラムＳＰａの記述７０１に記述７１１，７１２が追加されるとともに、記述７０２に記述７１３が追加される。

メインプログラムＭＰの記述６１１は、関数ポインタを格納可能な３つの要素を有する配列変数Ｄ５（以下、「アドレステーブルＤ５」ということもある）を外部変数として宣言するものである。また、メインプログラムＭＰの記述６１２は、配列変数Ｄ５の要素の番号（以下、「アドレステーブルＤ５のテーブル番号」ということもある）を格納する整数型の変数Ｄ６を外部変数として宣言するものである。

システムプログラムＳＰａの記述７１１，７１２は、メインプログラムＭＰの外部変数Ｄ５，Ｄ６をそれぞれ参照するものである。また、システムプログラムＳＰａの記述７１３は、初期化処理を行う関数ＩｎｉｔＡにおいて、アドレステーブルＤ５の初期化処理を行うものである。具体的に、関数Ｓｕｂ１，関数Ｓｕｂ２，関数Ｓｕｂ３の関数ポインタをアドレステーブルＤ５に設定するものである。

尚、アドレステーブルＤ５は、関数ＩｎｉｔＡが実行される度に生成される。図１７に示すシステムプログラムＳＰがプロセス制御装置１０で実行される場合には、プロセス制御装置１０のシステムスタート時（例えば、起動時）にアドレステーブルが生成される。また、図１７に示すシステムプログラムＳＰがプロセス制御装置２０で実行される場合には、プロセス制御装置２０のシステムスタート時（例えば、起動時）にアドレステーブルが生成される。

続いて、ステップＳ５３で、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替え前において、アドレステーブルを用いてアドレスをテーブル番号に変換する処理が行われるようにシステムプログラムＳＰを修正する処理が行われる。具体的には、図１７に示す通り、システムプログラムＳＰａに関数ＣｏｎｖｅｒｔＩｎｄｅｘの記述７１４が追加される。

関数ＣｏｎｖｅｒｔＩｎｄｅｘは、外部変数Ｄ４の内容に応じて、外部変数Ｄ６の値を変える（設定する）処理が実行される内容である。図１６に示す例では、外部変数Ｄ６の値は以下の通りに設定される。つまり、外部変数Ｄ４が外部変数Ｄ５［０］と等しければ、外部変数Ｄ６の値が「０」に設定される。外部変数Ｄ４が外部変数Ｄ５［１］と等しければ、外部変数Ｄ６の値が「１」に設定される。外部変数Ｄ４が外部変数Ｄ５［２］と等しければ、外部変数Ｄ６の値が「２」に設定される。

そして、ステップＳ５４で、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替え後において、初期化されたアドレステーブルを用いてテーブル番号をアドレスに変換する処理が行われるようにシステムプログラムＳＰを修正する処理が行われる。具体的には、図１７に示す通り、システムプログラムＳＰａの記述７０２に記述７１５が追加される。

記述７１５は、オンラインシステム更新が行われる場合（変数ｆｌａｇの値がONLINE_UP_GRADEの値と等しい場合）には、アドレステーブルＤ５の特定の要素に格納されているアドレスを、外部変数Ｄ４に設定するものである。尚、上記の特定の要素は、外部変数Ｄ６の値（テーブル番号）で特定される要素である。

ここで、外部変数Ｄ６の値として「０」が引き継がれる場合を考える。プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替え前においては、外部変数Ｄ５［０］（アドレステーブルＤ５のテーブル番号が「０」である要素）には、関数Ｓｕｂ１の関数ポインタが格納されていた。プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替え後においては、記述７１５の内容が実行されることにより、外部変数Ｄ５［０］（アドレステーブルＤ５のテーブル番号が「０」である要素）には、関数Ｓｕｂ１の関数ポインタが格納される。

このように、本実施形態では、外部変数Ｄ６の値（アドレステーブルＤ５のテーブル番号）を介して、いわば関数Ｓｕｂ１の関数ポインタ値を間接的に引き継ぐようにしている。仮に、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替え後における関数Ｓｕｂ１の関数ポインタの値と、切り替え後における関数Ｓｕｂ１の関数ポインタの値とが異なっていても、外部変数Ｄ６を介することで、問題無く引き継ぐことができる。

以上の通り、本実施形態では、アドレス変動領域のデータをアドレス固定領域に移動させることができない場合には、システムプログラムＳＰが実行される際にアドレステーブルが生成されるようシステムプログラムＳＰを修正している。そして、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替え前に生成されたアドレステーブルのテーブル番号を引き継ぎ、切り替え後に生成されるアドレステーブルのテーブル番号として用いる処理が行われるようにシステムプログラムＳＰを修正している。

