JP7284002B2 - 半導体装置、制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置、制御方法およびプログラムに関する。

近年、ＩＣ（integrated circuit）カードが多くの業種で用いられており、ＩＣカードに組み込まれるオペレーティング・プログラムやアプリケーション・プログラムも用途に応じて多種多様である。
これらのプログラムは、ＩＣカードの作成時において、書き換えできないプログラムコード（以下、ＲＯＭ（read only memory）コードと示す）として、マスクＲＯＭやフラッシュメモリなどに書き込まれている。

上述したように、出荷時に書き込まれたプログラムの書き換えができないことにより、ＲＯＭコードとして書き込まれているプログラムに不具合が見つかった場合、このＩＣカードの不具合を修正したプログラムが書き込まれたＩＣカードと交換する必要がある。
近年、一枚のＩＣカードに対して多くの機能を持たせる場合が多く、プログラムのコード数が多くなり、プログラムの動作に不具合を生じる割合が高くなっている。

このため、ＲＯＭコードの修正が発生する可能性が高いと推定される箇所に、修正プログラム（以下、パッチと示す）の適用をチェックする入り口（以下、エントリポイント）を設ける。
そして、パッチプログラムを書き換え可能なフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read only memory）にロードしておき、ＲＯＭコードの置き換えが必要であるか否かを、上記エントリポイントにおいて判定して、不具合のあったＲＯＭコードをパッチプログラムで置き換えて、プログラムのＲＯＭコードの修正を行っている（例えば、特許文献１参照）。

特許第５０１７８６８号公報

上述したように、不具合を解消するために修正する必要のあるプログラムにおける関数モジュールのＲＯＭコードに代え、パッチプログラムが実行される（以下、パッチ処理と示す）場合、プログラムにおける監修モジュールのＲＯＭコードに設けられたエントリポイントから、外部装置からロードしてフラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭに書き込まれたパッチプログラムが呼び出される。

そして、エントリポイントから呼び出されたパッチによるパッチ処理が終了した後、プログラムにおける関数モジュールのＲＯＭコードに処理が戻される。
このとき、処理は、プログラムの関数モジュールのＲＯＭコードにおける、エントリポイントが記述された直後のコードに戻され、当該コードから処理が継続される。

しかしながら、パッチで修正した関数モジュールの処理において、エントリポイントの直後に戻った後、パッチの処理から継続して関数モジュールのＲＯＭコードにおける処理が行われることで、パッチで修正した修正内容が無効となる場合がある。すなわち、パッチの処理と関数モジュールのＲＯＭコードとの処理に不整合が存在する場合、新たな不具合が発生する場合がある。
このため、関数モジュールのＲＯＭコードの修正に対するパッチ処理が十分に反映されず、結果的に関数モジュールの不具合が完全に修正することができない。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、関数モジュールを修正するパッチ処理において、関数モジュールにおけるパッチ修正後の継続される処理に不具合を発生させることなく、パッチ修正が反映された処理を行うことが可能な半導体装置、制御方法およびプログラムを提供する。

上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、プログラムが記憶され、記憶されたデータの書き換えが不可能な第１記憶部と、前記プログラムを実行する制御部と、記憶されたデータの書き換えが可能な第２記憶部と、前記第２記憶部に記憶される、前記プログラムにおけるエントリポイントの付加された関数モジュールの処理を置き換えるパッチを含むパッチモジュールとを備え、前記パッチモジュールにおける前記パッチの各々における処理終了後のリターン命令における戻り先が、当該パッチを呼び出した前記関数モジュールの処理を継続する場合には所定の第１のアドレスに、当該関数モジュールを置換する場合には所定の第２のアドレスに、それぞれ設定されている半導体装置である。

また、本発明の一態様は、上記半導体装置であって、前記関数モジュールを前記パッチにより置換する場合、前記所定の第２のアドレスが前記プログラムにおける当該関数モジュールを呼び出す関数の直後のコードであり、一方、前記関数モジュールにおける所定の処理を前記パッチにより修正した後、当該関数モジュールの処理を継続する場合、前記所定の第１のアドレスが前記エントリポイントの直後のアドレスである。

