JP2571143B2 - プログラム開発装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はプログラム開発装置に関し、特に、利用者
から与えられた仕様定義情報から実行可能プログラムを
作成するプログラム開発装置に関する。

［従来の技術および発明が解決しようとする課題］ 従来人手によって行なわれていたソフトウェアシステ
ム作成を自動化して短時間で所望の仕様を実現するソフ
トウェアシステム開発装置が種々提案され実用化されて
いる。

このようなプログラム開発装置においては、一般的
に、プログラムの制御構造を直接表現する文法を備えた
プログラム言語が用いられる。目的ソフトウェアシステ
ムの仕様を記述する仕様定義を行なう場合には、通常唯
一の種類の言語が用いられる。利用者はこの特定のプロ
グラム言語に用意された文法のみを用いて目的ソフトウ
ェアシステムの仕様を定義する。このように唯一のプロ
グラム言語を用いてソフトウェアシステムの仕様を定義
する場合、その仕様の定義は利用された表現形式の備え
る記述能力に束縛され、完成度の高いソフトウェアシス
テムを構築するのが困難となる。また、その完成された
プログラムにおいても１つの機能は利用される言語に依
存した一面的表現能力を備えているだけであり、了解性
の乏しいプログラムとなる。

また、最近においては、ソフトウェアシステムの開発
に複数のプログラム言語を混在して利用することのでき
るプログラム開発装置が提案されつつある。しかしなが
らこのシステムにおいても目的とするソフトウェアシス
テム中の任意の１機能を定義するために利用することの
できる言語はただ１つのみであり、それぞれ異なる機能
を個々の言語で定義することができるだけである。たと
えばCASE（コンピュータ・エイデッド・ソフトウェア・
エンジニアリング）ツールにおいては、目的ソフトウェ
アシステムの構造化分析および構造化設計技法に基づい
てプログラムを作成している。構造化分析はデータの流
れに着目して利用者の理解が容易な図形表現を用いてシ
ステムの機能を階層的に定義する。構造化設計では、プ
ログラムを構成するモジュール（１つの機能）間の呼出
し関係に着目した図形表現を用いてプログラムの構造を
段階的に設計する。CASEツールは、この２つの機能を統
合して、単純な図形を用いてソフトウェアシステムをモ
デル化し、このモデル化されたソフトウェアシステムを
階層的に詳細化していくことにより要求分析し、基本設
計を行なうことによりソフトウェア開発の上流工程（要
求分析および基本設計）を支援する。

しかしながら、このCASEツールにおいて、構造化され
たソフトウェアシステムにおいては、個々の構造に対し
複数の言語から最適と思われる言語を選択し、個々の機
能は唯一の言語で記述している。このため、このCASEツ
ールにおいては、個々の言語で形成された機能が結合さ
れて１つのソフトウェアシステムとなっているが、この
場合においても個々を機能単位は１つのプログラム言語
で表現されているため、その表現は一面的となり完成さ
れたプログラムは了解性の乏しいプログラムとなる。

また、このCASEツールにおいては、詳細設計およびプ
ログラム製造などの下流工程との連携に関しては、上流
行程で得られたプログラム構造、およびデータ構造等の
情報は下流へ渡して利用することができるものも存在す
るものの、この場合、実行可能プログラムが自動生成さ
れるものではなく、単にドキュメントとして保存される
だけであり、また大部分においては上流工程から下流工
程への連携時には従来のプログラミング手法に依存して
データの所望情報の移植を行なう場合が残されている。

またある上流工程のツールの場合においては、階層的
に基本設計の詳細化を行ない、それ以上詳細化する必要
のない階層に至った時点の仕様を上流工程の手法とは異
なり、通常のテキスト型のプログラム手法である疑似コ
ーディングで記述してプログラムの製造を行なってい
る。

このような場合、作成されたソフトウェアシステムは
階層構造を有しているものの、階層個々が独立的に実行
可能となるものではなく全階層がすべて形成された場合
に１つ機能が実行可能となり、個々の階層の連携関係を
開発装置が維持することにより階層個々に関して実行可
能プログラムを自動生成することは不可能であり、各階
層におけるシミュレーションおよびその検証を実行する
ことはできない。

それゆえ、この発明の目的は、利用者に対し１つの仕
様定義を複数の言語を用いて多面的に行なうことを可能
とし、了解性および記述性ならびに操作性の優れたソフ
トウェア開発環境を提供するとともに、その目的ソフト
ウェアシステムを実行可能なプログラムへ変換し実行す
る際に、プログラムのシミュレーション実行が仕様定義
の階層と対応して行なえるようなプログラム開発装置を
提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るプログラム開発装置は、仕様定義情報
入力手段と、プログラム生成手段と、実行手段と、出力
手段とを備えている。仕様定義情報入力手段は、目的ソ
フトウェアに対して与えるべき仕様定義情報を、複数の
図的表現形式を用いてかつ階層的に入力し得るよう構成
されている。プログラム生成手段は、仕様定義情報入力
手段によって入力された仕様定義情報が有する階層性を
保存しつつ、この仕様定義情報から実行可能なプログラ
ムを生成する。また、このプログラム生成手段は、入力
された仕様定義増俸の図的表現形式が別の図点表現形式
で定義可能な否かを判定し、この可能なときには、別の
表現形式での仕様定義情報の入力を利用者に対し可能と
し、またこの別の表現形式から元の表現形式への変換を
も実行する。実行手段は、ある階層を対象として仕様定
義情報中で入力データの内容および位置とモニタしたい
出力データの位置とが指定されたとき、対象となる階層
における対応するプログラムを指定された入力データに
対して実行する。出力手段は、実行手段に実行結果を仕
様定義情報に関連して利用者に認識可能な態様で出力す
る。

［作用］ この発明に係るプログラム開発装置においては、１つ
の仕様定義が複数の相互変換可能な図的表現形式により
表現可能であり、１つの仕様定義を多面的に表現するこ
とができる。また、仕様定義情報から生成される実行可
能なプログラムは、仕様定義情報が有する階層性を保存
しているため、仕様記述上で所望の階層を選んでデータ
を投入することにより対応するプログラムのシミュレー
ション実行を行なうことが可能となり、仕様記述との対
応がよいプロトタイピング環境を実現している。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実施例であるプログラム開発装
置の全体の構成を概略的に示す図である。第１図におい
て、この発明によるプログラム開発装置は、各々が異な
る表現形式に従った描画・編集機能を備える図的エディ
タE1〜Enと、利用者から与えられた仕様記述に従ってプ
ログラムを作成する本体装置１とを含む。図形エディタ
E1〜Enの各々は、好ましくは個々独立のプロセスで実現
され、各図形エディタE1〜Enは本体装置１と通信可能で
ある。ここで図形エディタE1〜Enの各々と本体装置１と
の間が通信可能であるのは、プログラム開発の容易性お
よび将来の機能拡張を考慮し、それぞれの図形エディタ
E1〜Enのプロセスと本体装置１とがたとえばソケットを
用いたプロセス間通信が結合されているからである。

図形エディタE1〜Enが与える表現形式は、形式的な記
述形式および半形式的な記述形式を含む。形式的な記述
形式は、機能ブロック図およびシーケンスチャート等の
表現形式を含む。

機能ブロック図は、第２図に示すようにモジュール
（ソフトウェアにおいて、ある意味的にまとまりを持っ
た単位）間の接続関係を表現する表現形式である。

第２図は機能ブロック図を用いた仕様記述形式の一例
を示す図である。第２図においては、外部モジュール10
と内部モジュール11との間のデータ接続関係が示され
る。外部モジュール10は、仕様記述対象外の外部の機能
を表現するモジュールである。内部モジュール11は、仕
様記述対象の機能を表現するモジュールである。この外
部モジュール10と内部モジュール11との間においてはデ
ータアーク12によりそのデータの流れが入出力ポートP1
〜P4とともに規定される。なお、外部モジュール10同士
または内部モジュール11同士におけるデータ結合関係
も、第２図と同様に記述される。