これにより、アドレス変動領域のデータをアドレス固定領域に移動させることができない場合であっても、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への引き継ぎを行うことが可能になる。尚、この修正を用いれば、第４実施形態において、単純変数やポインタ変数がアドレス変動領域のアドレス値の場合でも、アドレス値を変動しない別の情報に変換して引き継ぐので、性能改善が行える。このように、本発明の実施形態では、多大な労力を必要することなく容易にシステムプログラムをオンラインシステム更新に対応したものに修正できるよう作業者を支援することができる。

以上、本発明の実施形態によるプログラム修正支援装置及びプログラム修正支援方法について説明した。本発明は上述した実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で任意に変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、システムプログラムＳＰがＣ言語で記述されているものとして説明したが、システムプログラムＳＰがＣ言語で記述されている場合に限定する趣旨ではない。システムプログラムＳＰは、Ｃ言語以外の任意の言語で記述されていても良い。

また、上述した実施形態では、オンライン更新制御部２４が、プロセス制御装置２０のみに実装されている例について説明した。しかしながら、特許文献１に開示されたもののように、オンライン更新制御部２４の機能は、プロセス制御装置１０とプロセス制御装置２０とに分けて実装されていても良い。

１ プロセス制御システム
１０ プロセス制御装置
２０ プロセス制御装置
４０ プログラム修正支援装置
４５ａ 選別部
４５ｂ 修正部
ＨＡ 引継領域
ＳＰ システムプログラム
ＳＰ１ システムプログラム
ＳＰ２ システムプログラム

プロセス制御システムの概略機能構成を示す機能構成図である。 本発明の第１実施形態によるプログラム修正支援装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。 本発明の第１実施形態によるプログラム修正支援方法で用いられるシステムプログラムの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態によるプログラム修正支援装置の要部構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態によるプログラム修正支援方法で用いられるシステムプログラムの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態によるプログラム修正支援方法によって修正されたシステムプログラムの一例を示す図である。 本発明の第２実施形態において、修正前及び修正後のシステムプログラムが実行された場合のメモリマップの一例を示す図である。 本発明の第３実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態におけるプログラム修正支援方法によって修正されたシステムプログラムの一例を示す図である。 本発明の第４実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態におけるプログラム修正支援方法によって修正されたシステムプログラムの一例を示す図である。 本発明の第４実施形態において、修正前及び修正後のシステムプログラムが実行された場合のメモリマップの一例を示す図である。 本発明の第５実施形態によるプログラム修正支援方法を示すフローチャートである。 本発明の第５実施形態によるプログラム修正支援方法で用いられる修正前のシステムプログラムの一例を示す図である。 本発明の第５実施形態によるプログラム修正支援方法によって修正されたシステムプログラムの一例を示す図である。

図１２に示すステップＳ４４，Ｓ４７の処理が行われることによって、図１１に示すメインプログラムＭＰは、図１３に示す通り、記述４２１，４２２，４２３，４２４が追加され、記述４１１，４１２，４１４の一部が変更されたものに修正される。記述４２１は、引継領域ＨＡのデータ構造（単純変数Ｄ１、ポインタ変数Ｄ２を要素とするデータ構造）を規定する構造体変数ｈａｎｄｏｆｆＡｒｅａを宣言するものである。

これに対し、図１３に示す修正後のシステムプログラムＳＰが実行されると、図１４（ｂ）に示す通り、アドレス変動領域に格納された外部変数Ｄ１，Ｄ２については直接参照される。アドレス固定領域に格納された外部変数Ｄ３，Ｄ４の値については、修正前と同様に、アドレス変動領域に格納されたポインタＧｐ_Ｄ３，Ｄ４によってそれぞれ参照される。尚、プロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０への切り替えが行われる際には、アドレス変動領域に格納された外部変数Ｄ１，Ｄ２は、図１４（ｂ）に示す引継領域ＨＡを介してプロセス制御装置１０からプロセス制御装置２０に引き継がれる。

《システムプログラムの具体例》
図１６は、本発明の第５実施形態によるプログラム修正支援方法で用いられる修正前のシステムプログラムの一例を示す図である。図１７は、本発明の第５実施形態によるプログラム修正支援方法によって修正されたシステムプログラムの一例を示す図である。尚、図１６，図１７では、図７，図８と同様に、図４に示すメインプログラムＭＰ及びシステムプログラムＳＰａに相当するもののみを図示し、システムプログラムＳＰｂに相当するものについては図示を省略している。また、図１６，図１７に示すメインプログラムＭＰ及びシステムプログラムＳＰａは、説明の都合上、図７，図８に示すものとは内容を異ならせてある。

次いで、ステップＳ５２において、初期化処理でアドレステーブルが作成されるようにシステムプログラムＳＰを修正する処理が行われる。具体的には、図１７に示す通り、メインプログラムＭＰの記述６０１に記述６１１，６１２が追加され、システムプログラムＳＰａの記述７０１に記述７１１，７１２が追加されるとともに、記述７０２に記述７１３，７１５が追加される。