また、本発明の一態様は、上記半導体装置であって、前記関数モジュールを前記パッチにより置換する場合、前記リターン命令が参照するコールスタックにおける前記パッチの処理の終了後の戻り先が、前記プログラムにおける前記関数の直後のコードのアドレスに変更される。

また、本発明の一態様は、上記半導体装置であって、前記リターン命令における戻りアドレスが、前記所定の第１のアドレスとして、前記関数の直後のコードのアドレスに設定されている。

また、本発明の一態様は、記憶されたデータの書き換えが不可能な第１記憶部に記憶された、エントリポイントが付加された関数モジュールを含むプログラムを制御部が実行する際、前記エントリポイントにより呼び出されるパッチの各々における処理終了後のリターン命令における戻り先が、当該パッチを呼び出した前記関数モジュールの処理を継続する場合には所定の第１のアドレスに、当該関数モジュールを置換する場合には所定の第２のアドレスに、それぞれ設定されている制御方法である。

また、本発明の一態様は、記憶されたデータの書き換えが不可能な第１記憶部に記憶された、エントリポイントが付加された関数モジュールを含むプログラムをコンピュータに実行させる際、前記コンピュータを、前記エントリポイントにより呼び出されるパッチの各々における処理終了後の戻り先に処理を戻す手段として機能させ、前記パッチの各々における処理終了後のリターン命令における戻り先が、当該パッチを呼び出した前記関数モジュールの処理を継続する場合には所定の第１のアドレスに、当該関数モジュールを置換する場合には所定の第２のアドレスに、それぞれ設定されているプログラムである。

以上説明したように、本発明によれば、関数モジュールを修正するパッチ処理において、関数モジュールにおけるパッチ修正後の継続される処理に不具合を発生させることなく、パッチ修正が反映された処理を行うことが可能な半導体装置、制御方法およびプログラムを提供する。

本発明の一実施形態による半導体装置１の構成例を示すブロック図である。 ＥＥＰＲＯＭ１３２のパッチパラメータ領域に書き込まれるパッチパラメータ３５０の構成例を示す図である。 プログラム１５０におけるエントリポイントの付加された関数モジュールの記述例を示す図である。 エントリポイントモジュールにおけるパッチ関数により実行されるパッチモジュールの記述例を示す図である。 プログラム１５０におけるパッチ処理移行への動作例を説明するフローチャートである。 関数モジュールにおけるエントリポイントに対応したパッチが存在しない場合のパッチ処理の動作を説明する概念図である。 関数モジュールにおけるエントリポイントに対応したパッチが存在し、戻り方式が継続方式であるパッチ処理の動作を説明する概念図である。 エントリポイントモジュール７００から読み出されるパッチモジュール８００におけるパッチからの戻り処理の動作例を説明するフローチャートである。 関数モジュールにおけるエントリポイントに対応したパッチが存在し、戻り方式が置換方式であるパッチ処理の動作を説明する概念図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態による半導体装置１の構成例を示すブロック図である。
図１において、半導体装置１は、ＣＰＵ（central processing unit）、メモリなどを構成する半導体素子を用いたＩＣ（integrated circuit）を備え、情報を処理および記憶する装置である。
半導体装置１は、ＩＣカード、ＳＩＭ（subscriber identity module）カードなどである。図１に示す半導体装置１は、制御部１１とデータ入出力部１２と記憶部１３とを備える。

制御部１１は、ＣＰＵ１１１を備え、記憶部１３に記憶されているプログラム（例えば、アプリケーションプログラムや後述するモジュールなどのプログラム）を実行することで、所定の処理を行う。
データ入出力部１２は、所定のプロトコルに従って外部装置（不図示）とのデータの送受信を行う。