この内部モジュールはプリミティブ、部品（部分的に
完結した仕様記述であり、ファイルに登録される）を含
む。

シーケンスチャートは、第３図に示すように入出力デ
ータの因果関係およびモジュール間のデータ送受の関係
等を示す図である。第３図においては外部モジュール10
と内部モジュール11との間のデータの流れを示す。この
シーケンスチャートにおいては、モジュールは１本の順
序線（縦線）により示される。順序線は時間軸を示して
おり、信号が流れる時間的関係をも表わす。このモジュ
ール10,11間のデータの流れは信号線13により表わされ
る。この信号線13により、モジュール間のデータの接続
関係および因果関係が示される。なお、外部モジュール
10同士または内部モジュール11同士におけるデータの接
続関係および因果関係も、第３図と同様に記述される。

半形式的な記述形式は、関係表、決定表などの表形式
で示される表現形式を含む。関係表は、第４図に示すよ
うに関係データ構造を示す。第４図において、関係表
は、表の名称を表示する領域14と、この表に含まれる項
目を示す名称が表示される項目名領域15と、項目のデー
タの型（int（整数）、float（浮動小数点）およびstri
ng（文字列））を示す領域16と、項目の実際のデータ値
が入出力される領域17を含む。決定表は、第５図に示す
ように、処理の選択構造を表わす表現形式である。第５
図において、決定表は、決定表モジュール名を表示する
領域18と、判断条件が表示される領域19と、判断の結果
実行される処理の名称が表示される領域20と、条件に対
する判断を表示する領域21と、条件判断に基づく処理の
実行の有無を表示する領域22を含む。

上述の表現形式に加えて、利用可能な表現形式として
は、データの包含関係を示すデータブロック図、関係演
算を中心とする構造体データ処理を表わす表操作図など
がある。

第６図にデータブロック図による表現形式の一例を示
し、第７図に表操作図の表現形式の一例を示す。

第６図において、データブロック図は、データセット
名領域23と、この領域23のデータが含む要素数を表示す
る領域24と、領域23にセットされたデータのメンバーを
構成するメンバーデータ名または下位階層のデータセッ
ト名を表示する領域26と、メンバーデータのデータ型
（int、float、string、struct）を表示する領域25とを
含む。この領域24はデータが配列構造のときのみ記述さ
れる。データ型がstruckの場合には、このデータは下位
に対して積層化していることを示している。各データの
欄がつながっているときはOR接続、欄が分離していると
きはAND接続の接続関係が示される。

第７図に示す表操作図は関係表B1およびB2を所定の操
作に従って処理して新たな関係表B3を形成している状態
を一例として示す。この操作は合併操作といわれてい
る。表操作図における操作は、この合併操作に限定され
ず各種関係演算、分類演算、計算演算等を含む。関係演
算はある関係を満足するように表を操作する演算であ
る。分類演算は表の行をアルファベット順，数値の大小
順等の所定の順に従って並べ換える操作である。計算演
算は、表の特定の列について合計値、平均値などの計算
結果を求める操作である。

第１図へ戻って、本体装置１は、利用者が図形エディ
タE1〜Enを用いて作成した図的仕様記述から得られる情
報を融合して、プログラム実行に必要な制御情報を備え
たコンストラクト情報を生成するとともに、異なる表現
形式を有する図形仕様記述間の情報の相互変換およびモ
ジュール階層間における基本情報の生成を行なって利用
者に提示する相互変換装置CVと、相互変換装置CVで生成
されたコンストラクト情報に従ってプログラムを解釈・
実行し、該実行結果を利用者に提示する実行装置EXと、
図形仕様記述図形エディタE1〜Enと相互変換装置CV、実
行装置EXおよび部品管理装置CPとの間での情報交換のた
めの通信を管理する入出力装置IO、および各処理装置E
X、CV、CPが扱うデータ構造を統合的に管理する統合フ
ァイル管理装置UFとを含む。

部品管理装置CPは、ソフトウェアにおいてある部分的
に完結した仕様記述を「部品」として登録するととも
に、該登録された「部品」を再利用するための動作を管
理する。

コンストラクト情報は、生成された仕様記述情報を制
御構造を含む処理モデルの動作方式に対応するように変
換して得られる情報である。この処理モデルとしてはデ
ータ駆動モデルが一例として用いられている。処理モデ
ルの動作方式に対応させるには、制御ノードおよび制御
アークを生成する必要がある。コンストラクト情報で
は、ノードが仕様記述情報のモジュールに、またアーク
がモジュール間のデータ接続に対応づけられる。

入出力装置IOは、利用者との間のインタフェース、利
用者の指示に基づく各処理装置の実行制御および各処理
装置間で授受されるデータの管理の機能を備える。

利用者との間のインタフェースは以下のものを備え
る。図形エディタを利用した表現形式による仕様記
述、相互変換結果の表示、対応付け機能、引用機
能、プロトタイピング機能、部品登録・再利用、お
よびドキュメントの出力を含む。

図形エディタを利用した各表現形式による仕様の記述
には次の方法が可能である。

（ａ） 利用者が表現形式の種類と仕様記述名を指定す
る。この仕様記述名の指定は既に記述されている仕様記
述を再記述する場合に行なわれ、新規作成時には新しい
仕様記述名を入力する。

（ｂ） 既に記述されている仕様を詳細化するかまたは
階層的に記述を進めるために、既存の仕様記述内の図形
要素および表現形式を指定する。この場合指定された図
形要素に対応する表現形式を用いて仕様記述が行なわれ
る。

同一モジュールに対し異なる表現形式で仕様記述する
ことができる。この場合、相互変換装置CVはその内部の
相互変換用ルールテーブル検索に従って、他の表現形式
の図形エディタに対して、対応する図形要素を変換し、
これが利用者に表示される。１つの仕様記述が異なる表
現形式により記述することができるので、記述内容の多
面的な把握が容易となり、より完全な仕様を作成するこ
とが可能となる。

対応づけ機能は、意味的に等価な情報（たとえば、デ
ータ同志または機能モジュール同志等）を異なる表現形
式間で関係づける機能である。この機能は、種々の表現
形式に従って記述された仕様を順次統合化していくため
に、それぞれ独立に記述された種々の仕様情報を相互に
関係づけるために必要とされる。

すなわち、第８図に示すように、機能ブロック図で表
現されたモジュールM7は、表操作図を用いて記述するこ
とができる。この表操作図で表わされたモジュールM7と
機能ブロック図で表示されたM7とは意味的に等価であ
る。この場合、この異なる表現形式で表わされたモジュ
ールM7が図に矢印で示すように、意味的に同一であると
関係づけられる。この操作を「対応づけ」操作と呼ぶ。

また各表現形式間においては、互いに情報を共有して
いる場合がある。この場合、既に記述された仕様情報を
他の表現形式での記述時に引用すれば記述時における作
業量を減ずることができる。このある表現形式で記述さ
れた情報を他の表現形式へ用いることを「引用」と呼
ぶ。たとえば第８図に示すように関係表で示されたモジ
ュールM10は、表操作図で表現された表M10と同一であ
る。この場合、図に矢印で示すように、関係表の表M10
が表操作図での表現形式に従った記述時に引用される。
また同様に表操作図における表M8は、関係表で表現され
た表M8と同一である。この場合も、関係表で表現された
M8が表操作図の表現形式に従った記述時に引用される。

プロトタイピング機能は、部分的に完結した仕様記述
の実行結果を確認する機能である。このプロトタイピン
グにおいては、各階層独立に仕様記述の実行結果を確認
することができる。このプロトタイピング時における入
出力データの指定、および入力データの作成は指定され
たデータ構造に従って利用者が行なう。

部品登録・再利用のためのインタフェースは、部品管
理装置CPに対し部品の登録および登録された部品の利用
を指示する。

ドキュメントの出力機能は、種々の表現形式を用いれ
記述された仕様記述に対し、各表現形式ごとに記述され
た図的な仕様記述をハードコピーとしてプリンタに出力
し、そのままソフトウェアの設計ドキュメントとして利
用可能とする。

入出力装置IOと各処理装置との間のインタフェースに
ついて説明する。まず図形エディタとの間のインタフェ
ースについて説明する。

入出力装置IOは、利用者が指定した各種の図形エディ
タの起動および終了制御を行なう。また、入力された仕
様記述の名前および図形エディタの種類等、エディタの
起動および終了時に必要とされる情報を管理する。この
動作は以下のものを含む。