関数ＣｏｎｖｅｒｔＩｎｄｅｘは、外部変数Ｄ４の内容に応じて、外部変数Ｄ６の値を変える（設定する）処理が実行される内容である。図１７に示す例では、外部変数Ｄ６の値は以下の通りに設定される。つまり、外部変数Ｄ４が外部変数Ｄ５［０］と等しければ、外部変数Ｄ６の値が「０」に設定される。外部変数Ｄ４が外部変数Ｄ５［１］と等しければ、外部変数Ｄ６の値が「１」に設定される。外部変数Ｄ４が外部変数Ｄ５［２］と等しければ、外部変数Ｄ６の値が「２」に設定される。

Claims (12)

1. 第１プロセス制御装置と第２プロセス制御装置とを備えるプロセス制御システムにおける機能を実現するプログラムの修正を支援するプログラム修正支援装置であって、
   前記プログラムのうち、前記第１プロセス制御装置から前記第２プロセス制御装置への切り替えが行われる際に継続させる必要のある第１機能を実現する第１プログラムで用いられるデータの中から、前記切り替えが行われる際に前記第１機能が継続されるために保持する必要があるデータを選別する選別部を備えるプログラム修正支援装置。
2. 前記選別部は、前記第１プログラムで用いられるデータの中から、前記切り替えが行われる時点までデータの格納領域が存続し、且つ、前記第１プログラムの実行によって値が変わる可能性があるデータを選別する、請求項１記載のプログラム修正支援装置。
3. 前記選別部は、選別したデータが、前記切り替えが行われる際に継続させる必要のない第２機能を実現する第２プログラムの実行によって値が変わる可能性がないか否かを判断する、請求項２記載のプログラム修正支援装置。
4. 前記選別部は、前記第２プログラムの実行によって値が変わる可能性があると判断した場合には、前記第１プログラムで用いられるデータと、値を変える可能性のある前記第２プログラムで用いられるデータとの中から、前記切り替えが行われる際に前記第１機能が継続されるために保持する必要があるデータを選別する、請求項３記載のプログラム修正支援装置。
5. 前記選別部で選別されたデータが前記第１プロセス制御装置から前記第２プロセス制御装置に引き継がれるように前記プログラムを修正する修正部を更に備える、請求項１から請求項４の何れか一項に記載のプログラム修正支援装置。
6. 前記修正部は、前記選別部で選別されたデータが、前記切り替えの前後においてアドレスが変動する可能性のあるアドレス変動領域に格納されるデータである場合には、前記選別部で選別されたデータが、前記切り替えの前後においてアドレスが変動しないアドレス固定領域に格納されてポインタによって指し示されるものとなるように前記プログラムを修正する、請求項５記載のプログラム修正支援装置。
7. 前記修正部は、前記第１プログラムに記述されている変数名のうち、前記アドレス変動領域に格納されるデータの変数名を前記ポインタの変数名に変更する修正を行う、請求項６記載のプログラム修正支援装置。
8. 前記修正部は、前記第１プログラムに記述されている変数名のうち、前記アドレス変動領域に格納されるデータの変数名を前記ポインタの変数名に変換するマクロが含まれるように前記プログラムを修正する、請求項６記載のプログラム修正支援装置。
9. 前記修正部は、前記選別部で選別されたデータのうち、前記アドレス固定領域に格納されて前記ポインタによって指し示されると前記プロセス制御システムの性能劣化が引き起こされる可能性があるデータについては、予め確保した引継領域を介して前記第１プロセス制御装置から前記第２プロセス制御装置に引き継ぎが行われるように前記プログラムを修正する、請求項８記載のプログラム修正支援装置。
10. 前記修正部は、前記第１プログラムに含まれるマクロのうち、前記引継領域を介して前記第１プロセス制御装置から前記第２プロセス制御装置に引き継ぎが行われるデータの変数名に係るマクロを削除する修正を行う、請求項９記載のプログラム修正支援装置。
11. 前記修正部は、前記選別部で選別されたデータを前記アドレス固定領域に移動させることができない場合には、前記第１プログラムの起動時に前記データのアドレスが登録されるアドレステーブルを生成し、前記切り替えが行われる前に生成された前記アドレステーブルのテーブル番号を引き継いで、前記切り替えが行われた後に生成される前記アドレステーブルのテーブル番号として用いる処理が行われるように前記プログラムを修正する、請求項６から請求項１０の何れか一項に記載のプログラム修正支援装置。
12. 第１プロセス制御装置と第２プロセス制御装置とを備えるプロセス制御システムにおける機能を実現するプログラムの修正を支援するプログラム修正支援方法であって、
    前記プログラムのうち、前記第１プロセス制御装置から前記第２プロセス制御装置への切り替えが行われる際に継続させる必要のある第１機能を実現する第１プログラムで用いられるデータの中から、前記切り替えが行われる際に前記第１機能が継続されるために保持する必要があるデータを選別する選別ステップを有するプログラム修正支援方法。

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