記憶部１３は、ＲＯＭ１３１、ＥＥＰＲＯＭ１３２及びＲＡＭ（random access memory）１３３を有する。
ＲＯＭ１３１には、半導体装置１の製造の際に書き込まれる、ＲＯＭコードの形態のプログラム１５０が記憶されている。このプログラム１５０は、例えば、公共系、金融系及び交通系などの業界あるいはグループの提供するＩＣカードで利用するサービスの処理を行うアプリケーションプログラムなどである。ＲＯＭ１３１において、プログラム１５０はＲＯＭコードで書き込まれているため、不具合を有する関数モジュールが含まれていても書き換えることができない。本実施形態において、ＲＯＭコードでプログラムが記載された書き換え不能のＲＯＭとしてマスクＲＯＭ１３１を用いているが、マスクＲＯＭに換えてフラッシュメモリなどの不揮発性メモリを用いてもよい。

このため、上記プログラム１５０には、不具合が発生して修正することが予想される、あるいはアプリケーションの関係で書き換えることを前提とする関数モジュールに対してエントリポイントを付加させてある。
本実施形態においては、上記エントリポイントを識別するエントリポイント識別情報が、機能番号及び個別番号との組合せで形成されている。
機能番号は、プログラム１５０における関数モジュールの各々を機能（例えば、暗号機能、通信機能、数値計算機能などの各種機能）別に分類した機能グループを識別するグループ情報である。
個別番号は、機能番号が示す各々の機能グループにおいて、この機能グループに含まれるパッチのそれぞれを個別に識別するパッチ情報である。

本実施形態において、エントリポイント識別情報は２バイト（ｘｘｙｙｈ）で記述されており、機能番号がｘｘｈの１バイト、個別番号がｙｙｈの１バイトである。
例えば、暗号機能の機能番号が０１ｈであり、暗号機能の機能グループにおける個別番号が０２ｈである場合、エントリポイント識別情報は、０１０２ｈで表される。
また、本実施形態においては、１バイトの機能番号と１バイトの個別番号とで、エントリポイント識別情報が２バイトとして説明している。しかしながら、プログラムに含まれる関数モジュール（エントリポイントが付加される関数モジュール）の機能の種類の数と、機能グループにおけるパッチの数とにより、エントリポイント識別情報のバイト数を任意に設定する。

ＥＥＰＲＯＭ１３２には、パッチモジュール２５０とパッチパラメータ３５０とが記憶されている。ＥＥＰＲＯＭ１３２は、書き換え可能な不揮発性メモリであれば何れでもよく、例えばフラッシュメモリを用いた構成としてもよい。
ここで、制御部１１は、データ入出力部１２を介して、外部装置からパッチモジュール２５０が供給された場合、パッチモジュール２５０と、このパッチモジュール２５０に対応したパッチパラメータ３５０をＥＥＰＲＯＭ１３２に書き込んで記憶させる。

パッチモジュール２５０は、プログラム１５０において、不具合などで修正を必要とする関数モジュール、言い換えると、関数モジュールに付加されたエントリポイントに対応するパッチプログラムが、その関数モジュールの機能の種類で分類されてそれぞれの機能グループ単位に記述されている（詳細は後述）。

パッチパラメータ３５０は、少なくとも、パッチ有無フラグと、パッチ機能フラグと、パッチ領域先頭アドレスとである。パッチパラメータ３５０は、ＥＥＰＲＯＭ１３２における予め設定されたアドレスが既知のパッチパラメータ領域に書き込まれている。
図２は、ＥＥＰＲＯＭ１３２のパッチパラメータ領域に書き込まれるパッチパラメータ３５０の構成例を示す図である。

パッチ有無フラグ３０１は、エントリポイントが付加された関数モジュールの各々において、置き換えるパッチが存在する関数モジュールが少なくとも１個以上あるか否かを示すフラグである。パッチ有無フラグは、例えば、置き換えるパッチが存在する関数モジュールが少なくとも１個以上ある場合「ＯＮ」であり、一方、置き換えるパッチが存在する関数モジュールが無い場合「ＯＦＦ」である。