（ａ） 利用者が表現形式の種類と仕様記述の名前を指
定すれば、入出力装置IOは、指定された表現形式に相当
する図形エディタを起動し、かつ同時に、仕様記述の名
前をこの起動された図形エディタへ渡す。

（ｂ） 各図形エディタはその内部に他の図形エディタ
を起動するための機能を備えている。あるエディタ内で
指定した図形要素（エディタが表示する操作ツールに含
まれる図形要素）および表現形式の種類が入出力装置へ
通知される。この図形要素は表現形式の種類によりシン
ボルの種類や形状が異なる。入出力装置IOは、この指定
された表現形式に相当する図形エディタを起動するとと
もに、指定された図形要素をこの起動された図形エディ
タへ送る。

（ｃ） 仕様記述の終了制御。各図形エディタは終了用
操作ツールを備えている。この終了用操作ツールにより
当該図形エディタの終了が入出力装置IOへ通知される。
入出力装置IOは、この終了通知に応答して、作成された
仕様記述の名前、エディタの種類等の情報を保存した後
終了を通知した図形エディタを終了させる。

入出力装置IOはまた図形エディタおよび相互変換装置
とのインタフェースを与える。各種の表現形式を用いて
仕様を記述する場合、また複数の仕様記述を相互に利用
する場合においては、入出力装置IOは図形エディタおよ
び相互変換装置CVとの間で以下の処理を行なう。

（ａ） 利用者が記述した描画情報は、各図形要素を記
述した段階で入出力装置IOを介して順次相互変換装置CV
へ送られる。相互変換装置はこの入出力装置IOから与え
られた情報に従って所定の処理（これについては後述す
る）を行なった後入出力装置IOへ返送する。この場合、
返送されるデータとしては、入力された仕様記述情報に
対応する異なる表現形式での表現可能な仕様情報等であ
る。この相互変換装置CVから返送されるデータはその処
理結果とともに返送先の仕様記述の識別子IDが付されて
いる。入出力装置IOはこの識別子IDに対応する仕様記述
を特定し、相互変換装置CVが形成した処理結果をその転
送先の図形エディタへ返送する。また、相互変換装置CV
が入力された仕様記述上において矛盾を検出した場合、
この矛盾検出を示すメッセージを入出力装置IOは利用者
に提示する。

（ｂ） 仕様記述過程において２つの図形エディタ上で
ユーザが指定した２つの図形要素に対して、入出力装置
IOはこの２つの図形要素を論理的に対応づけることがで
きるか否かを判断する。対応づけが可能な場合、この入
出力装置IOは両図形エディタに対し同一の論理的な仕様
情報を返送する。対応づけが不能な場合には、この対応
不能を示すメッセージを利用者に提示する。

（ｃ） 引用 複数の図形エディタ間で仕様情報を引用する場合、図
形エディタ上で利用者が指定した図形要素の描画情報お
よび仕様情報を、入出力装置IOは引用先の図形エディタ
へ転送する。

次に入出力装置IOと実行装置EXとのインタフェースに
ついて説明する。実行装置EXの実行時（たとえばプロト
オタイピング）に必要とされる入力データ情報および入
出力データの位置情報は、仕様記述時と同様にして図形
エディタから入出力装置IOへ伝達される。入出力装置IO
はこの実行の前処理を行なう実行用ハンドラー（図示せ
ず）にこれらの情報を手渡す。この前処理が終了した段
階で、入出力装置IOは利用者による実行開始指示に応答
して実行装置EXを起動する。実行結果のデータは、この
上述の実行用ハンドラーから入出力装置IOを介して表示
装置DP上へ表示される。この表示装置DPへの表示はたと
えば出力結果表示用ルーチンを起動することにより実行
される。

入出力装置IOと部品管理装置CPとのインタフェースは
以下のものを含む。

（ａ） 部品登録時のインタフェース 利用者が作成した仕様記述が部品的に完結した段階
で、利用者が指定した登録対象の仕様記述情報と部品名
は入出力装置IOを介して部品管理装置CPへ伝達される。

（ｂ） 部品再利用時のインタフェース 図的エディタ上で利用者が指定した部品名は入出力装
置IOを介して部品管理装置CPへ伝達される。部品管理装
置CPはこの与えられた部品名に対応する部品情報をファ
イル管理装置UFを介して検索し、検索された部品情報を
入出力装置IOを介して起動されている図形エディタへ返
送する。

利用者が部品情報を参照したい場合には、入出力装置
IOが利用者からの指示のもとに部品仕様書表示ルーチン
を起動することにより、この図的の表現された部品情報
が表示装置DP上に表示される。

相互変換装置CVの機能について説明する。この相互変
換装置CVは、利用者が様々な図的表現形式を用いて記述
する仕様記述の内容を統合して効果的な実行形式プログ
ラムを生成するとともに、与えられた仕様記述の特定の
側面（表現形式または階層）から獲得した情報を他の表
現形式に変換する機能を備える。ここで、実行形式プロ
グラムは、処理モデル（データ駆動型モデル）に依存し
た構造を有するコンストラクト情報を仮想マシンの実行
方式に合致するように変換して得られるプログラムであ
る。

相互変換装置CVが統合する仕様記述情報の構成の一例
を第９図に示す。この仕様記述情報は、モジュール情報
MI、シーケンス情報SIおよびデータ構造情報DIを含む。

モジュール情報MIは、このソフトウェアシステムを構
成する個々のモジュールの動作およびモジュール間のデ
ータ接続に関する情報である。このモジュール情報は、
機能ブロック図を用いた仕様記述をベースとして、各モ
ジュール間の階層関係を生成する。このモジュール情報
は、モジュール間のデータ接続関係を通してデータ構造
情報をも統合する。モジュール情報は機能モジュール、
決定表モジュール、構造体データ操作モジュールに関す
る情報をそれぞれ含む。このそれぞれのモジュールの情
報は図形エディタが表現する機能ブロック図、決定表お
よび表操作図の各表現形式で定義可能な処理内容に対応
する。各モジュールについて以下に説明する。

（Ａ） 機能モジュール： 機能モジュールは、モジュールを構成する内部サブモ
ジュールの情報と各サブモジュール間のデータ接続関係
に関する情報である。サブモジュール情報が備える属性
は、機能ブロック図が与える記述要素と対応し、プリミ
ティブ、部品、内部モジュール、ファイル、分枝、合枝
等がある。モジュールの階層構造は、サブモジュールが
詳細情報を定義しているモジュールに付されているモジ
ュールID（識別子）を付すことにより保存される。

モジュール間のデータ接続関係は機能ブロック図にお
けるアークと対応づけられる。このアークは、データの
生成側サブモジュールと消費側サブモジュールの関係を
表わす。データのデータ構造は、データセットIDにより
データ構造情報を参照する形で管理される。

（Ｂ） 決定表モジュールは、決定表から得られる情報
をもとに選択処理に関する情報を、条件判定および判定
結果に基づいて実行される処理によって示す情報であ
る。

各条件判定の内容と対応する実行されるべき処理の関
係は、イベントIDによって管理される。

（Ｃ） 構造体操作モジュール情報は、表操作図から得
られる情報をもとに構造体データ操作に関する情報を、
操作対象となるデータおよび各データに作用する操作で
表わす情報である。操作対象となるデータと各操作との
対応関係は、データIDおよび操作IDによって管理され
る。この各データのデータ構造は、データセットIDによ
りデータ構造情報を参照する形で管理される。

データ構造情報は、ソフトウェアシステムで消費／生
成されるデータの型および構造の定義に関する情報であ
る。データ構造の階層関係はデータブロック図を用いた
記述をベースとして生成される。このデータ構造情報
は、包含データ構造情報、関係データ構造情報等を含
み、構造を有しないデータとしてアトム情報を含む。

（Ａ） 包含データ情報は、包含／排他関係にあるデー
タの構成を示す情報である。この包含データ情報は、各
構成データに対して、詳細構造を定義したデータ構造に
与えるデータセットIDを有することによりデータ構造の
階層関係を保存する。

（Ｂ） 関係データ構造は、関係データを構成する各項
目データの基本データ型を示す情報である。

（Ｃ） アトム情報は、アトムデータに関する基本デー
タ型（int,float,string）を示す情報である。

シーケンス情報は、順序線の属性と順序線に入出力さ
れる信号線の情報を含む。このシーケンス情報において
は、１モジュールに対して複数のシーケンスを定義する
ことが可能なため、これらの関係はシーケンスIDで管理
される。

（Ａ） 順序情報は、シーケンスチャートにおけるサブ
モジュールを表わす縦線に関する属性を示す情報であ
る。順序線の属性としては、内部モジュール、ファイル
などを含み、それぞれシーケンスチャートの記述要素と
対応する。モジュール情報中のサブモジュールとの対応
関係はモジュール副IDにより管理される。

（Ｂ） 信号線情報は、シーケンスチャートにおける順
序線間のデータ接続（以下信号線と称す）を示す情報で
ある。この信号線情報は、同時に信号線の入力とつなが
って出力される出力シーケンス群の情報を管理すること
により、入出力データの因果関係をも示す。モジュール
情報中のデータ依存性との対応関係はアークIDにより管
理される。

上述のように、仕様記述情報を構成する各部分情報間
の関係は、すべて識別子IDにより管理される。この識別
子IDは、上述のごとく、データ構造情報を識別するデー
タセットID、モジュール情報を識別するモジュールID、
モジュールを構成する内部サブモジュールを識別するモ
ジュール副ID、内部サブモジュール間のデータ接続を識
別するアークID等を含む。新たな情報の追加が発生する
たびに相互変換装置CVは新たな識別子IDを生成して管理
する。

第９図に示すように、主要記述情報の構成において
は、複数の図形エディタを用いて記述された仕様内容は
階層化され、データの参照関係32、モジュールの階層関
係33、同一モジュールに対する共通の定義情報関係34を
含む。したがって、これらの関係を基礎とすることによ
り複数の異なる表現形式で定義された部分的な仕様記述
から対象ソフトウェアシステム全体の仕様記述情報を生
成することができる。

この個々の表現形式により得られた各情報を統合した
仕様記述情報は上述の如く識別子IDにより管理される。
このような個々の表現形式から得られる情報を統合して
得られる仕様記述情報のデータ構造の一例を第10図ない
し第15図に示す。

第10図は仕様記述におけるデータ構造を、第11図は順
序線情報の構造を、第12図は信号線情報の構造を、第13
図は関係データの構造を、第14図は包含データの構造
を、第15図はアトムの構造を示す。第10図ないし第15図
に示す仕様記述情報の構造において、各情報に付された
識別子IDを参照することにより対応の有無および変更の
有無等が決定される。

第16図は相互変換装置の動作を示すフロー図である。
以下、第16図の動作フロー図を参照して簡単にこの相互
変換装置CVの動作について説明する。仕様記述情報の生
成は、入出力装置IOを介して行なわれるエディタとの通
信に基づいて実行される。

ステップS1において、エディタまたは入出力装置IOか
らデータが与えられる。このデータは仕様記述情報であ
るかまたは終了コマンド情報、仕様記述作成開始情報等
である。この与えられた情報が終了コマンドであると判
定されると（ステップS2）、相互変換装置CVがファイル
を閉じるなどの所望の処理を施した後その動作を終了す
る。

終了コマンド以外の場合には、相互変換装置CVは、必
要な仕様記述情報に与えられたデータに従って生成する
（ステップS4）。この生成した仕様記述情報を用いてフ
ァイル管理装置UFヘアクセスし、その仕様記述情報用フ
ァイル内容を生成された仕様記述情報により更新する
（ステップS5）。

一方において、相互変換装置CVはこの与えられた仕様
記述情報から、コンストラクト情報を生成する（ステッ
プS6）。この生成されたコンストラクト情報に関して
は、再びファイル管理装置UFヘアクセスすることにより
その新しく生成されたコンストラクト情報が付加される
か変更されるか等によりもとのコンストラクト情報ファ
イルが更新される。

次いで、この相互変換装置CVは、予めテーブルの形態
で格納されている変換用ルールを検索する。この変換用
ルールテーブルへ検索をかけることにより、入力データ
と同一の意味を持つデータがあるか否かを判定する。す
なわち、あるエディタから与えられた情報が他の図的表
現形式のオブジェクトに変換可能か否かを解析する（た
とえば機能ブロック図のモジュールとシーケンスチャー
トの縦線との対応関係）（ステップS9）。この解析によ
り他の表現形式への変換可能なオブジェクトが検索され
た場合、その対応の変換可能な図的オブジェクトに変換
し（ステップS10）、この変換した結果得られた変換後
の図的オブジェクトを示すデータを対応のエディタへ入
出力装置IOを介して送信する（ステップS11）。このと
き送信を受けるエディタは、この変換可能なオブジェク
トを表現することのできるエディタである。この変換処
理がすべて終了すれば（ステップS12）、相互変換装置C
Vは再びエディタまたは入出力装置から意味的にまとま
った図的オブジェクトが送信されるのを待つ。

ステップS9において、変換可能な図的オブジェクトが
存在しない場合、相互変換装置CVはその旨を入出力装置
IOへ伝達するとともに、エディタまたは入出力装置IOか
らのデータを待機する状態となる。

ここで、入出力装置IOを介して利用者が仕様記述した
結果データが入出力されたとき、意味的にまとまった１
つの図的オブジェクトが更新された場合、その１つのま
とまった図的オブジェクトが相互変換装置CVへ送信され
る。

また、ステップS9において変換可能な図的オブジェク
トが検索された場合、その変換可能な図的オブジェクト
が複数個存在する場合、この複数の図的オブジェクトが
それぞれに対応する表現形式を与える図的エディタへ変
換結果が送信される。この同時に起動された図形エディ
タが与える表現形式の図形要素は、たとえばマルチウイ
ンドゥにより表示装置DP上へ同時に表示される。

次に、図形エディタと相互変換装置CVとの間の情報交
換の例について第17A図および第17B図を参照して説明す
る。この第17A図および第17B図に示す例においては、機
能ブロック図を表現形式とする図形エディタが起動さ
れ、かつ相互変換装置CVが機能ブロック図の表現形式を
ベースとして仕様記述を生成する場合が一例として示さ
れる。

入出力装置IOを介して利用者が行なうモジュール定義
またはデータ構造定義のエディタの起動に応答して、相
互変換装置CVは新たなモジュール情報またはデータ構造
情報を生成する。この生成されるモジュールまたはデー
タの種別は、起動された図形エディタの種類から決定さ
れる。同時に、これらの生成されたモジュール情報また
はデータ構造情報に対して相互変換装置CVはモジュール
IDまたはデータセットIDを生成して起動された図形エデ
ィタへ伝達する。第17A図においてはモジュールIDが図
形エディタＥへ伝達される。

図形エディタＥにおいては利用者がそのエディタ上で
新たに内部モジュールを追加すると、この図形エディタ
Ｅは、伝達されたモジュールIDとモジュールの属性を示
す情報とともに未定義のモジュール副IDを相互変換装置
CVへ伝達する。相互変換装置CVはこの与えられた未定義
のモジュール副IDに対応して、内部モジュールを生成す
るとともに、この新たなサブモジュール情報を識別する
ためのモジュール副IDを生成して図形エディタＥへ定義
する。

図形エディタＥにおいて、機能ブロック図内で既存の
内部モジュールに関する情報の変更または削除が行なわ
れた場合、この変更または削除情報は相互変換装置CV
へ、対応のモジュール副IDとともに伝達する。相互変換
装置CVはこの情報に応答して対応のサブモジュール情報
の変更または削除を実行する。