パッチ機能フラグ３０２、３０３及び３０４の各々は、関数モジュールを機能の種類毎に分類した機能グループにおいて、置き換えるパッチが存在する関数モジュールが少なくとも１個以上あるか否かを示すフラグである。パッチ機能フラグ３０２、３０３及び３０４の各々は、例えば、それぞれに対応する機能グループ毎に置き換えるパッチが存在する関数モジュールが少なくとも１個以上ある場合「ＯＮ」であり、一方、置き換えるパッチが存在する関数モジュールが全く無い場合「ＯＦＦ」である。例えば、パッチ機能フラグ３０２は、機能番号００ｈの示す、例えばメイン機能の機能グループに対応したフラグである。パッチ機能フラグ３０３は、機能番号０１ｈの示す、例えば通信機能の機能グループに対応したフラグである。パッチ機能フラグ３０４は、機能番号０２ｈの示す、例えば暗号機能の機能グループに対応したフラグである。

パッチ領域先頭アドレス３０５は、ＥＥＰＲＯＭ１３２におけるパッチモジュール２５０が書き込まれた記憶領域の先頭アドレスを示している。

ＲＡＭ１３３は、制御部１１がプログラム１５０を実行する際のメインメモリとして用いられる。

図３は、プログラム１５０におけるエントリポイントの付加された関数モジュールの記述例を示す図である。
図３において、プログラム１５０は、例えば、メイン関数モジュール５００、関数モジュール６００、エントリポイントモジュール７００などを備えている。
メイン関数モジュール５００には、所定のアプリケーションの機能を実行するために必要な関数５０１や５０２などの複数の関数が記述されている。
関数モジュール６００は、制御部１１が実際に実行する関数５０１の機能に対応した処理を示す実体のコードが記述されている。

関数５０１にエントリポイントが設定されている場合、関数モジュール６００には、エントリポイント関数６０１のコードが付加されている。
エントリポイント関数６０１は、エントリポイントモジュール７００を呼び出して実行させる関数である。
エントリポイントモジュール７００には、制御部１１が実際に実行するエントリポイント関数６０１の機能に対応した処理を示す実体のコードが記述されている。エントリポイントモジュール７００には、第１分岐処理７０１、機能番号抽出処理７０２、第２分岐処理７０３が記述されている。ここで、第１分岐処理７０１は、パッチ有無フラグがＯＮか否かを判定する処理である。機能番号抽出処理７０２は、エントリポイント識別情報から機能番号を抽出する処理である。第２分岐処理７０３は、パッチ機能フラグがＯＮか否かを判定する処理である。
第２分岐処理７０３には、パッチ機能フラグがＯＮの場合に、パッチモジュール８００（図４参照）を実行させるパッチ関数７０４が記述されている。

図１に戻り、制御部１１は、関数５０１を実行する際、関数５０１に記述されている関数５０１の実体である関数モジュール６００の記憶されたアドレス（マスクＲＯＭ１３１におけるアドレス）を読み込み、関数モジュール６００を実行する。ここで、実体とは、制御部１１が実際に実行する関数５０１の機能が記述されたＲＯＭコードを示している。
そして、制御部１１は、関数モジュール６００がエントリポイント関数６０１を含む場合、エントリポイント関数６０１に記述されたエントリポイントモジュール７００を呼び出すアドレスを読み込み、エントリポイントモジュール７００のＲＯＭコードの処理を実行する。

このとき、制御部１１は、エントリポイントモジュール７００に記述された第１分岐処理７０１の記述の処理により、ＥＥＰＲＯＭ１３２のパッチパラメータ領域におけるパッチパラメータ３５０のパッチ有無フラグを参照する。
そして、制御部１１は、パッチ有無フラグがＯＮであるか否かの判定を行い、ＯＮであれば機能番号抽出処理７０２の記述の処理を実行し、一方、パッチ有無フラグがＯＦＦであれば、関数モジュール６００に戻る処理（return（リターン）処理）を行い、関数モジュール６００に記述された処理を実行する。