複数の内部モジュールが生成された場合、この内部モ
ジュール間におけるデータの接続関係を示すアークが図
形エディタＥ上で記述される。これに応答して図形エデ
ィタＥはデータを送出するモジュールを識別するモジュ
ール副IDと、この内部モジュールのデータ出力ポートを
示すポートIDと、データを入力する行先モジュール副ID
とこの行先モジュールがデータを受けるポートを識別す
る行先ポートIDと、未定義のアークIDを相互変換装置CV
へ伝達する。相互変換装置CVは、この与えられた情報に
応答して内部モジュールにおけるアークを生成するとと
に、このアークを識別するために、与えられた未定義の
アークIDに所定の情報を付加しアークIDとして図形エデ
ィタＥへ伝達する。次いでこのアークIDにより識別され
るべきアークに対するデーアの構造が指定されると、図
形エディタはこの指定されたデータ構造を示すデータセ
ットIDを対応のアークIDとともに相互変換装置CVへ伝達
する。相互変換装置CVはこの与えられた情報に従ってデ
ータセットIDを登録する。次に、第17B図を参照して階
層構造のモジュールを生成する場合の動作について説明
する。

機能ブロック図において既存の内部モジュールに対
し、この既存の内部モジュールの詳細を定義するために
利用者が他の図形エディタを起動すると、起動をかけた
図形エディタからはこれに応答して、モジュールID、モ
ジュール副IDとともに、新しく付加されるべきモジュー
ルを識別するための下位モジュールID（未定義）が変換
装置CVへ伝達される。変換装置CVは、この与えられた情
報に応答して新たなモジュール情報を生成するととも
に、この生成したモジュール（下位モジュール）に対し
てそのときの上位モジュールのモジュールIDをそれに追
加する。それにより下位モジュールIDが決定される。こ
の生成されたモジュール（下位モジュール）のモジュー
ルIDはこの詳細を定義するために起動されたエディタへ
伝達されるとともに、この起動をかけたエディタに対し
ても伝達される。この後、下位モジュールに対する記述
が完了すると、起動をかけられた図形エディタはそれを
示すための情報とともにモジュールID、モジュール副ID
および下位モジュールIDが相互変換装置CVへ伝達され
る。変換装置CVはこの情報に応答して、上位モジュール
と下位モジュールとの結合情報を生成する。起動をかけ
た側の図形エディタからは、内部モジュール情報変更の
シーケンスに従って、下位モジュールに対応するモジュ
ールIDの情報が相互変換装置CVへ送られる。これにより
モジュール情報の階層構造がこの識別子IDにより上位お
よび下位両側からの参照関係として実現される。

操作のデータ依存性におけるデータとデータ構造情報
との参照関係は以下のようにして実現される。複数の図
形エディタにおける対応付け操作によって、アークとデ
ータ構造記述との対応関係が成立すると、そのときに獲
得されたデータセットIDは、データ依存性情報の変更シ
ーケンスに従って相互変換装置CVへ伝達される。これに
よりモジュールにおける入出力データの構造が保存さ
れ、構造体データへのアクセス系列、ロック範囲の抽出
が可能となる。

上述のように、各モジュールを構成する仕様記述情報
はすべて識別子IDを管理することによりその各部品情報
間の関係が管理される。

この階層的な表現によるソフトウェアシステム全体の
仕様記述の生成の一例について説明する。

第18図はこの階層構造情報から、より正確なモジュー
ル情報を作成する場合の一例を示す図である。第18図に
示すように、上位階層の仕様記述41においては、モジュ
ールF00とモジュールF01との間のデータの送受関係とし
て表わされていた内容に対して、各モジュールの下位層
による詳細記述42および43を形成し、これを相互変換装
置CVにおいて関連づけることにより、モジュールF00が
データａとデータｂとをマージしてデータｃを導出し、
一方モジュールF01がデータｃを受け、データｄを出力
するとともに、この出力ｄをモジュールF00へ返送して
いる構造が解析される。これにより機能モジュールの入
出力データｂとデータｄとが同一のデータであり、デー
タｄが再び繰り返し利用される繰り返し構造44が導出可
能となる。

「マージ」を表わす機能モジュールおよびデータをそ
のまま伝達する「TFゲート；真偽判定ゲート」の動作制
御は機能モジュールＰにより行なわれている。この制御
内容は機能モジュールＰに対する下位モジュールを用い
ることによりその制御内容の詳細が明らかとなる。

第19図は、この相互変換装置において行なわれる、図
的表現形式の組合わせ（仕様記述）からコンストラクト
情報を生成する構成の一例を示す図である。機能ブロッ
ク図で表現された仕様図45においては、モジュールＰお
よびＳに関してその動作内容が、単にデータコピーを行
なうのか、選択構造であるのかを決定することができな
い。しかしながら、このそれぞれのモジュールＰおよび
Ｓに対して決定表の記述50および51をそれぞれ関連づけ
ることにより、モジュールＰが入力データx,yの大小関
係に応じてモジュールF1〜F3のいずれかを選択するよう
に分岐モジュールＳを制御し、分岐モジュールＳは、こ
のモジュールＰからのデータに従ってデータｂをモジュ
ールF1〜F3のいずれかへ伝達する構造が決定される。こ
れによってモジュールＰの選択構造が決定され、さらに
分岐モジュールＳにおける分岐制御のための制御情報の
生成が可能となる。これにより処理モデルに対する制御
情報を含んだコンストラクト情報46の生成が可能とな
る。

上述の実施例は、複数の表現形式を統合してコンスト
ラクト生成のための情報を獲得する場合を示している。
しかしながら、第20図および第21図に示すように逆に統
合した情報から個々の表現形式の情報を逆生成（相互変
換）することも可能となる。

第20図は、機能ブロック図とシーケンスチャートとの
相互変換を例示的に示す図である。第20図において、機
能ブロック図60から得られた内部モジュール情報61は順
序線情報62に変換され、この順序線情報に従ってシーケ
ンスチャート上の順序線が生成される。ここで内部モジ
ュール情報からの順序線情報への変換は、前述のごとく
相互変換装置CVにおいて行なわれ、この情報がシーケン
スチャートを表現形式とする図形エディタへ伝達されこ
の図形エディタが起動されることにより、表示装置上に
シーケンスチャー上の順序線が表示される。以下の説明
においても、この相互変換装置と機能ブロック図および
シーケンスチャートを表現する図形エディタとの間を情
報交換が行なわれている。

また、シーケンスチャート63において機能ブロック図
60から得られた順序線情報62へはさらに内部モジュール
M2が付される。この新たに生成された内部モジュールを
示す順序線情報は機能ブロック図の内部モジュール情報
に変換され機能ブロック図上に内部モジュールが生成さ
れる。このとき、シーケンスチャートにおいて信号線を
形成することにより得られる信号線情報（信号線Ａ〜
Ｄ）はデータ依存性情報に変換される。これにより、内
部モジュール情報64において、生成された信号線に対応
するアークが生成される。これにより、各モジュール間
のデータの流れが得られる。しかしながら、信号線情報
は単にデータの流れを示すだけであり、モジュールのど
のポートが接続されるのかを示していないため、この内
部モジュール情報64より新たに形成された機能ブロック
図65においてはポート接続が未定義であることを示す表
示68が利用者に与えられる。利用者はこれを見てポート
を定義する。

この第20図においては、機能ブロック図から獲得した
情報60から、シーケンスチャートの初期状態62が生成さ
れ、さらにこの初期状態のシーケンスチャート62に対し
て記述の追加すなわち内部モジュールの生成およびデー
タの流れが付され、この追加されたシーケンスチャート
の記述63に従って、機能ブロック図の内容を生成追加
し、新たな機能ブロック図65を得ている。この場合、新
たに形成された機能ブロック図においては、ポートが未
定義であるという機能ブロック図における不完全部分68
を利用者に提示することにより新たな情報の記述を促す
ことができ、より正確なソフトウェアシステムの構築が
可能となる。