また、制御部１１は、パッチ有無フラグがＯＮである場合、エントリポイントモジュール７００に記述された機能番号抽出処理７０２の処理により、エントリポイント識別情報から機能番号を抽出する。
そして、制御部１１は、ＥＥＰＲＯＭ１３２におけるパッチパラメータ領域に記憶されているパッチパラメータ３５０において、抽出した機能番号に対応するパッチ機能フラグを参照する。
制御部１１は、参照したパッチ機能フラグがＯＮであるか否かの判定を行い、ＯＮであればパッチ関数７０４に対応してパッチモジュール８００の処理を実行し、一方、パッチ機能フラグがＯＦＦであれば、関数モジュール６００に戻り、関数モジュール６００に記述された処理を実行する。

制御部１１は、ＥＥＰＲＯＭ１３２において、パッチモジュール８００が記憶された記憶領域の先頭アドレスであるパッチ領域先頭アドレス３０５を、パッチパラメータ３５０から読み出す。
そして、制御部１１は、パッチ領域先頭アドレス３０５の領域に記憶されているパッチモジュール８００に記述された処理を実行する。

図４は、エントリポイントモジュール７００におけるパッチ関数により実行されるパッチモジュールの記述例を示す図である。パッチモジュールは、プログラム１５０の不具合を修正する必要が生じた際、制御部１１が外部装置からパッチモジュール８００（パッチモジュール２５０）のコードをロードして、ＥＥＰＲＯＭ１３２に、パッチパラメータ３５０とともに書き込んで記憶させる。
図４において、パッチモジュール８００には、制御部１１が実際に実行するパッチ関数７０４の入れ替えるべき関数モジュールに対するパッチ処理を示す実体のコードが記述されている。すなわち、パッチモジュール８００には、機能番号及び個別番号抽出処理８０１、パッチ機能フラグ確認処理８０２、第３分岐処理８０３、エントリポイント修正処理８０４、戻り方式選択８０５、戻り処理（return）８０７、第３分岐処理８０８、エントリポイント修正処理８０９、戻り方式選択８１０、戻り処理８１１、パッチ機能フラグ確認処理８１２などが記述されている。

機能番号及び個別番号抽出処理８０１は、エントリポイント識別情報から、エントリポイントに付与されている機能番号及び個別番号の各々を抽出する処理である。
パッチ機能フラグ確認処理８０２及び８１２の各々は、それぞれ機能番号０２ｈ、０６ｈのパッチ機能フラグがＯＮであるか否かの判定を行う。このパッチ機能フラグ確認処理は、関数モジュールを置き換えるパッチが少なくとも１個が存在する機能グループに対応して設けられている。

第３分岐処理８０３及び８０８の各々は、それぞれエントリー識別情報から抽出された個別番号が０１ｈ、０３ｈであるか否かを判定している。この第３分岐処理は、機能ブロックにおける関数モジュールと置き換えるパッチに対応した個数が設けられている。
エントリポイント修正処理８０４及び８０９の各々は、それぞれエントリー識別情報から抽出された個別番号が０１ｈ、０３ｈであった場合に、関数モジュールとパッチとを置き換えるパッチ処理として記述されている。

戻り方式選択８０５及び８１０の各々は、エントリポイント修正処理８０４、８０９それぞれのパッチ処理の後に、処理が戻される戻り先アドレスの設定処理が記述されている。
本実施形態においては、例えば継続方式及び置換方式の各々２通りの戻り方式がある。
ここで、継続方式は、パッチ処理が終了した後、パッチモジュール８００を呼び出した関数モジュール６００のエントリポイント関数６０１の直後のコードのアドレスを、パッチモジュール８００のパッチからの戻り先として設定する。

この継続方式においては、関数モジュールにおける変数の宣言及び初期化や定数の設定など、関数の処理を実行する前処理の後にエントリポイント関数６０１が配置される。すなわち、継続方式の場合には、関数モジュールで使用される変数の宣言や初期化あるいは定数の設定などが変更されることが予想されるため、エントリポイント関数６０１が上記前処理後に付加される。そして、変数の宣言や初期化あるいは定数の設定などがパッチにより修正され、エントリポイント関数６０１の直後のコードから関数モジュールの処理が実行される。