さらにまた相互変換処理を用いることにより、階層記
述における下位層の情報を生成することもできる。

第21図に示す仕様記述においては、シーケンスチャー
ト71で表現された情報から内部モジュール情報72を形成
し、この内部モジュール情報72におけるモジュールM1に
対する下位モジュール73およびモジュールM2に対する下
位モジュール74をそれぞれ形成している。この相互変換
構成に対し、新たなシーケンスチャート75が与えられた
場合、すなわちモジュールM1が外部モジュールからデー
タＡを受けてデータＤを送出している構造が記述された
場合、相互変換装置CVは、既に与えられている内部モジ
ュール情報72にこのシーケンスチャート75で獲得された
情報を付加する。この場合データＡに対するデータIDの
一致を検出することにより、モジュールM1は、データＡ
を受けてデータＢおよびＤを導出していることが認識さ
れる。この構造より、階層表現の下位モジュール73を考
慮することにより、M1はその下位構造において分岐構造
を有しており、データＢとデータＤをそれぞれ導出する
下位モジュールM11およびM12を含んでいることが検出さ
れる。この場合、モジュールM2はデータＢおよびデータ
Ｃの関係はシーケンスチャート71の場合が保存されため
その下位構造78は下位モジュール74と同一表現となる。

さらに、第21図に示すシーケンスチャート71に対し、
新たなシーケンスチャート79が形成された場合、この形
成されたシーケンスチャートにより獲得された情報に従
って機能ブロック図が得られる。この場合、データＢに
対するデータIDの一致を検出することにより、データＡ
とデータＤとが排他的データ構造であれば、モジュール
M1に対して、データＡを受ける下位モジュールM11とデ
ータＤを受ける下位モジュールM12とを備え、このモジ
ュールM11およびM12の出力がマージされてデータＢを導
出する下位構造を備えているというマージ構造80が生成
される。

次に実行装置EXの機能について説明する。実行装置EX
は、相互変換装置CVで生成されたコンストラクト情報を
実行モデル（仮想的なマシン）の動作方式に従って実行
可能なプログラムに変換する変換部と、プロトタイピン
グを実行する実行部とを含む。ここで、先に第14頁にお
いて説明したように、実行モデルとして、データ駆動モ
デルが一例として用いられる場合、コンストラクト情報
においては、ノードが仕様記述情報のモジュールに、ま
たアークがモジュール間のデータ接続に対応付けられ
る。したがって、このコンストラクト情報が得られる実
行形式情報は以下の情報を含む。

コンストラクト情報は変換して得られる実行形式情報
は、データの流れによって表わされる処理の流れおよび
各処理の構造を表現する接続情報と、この接続情報中に
番号のリンク（種々のID）で出現する定数情報、データ
構造情報、およびファイル情報に大きく分割される。こ
の実行形式情報においても接続情報は階層ごとにまとま
りを有しており、階層間においては対応するポートがリ
ンクされる関係を維持しつつこのノード番号を一意的に
生成する。実行装置EXにおける実行部が所定の仕様を実
行する場合、ノードの接続を追跡して順次プログラムを
実行する。したがって、この実行に適した情報形式への
変換とは、このノードの情報に付随したアークの情報に
よってノード間の接続関係が示される情報形式へ変換す
ることである。この変換時においては、先に第10図ない
し第13図において示した仕様記述情報に含まれるモジュ
ール識別子（ID）およびアーク識別子（ID）に従ってモ
ジュール間の接続関係が抽出され、各ノードに対する番
号が一意的に生成される。これにより、実行形式情報が
形成される。次に、この実行装置EXの動作についてその
動作フロー図である第23図を参照して説明する。第23図
においては、実行装置EXの動作フローがシーケンスチャ
ートを用いて表示される。この実行装置EXのプロトタイ
ピング時の動作については後に具体的に第29図を参照し
てより詳細に説明する。ユーザは仕様記述上でデータを
入力したいデータアークを指定する。これにより、仕様
定義情報中における入力データの構造および位置が指定
される。この指定されたデータアークに対応する入力ウ
インドゥが開かれ、表示装置DP上に表示される。入力ウ
インドゥには指定したデータアークのデータ構造に対応
するテンプレートが表示される。入力データの内容の設
定はこのテンプレートを埋めるようにして行なわれる。
出力データの設定も入力データの設定と同様であり、仕
様記述上でデータをモニタしたいデータアークを指定す
ると、仕様定義情報中における出力データの位置が指定
され、対応の出力ウインドゥが開かれ、指定したデータ
アークのデータ構造に対応するテンプレートが表示され
る。この一連の操作により入力データの内容および位置
ならびに出力データの位置が指定され、入出力データが
特定される。

このユーザが指定した入力データは、入出力装置IO、
相互変換装置CVを介して統合ファイル管理装置UFに書込
まれ、入力データの更新が行なわれる。このファイル管
理装置UFにおいてデータ更新の管理が終了するとこの完
了を示す情報が相互変換装置CVを介して入出力装置IOへ
伝達される。利用者はプロトタイピング実行開始を指示
すると、この実行開始指示は入出力装置IOを介して実行
装置EXへ与えられる。実行装置EXは、統合ファイル管理
装置UFで入力ウインドゥに設定された入力データが書込
まれた領域を参照し、この入力データを読出し、指定さ
れた仕様記述に対応するプログラムを実行する。

実行装置EXは統合ファイル管理装置UFから入力データ
を読出し、実行形式情報中に含まれるノードの接続を追
跡しながらノードに設定される機能を順序実行し、出力
データのアークに出力指定がなされていたとき出力デー
タを得る。実行装置EXは出力データを得ると統合ファイ
ル管理装置UFへその出力データを書込む。これにより出
力データの更新が行なわれる。統合ファイル管理装置は
このデータの更新の完了を実行装置EXへ与えると、次い
で実行装置EXから入出力装置IOへプロトタイピングの実
行完了が知らされる。入出力装置IOはこの実行終了を受
けると変換装置CVへ実行終了を知らせる。相互変換装置
CVはこの実行終了に応答して統合ファイル管理装置UFに
書込まれた出力データの参照を行ない、出力データを読
出して入出力装置IOへ伝達する。入出力装置IOは与えら
れた出力データを表示装置DP上に先に開かれていた出力
ウインドゥに表示する。

上述のように仕様記述上の任意の階層を対象としたシ
ミュレーション実行はその入力データの設定および出力
データ形式の設定を行なうだけで実行される。すなわ
ち、入力データを任意の階層を選んで投入し、知りたい
結果データを選んで見ることが仕様記述と一体化して行
なえるものとなっている。これによって、仕様記述した
内容が利用者の意図と一致していることの検証を支援
し、仕様の確認、また過不足の見直し等が容易に行なえ
る環境となっている。次に部品管理装置CPの機能につい
て説明する。

仕様記述においてある完結した仕様は「部品」と称さ
れる。この部品を管理する部品管理装置CPは、以下の機
能を備える。

部品情報の提示機能、部品名リストの提示機能、
表の項目データ型の提示、コンストラクト情報の提
示、部品仕様書表示機能、部品の登録機能、部品
の拡張機能である。この部品管理装置CPへは入出力装置
IO、相互変換装置CVおよび実行装置EXがアクセス可能で
ある。次に第24図を参照して部品の参照動作について説
明する。

第24図は部品の参照動作フローをシーケンスチャート
により示す図である。部品を参照したい場合、利用者は
入出力装置IOが与えるメニューから「部品参照」を選択
する。入出力装置IOは、この「部品参照」指示に応答し
て、登録されている部品の一覧表を表示するために、部
品管理装置CPに部品名リストの要求を行なう。部品管理
装置CPは、ファイル管理装置UFを介して部品情報ファイ
ルを探索し、登録されている部品名のリストを入出力装
置IOへ部品管理装置CPを介して伝達する。入出力装置IO
は、図形エディタを起動して部品参照用ウインドゥ（参
照WD）を開き、登録部品の一覧表を表示装置上に表示す
る。

利用者は、この部品参照用ウインドゥ（参照WD）中に
示された部品のうち、入出力情報を参照したい部品をた
とえば「マウス」のようなデータ入力装置または文字入
力装置を用いて指定する。入出力装置IOはこの利用者か
らの参照部品指定に応答して、部品仕様書エディタ（仕
様書ED）を起動し、指示された部品名をこの部品仕様書
エディタへ手渡す。

部品仕様書エディタ（仕様書ED）は、仕様書ファイル
に記憶されている部品仕様書ファイルを参照し、この部
品仕様書を表示する。これにより、利用者は図的に表現
された仕様記述レベルの部品仕様書を表示装置DP上で見
ることが可能となる。

次に部品の引用動作について説明する。

仕様記述を行なっている状態において、部品を引用し
た場合、機能ブロック図エディタまたはシーケンスチャ
ートエディタの描画モードにおいて「部品」を選択す
る。部品を引用するエディタは、入出力装置IOに対して
部品要求情報の要求を出す。入出力装置IOは、上述の部
品参照動作時と同様にして利用者からの指示により、部
品引用のためのウインドゥを開き、登録部品の一覧表を
表示する。

利用者はこの部品参照用ウインドゥに示された部品の
うち、引用したいものを指定する。入出力装置IOは、こ
の指定された部品に対する部品情報を部品管理装置CPに
要求する。部品管理装置CPは、ファイル管理装置UFを介
して部品情報ファイルを探索し、指示された部品に対す
る部品情報を入出力装置IOへ与える。

入出力装置IOは、部品管理装置CPより与えられた部品
情報を、さらに、この部品を引用したいエディタへ与え
る。エディタは与えられた部品情報をもとに描画を行な
うとともに仕様記述内容の変更を入出力装置IOへ通知す
る。

次に統合ファイル管理装置UFの機能について説明す
る。この開発装置で取り扱われる仕様記述の内容に関す
る情報は１つの統合的なファイルとして表現される。こ
のファイルを操作する機能はデータ構造操作命令として
統合ファイル管理装置UFにより実現される。統合ファイ
ル管理装置UFは、仕様記述に関する情報を表現する内部
データ構造へのアクセス（生成、参照、更新、削除等）
を実行する他の処理装置（入出力装置IO、相互変換装置
CV、実行装置EX、および部品管理装置CP）との間に宣言
的に結合されたインタフェースを持ち、仕様記述情報を
表現する内部データ構造を統合的に管理する。

統合ファイル管理装置UFを利用する他の処理装置は、
必要とされるデータ構造操作に対するオペレーションコ
ードと、そのデータ構造操作に必要とされる情報を統合
ファイル管理装置UFへ渡す。統合ファイル管理装置UF
は、指示されたデータ構造操作を実行し、実行結果を統
合ファイル管理装置UFを呼出した処理装置へ返す。

用いられるデータ構造としては、この発明におけるプ
ログラム開発装置においては、スカラ（アトム）とリス
ト構造とが採用される。このリスト構造を用いれば、
「配列」、「レコード」、および「ベクター」等の構造
を表現することができるからである。このリスト構造を
用いる場合、添字（識別子）による要素へのアクセ
ス、およびキーの一致による要素へのアクセスが実行
される。このリスト構造においては、処理対象とするデ
ータ構造全体の識別子（名前）に対する論理的な識別子
「fid」と、「fid」によって識別されるデータ構造中に
おいて「size」によって示される配列要素のサイズのデ
ータ領域を１個の要素とする配列を識別するための論理
的な識別子「did」とを含む。これらの識別子を用いる
ことにより、ファイルにおけるアクセス領域が確定され
る。

スカラのデータ構造により統合ファイル管理装置UFを
参照した場合、データ名による参照および更新が行なわ
れなる。

各処理装置は、相互に情報交換を行ないながら並列に
動作する。統合ファイル管理処理UFへは、このため、多
重アクセス要求が発生する。これらのアクセスは、動的
に発生するため、統合ファイル管理装置UFを利用する側
の処理装置においては、多重アクセスが発生しているか
どうかを判別することができない。またたとえ、多重ア
クセスが発生していることを判別することができたとし
ても、後からアクセスを要求した処理装置がファイルに
対してアクセスを実行してよいかどうかは、アクセスを
要求した処理装置は知ることができない。このため、統
合ファイル管理装置UFは、マルチプロセス環境において
ファイルに関する一連のアクセスに対する一貫性を保証
するための機構を備える。このような機構として、統合
ファイル管理装置UFを利用する側がアクセス要求を行な
ったとき、引き続いて同一ファイルの同一レコードに対
してアクセス要求を行なうか、また、どのようなアクセ
ス要求を行なうかを統合ファイル管理装置UFに通知する
ことにより統合ファイル管理装置UFにおいてファイルの
必要な範囲にロックをかけるロック制御機構が設けられ
る。

ロック制御は１つのプリミティブとして実現される。
統合ファイル管理装置UFが管理するファイルには、テン
ポラリファイルとパーマネントファイルの２種類存在す
る。テンポラリファイルは、１度使用すると消費され
る。パーマネントファイルは、対象プログラムを実行前
後を通じて保存される。ファイルを使用するプリミティ
ブを実行する場合には、書込み対象となるテンポラリフ
ァイルは常に作成される。次に、この発明の一実施例で
あるプログラム開発装置によるソフトウェアシステムの
作成の具体的例について説明する。

今在庫管理問題の中から、「キー」によって検索する
モジュールを記述する場合を考える。今具体的な問題と
して、以下の問題を記述する。

検索データは品物リストである。この品物リストは、 「品物リスト：品物コード、品名、数量、納入元」の構
造を持っている。検索項目（キー）は、品名コードまた
は数量である。数量を「キー」とする検索の場合には、
与えられた数量以上の品物コードに対応する品物をリス
トする。

まず、第25図に示すように、外部とのインタフェース
を記述する。この記述対象のシステムは、品名コードを
入力して該当リストを出力する品名検索モジュール91
a、品物リストファイル91b、および外部モジュール（ユ
ーザ）91c、数量を入力して同じく該当リストを出力す
る数量検索モジュール91dを含む。この機能側面からの
記述は機能ブロック図91により表現される。このときこ
の機能ブロック図91で表現されたモジュール情報はシー
ケンスチャートに変換され、表示されている（第25図右
下部参照）。

次に第26図に示すように、各モジュール間におけるデ
ータ流れの順序関係を記述する。第１のシーケンスチャ
ート92においては、品名検索シーケンスを記述し、第２
のシーケンスチャートにおいては数量検索のシーケンス
を記述する。このシーケンスチャート92および93で記述
された信号線は、直ちに機能ブロック図94上のデータア
ークに変換され表示される。このとき、シーケンスチャ
ートにおいてはポート情報は反映されないため、ポート
情報に関しては機能ブロック図94において記述する。

ここで、シーケンスチャートを用いてデータ相互の関
係を記述したが、機能ブロック図を用いてデータ相互の
関係を記述してもよい。このように共通の情報が異なる
表現形式間で相互に変換反映されることにより、記述相
互間の矛盾を回避することができる。

次に第27図に示すようにデータ構造を記述する。該当
リスト（図示せず）および品物リストを関係表95、品名
コードおよび数量をデータブロック図96で記述する。第
27図に示す例においては、該当リストは最低必要な品名
コードおよび数量のみが記述される。記述されたデータ
構造と機能ブロック図上のデータアークおよびシーケン
スチャート上の信号線は対応づけ操作により対応づけら
れる。この対応づけ操作を用いることにより、繁雑な名
前づけの作業から解放される。

次に第28図に示すように、内部モジュールの詳細の定
義を行なう。第28図において、記述対象のモジュールに
含まれる品名検索モジュール91aは、ファイル操作であ
るため、表操作図96により記述される。この表操作図96
においては、既に先に記述した機能ブロック図により入
出力情報が変換され反映されている。この表操作図96に
おける表データの構造は、関係表95aおよび95bから引用
される。引用されたデータ構造は、元の関係表と対応づ
けられている。したがって、元の関係表データ構造を変
更すれば、この表操作図96におけるデータ構造も変更さ
れる。これにより仕様の変更に伴う変更忘れを防止する
ことができる。

品名検索モジュールは、第28図に示す表操作図で記述
したことによりその仕様記述が完結し、実行可能とな
る。この実行可能となった品名検索モジュールに対し第
29図に示すようにプロトタイピングを行なって仕様記述
内容を検証する。以下、先に図23に示すシーケンスチャ
ートを用いて説明した実行装置EXのプロトタイピング動
作を、第29図を参照して具体的に説明する。ます、入力
したいデータアークの指定は、「品名検索（表操作
図）」96中の「品名コード」のアーク96fを指定するこ
とにより行なわれる。このアーク96fには、仕様記述の
意味としては、「品名コード」が流れている。このアー
ク96fの指定により、「品名コード（データブロック
図）」96dの図形エディタが起動され、入力ウィンドウ
が表示される。この入力ウィンドウには、指定されたア
ーク96fのデータ構造に対応するテンプレート（コード
および整数int）が表示される。入力データの設定は、
このテンプレートを埋めることにより行なわれる。たと
えば、品名コード96dに対して表示されたトンプレート
において項目96gにたとえば「３」という整数値（int）
を入力する。出力データの設定も、入力データの設定と
同様にして、「該当リスト」96bから右方向へ出力して
いるアーク96hを指定することにより行なわれる。この
アーク96hの仕様記述における意味は、「該当リスト」9
6bが流れていることに相当する。このアーク96hの指定
により、「該当リスト（関係表）」96eの図形エディタ
が起動され、出力ウィンドウが表示装置DP上に表示され
る。この出力ウィンドウには、指定されたアーク96hの
データ構造すなわち該当リスト96eのデータ構造に対応
するテンプレートが表示される。この時点においては、
プログラム実行前であるため、表示された該当リスト96
eのテンプレートの「品物コード」および「数量」の欄9
6iおよび96jの欄は空である。プログラム実行開始指示
が与えられ、この品名検索のプログラムが実行される
と、その実行結果に従って、出力ウィンドウに表示され
た該当リスト96eの「品物コード」および「数量」それ
ぞれの項目96iおよび96jには整数値（int）「３」およ
び「95」が表示される。この出力ウィンドウに表示され
た該当リスト96eにおける項目96iおよび96jの具体的値
を与える「品物リスト」96aの内容は、品物リスト96cで
ある。このプロトタイピングにより得られた実行結果に
従って仕様記述内容を、対象とする仕様に従って変更
し、再度実行して検証する。

この後、検索システムの仕様の記述が完了した場合、
これは１つの部分的に完結したモジュールであり、「部
品」として登録する。

［発明の結果］ 以上のように、この発明によれば、１つの仕様定義情
報（１つの機能）を複数の表現形式を用いて記述可能と
したので、ソフトウェアシステムを多面的に定義するこ
とができ、高品質のソフトウェアシステムを構築するこ
とができる。

また、この発明によれば、仕様定義上で任意の階層を
選んでその階層における任意の部分を指定して対応する
プログラムのシミュレーション実行が可能であるため、
検証を行ないたい階層だけを効率的にシミュレーション
実行できるとともに、利用者は目的ソフトウェアの検証
を仕様記述と一体化して行なえ、極めて操作性のよいプ
ログラム開発装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるプログラム開発装置
の全体の構成を概略的に示す図である。第２図はこの発
明において用いられる仕様記述表現形式の１つである機
能ブロック図を例示する図である。第３図はこの発明に
おいて利用可能な仕様記述表現形式のつであるシーケン
スチャートを例示する図である。第４図はこの発明にお
いて用いられる仕様記述表現形式の１つである関係表を
例示する図である。第５図はこの発明において利用可能
な仕様記述表現形式の１つである決定表を例示する図で
ある。第６図はこの発明において利用可能な仕様記述表
現形式の１つであるデータブロック図を例示する図であ
る。第７図はこの発明において利用可能な仕様記述表現
形式の１つである表操作図を例示する図である。第８図
は複数の表現形式を用いて仕様記述を行なった際の「引
用」および「対応づけ」操作を例示する図である。第９
図はこの発明の一実施例であるプログラム開発装置にお
いて生成された仕様記述情報の構成の一例を示す図であ
る。第10図はこの発明によるプログラム開発装置におい
て用いられる仕様記述情報の構成を一覧にして示す図で
ある。第11図は仕様記述情報に含まれる順序線情報の構
成を示す図である。第12図は第10図に示す信号線情報の
構成を示す図である。第13図は第10図に示す関係データ
の構成を示す図である。第14図は第10図に示す包含デー
タの構成を示す図である。第15図は第10図に示すアトム
の構成を示す図である。第16図はこの発明によるプログ
ラム開発装置における相互変換装置の動作を示すフロー
図である。第17A図および第17B図は仕様記述表現手段で
ある図形エディタと相互変換装置との間のデータ送受シ
ーケンスを例示する図である。第18図は複数の図的表現
形式の組合わせからコンストラクト情報を生成する態様
を例示する図である。第19図は複数の図的表現形式の組
合わせからコンストラクト情報を生成する他の態様を例
示する図である。第20図は相互変換装置において実行さ
れる機能ブロック図とシーケンスチャートの相互変換態
様を例示する図である。第21図は、シーケンスチャート
と機能ブロック図との相互変換機能を利用して、シーケ
ンス仕様情報の階層記述における下位階層の情報を生成
する態様の一例を例示する図である。第22図は相互変換
機能を利用して仕様記述の階層記述における下位階層の
情報を生成する他の態様を例示する図である。第23図
は、この発明によるプログラム開発装置におけるプロト
タイピング実行動作を示すシーケンスチャート図であ
る。第24図はこの発明のプログラム開発装置における部
品参照動作を示すシーケンスチャート図である。第25図
ないし第29図はこの発明によるプログラム開発装置を用
いた仕様記述の一具体例を例示する図である。 図において、１は本体装置、IOは入出力装置、CVは相互
変換装置、EXは実行装置、CPは部品管理装置、UFは統合
ファイル管理装置、E,E1〜Enは図形エディタ、DPは表示
装置である。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 浩詔 大阪府吹田市山田西３丁目52番地 千里 一条池Ｂ―803 (72)発明者 西川 博昭 大阪府吹田市江坂町１丁目12番55―1002 号 (72)発明者 山崎 哲男 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社産業システム研究所内 (72)発明者 稲岡 美恵 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社産業システム研究所内 (72)発明者 嶋 憲司 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社産業システム研究所内 (72)発明者 芳田 真一 奈良県天理市櫟本町2613番地の１ シャ ープ株式会社ＩＣ事業本部ＩＣ技術セン ター内 (72)発明者 日根 俊治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 西川 洋一郎 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 原 秀次 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 日経コンピュータＮｏ．193、日経Ｂ Ｐ社Ｐ．66−84 日経コンピュータＮｏ．161、日経Ｂ Ｐ社Ｐ．54−74 情報処理学会研究報告Ｖｏｌ．90 Ｎ ｏ．60（ＡＲＣ−83）Ｐ．13−18

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】利用者が目的ソフトウェアに対して与える
   仕様定義情報から実行可能なプログラムを生成し、該実
   行可能なプログラムを実行してその結果を出力すること
   により、利用者が目的ソフトウェアを検証するプログラ
   ム開発装置であって、 前記利用者が前記仕様定義情報を複数の図的表現形式を
   用いてかつ階層的に入力して仕様記述を行なうための仕
   様定義情報入力手段と、 前記仕様定義情報入力手段によって入力された仕様定義
   情報が有する階層性を保存しつつ、該仕様定義情報から
   実行可能なプログラムを生成するプログラム生成手段と
   を含み、前記プログラム生成手段は、前記仕様定義情報
   入力手段から入力された１つの表現形式の仕様定義情報
   を別の表現形式で表現可能か否かを判定し、可能なとき
   該別の表現形式で仕様定義情報に変換して前記別の表現
   形式での仕様定義情報の前記利用者による入力を可能に
   しかつ前記別の表現形式から前記１つの表現形式への仕
   様定義情報の変換を行なって前記別の表現形式で入力さ
   れた仕様定義情報の前記１つの表現形式での仕様定義情
   報の前記利用者による入力を可能にするための相互変換
   手段を含み、 前記階層性を有する仕様定義情報のある階層を対象とし
   て、前記図的表現形式で表現された仕様定義情報上で、
   該階層の仕様において操作される入力データおよび該階
   層の仕様において操作後の出力されるデータのうちモニ
   タしたい出力データが特定されたとき、該対象階層の仕
   様定義情報に対応するプログラムを指定された入力デー
   タに対して実行する実行手段と、 前記実行手段の実行結果を前記出力データとして前記仕
   様定義情報に関連して前記利用者に認識可能な態様で出
   力する手段とを備える、プログラム開発装置。