一方、置換方式は、パッチ処理が終了した後、パッチモジュール８００を呼び出した関数モジュール６００ではなく、この関数モジュール６００を呼び出した関数５０１の直後のコードのアドレスを、パッチモジュール８００のパッチからの戻り先として設定する。この置換方式においても、継続方式と同様に前処理後に付加される。そして、関数モジュール６００の全体（前処理を含めた）がパッチにより置換され、関数５０１の直後のコードからプログラム１５０の処理が実行される。

継続方式の場合、return関数（リターン命令）によるコールスタック（コールツリー）の参照により、パッチモジュール８００を呼び出した、関数モジュール６００のエントリポイント関数６０１の直後のコードのアドレスが戻り先となる。
このため、継続方式においては、特にパッチモジュール８００におけるパッチからの戻り先を設定する必要が無い。

一方、置換方式の場合、パッチモジュール８００のパッチからのパッチ処理後の戻り先としては、メイン関数モジュール５００における関数５０１の直後のコードのアドレスが設定される必要がある。
このため、コールスタックに関数モジュールを呼び出す毎に積まれる、return関数によって読み出される戻りアドレスが操作（変更）される。例えばコールツリーを３階層分遡る、すなわち２階層分の戻りアドレスを読み出して削除することで、メイン関数モジュール５００における関数５０１の直後のコードのアドレスを、パッチモジュール８００におけるパッチの処理の終了後の戻り先とする。
また、return関数に対して、直接に、戻り先としてメイン関数モジュール５００における関数５０１の直後のコードのアドレスを設定して、パッチモジュール８００のパッチから、メイン関数モジュール５００における関数５０１の直後のコードに戻るようにしてもよい。

上述した継続方式及び置換方式の構成により、継続方式の構成の場合、パッチには関数モジュール６００における前処理を修正するコードのみが記述されることでパッチのコードサイズの増加を抑制することができる。
一方、置換方式の構成の場合、関数モジュール６００の処理を全てパッチにより置換され、関数モジュール６００のエントリポイント関数６０１に戻るのではなく、メイン関数モジュール５００の関数５０１の直後のコードに戻るため、関数モジュール６００に対した行った修正が確実に反映される。

すなわち、従来のように、関数モジュール６００におけるエントリポイント関数６０１の直後に戻り、修正内容と不整合な関数モジュールの処理がパッチ修正後に行われ、このパッチ処理の内容が無効になることがなくなり、関数モジュール６００に対する修正が反映されなくなる従来の問題を解消することができる。

図１に戻り、制御部１１は、機能番号及び個別番号抽出処理８０１の記述に対応して、引数として得られたエントリポイント識別情報から、対応するエントリポイントの機能番号及び個別番号の各々を抽出する。
次に、制御部１１は、ＥＥＰＲＯＭ１３２のパッチパラメータ領域におけるパッチパラメータ３５０において、抽出した機能番号に対応するパッチ機能フラグを参照する。
そして、制御部１１は、抽出した機能番号に対応したパッチ機能フラグ確認処理、例えば、機能番号が０２ｈである場合、パッチ機能フラグ確認処理８０２を実行する。一方、制御部１１は、抽出した機能番号が０６ｈである場合にパッチ機能フラグ確認処理８１２を実行する。

制御部１１は、抽出した機能番号に対応するパッチ機能フラグ確認処理を実行し、抽出した機能番号の示すパッチ機能フラグがＯＮであるか否かの判定を行う。
そして、制御部１１は、抽出した機能番号の示すパッチ機能フラグがＯＮである場合、第３分岐処理８０３、８０８、…などを順次実行し、抽出した個別番号に対応する第３分岐処理の有無を判定する。例えば、抽出した機能番号が０２ｈであり、機能番号０２ｈのパッチ機能フラグがＯＮである場合、制御部１１は、順次、第３分岐処理８０３、８０５、…において、抽出した個別番号と一致する第３分岐処理があるか否かの判定を行う。

このとき、制御部１１は、個別番号が０１ｈか否かの判定を行う第３分岐処理８０３において、抽出した個別番号が０１ｈである場合、第３分岐処理８０３に記述されたエントリポイント修正処理８０４を実行する。
そして、パッチ処理としてのエントリポイント修正処理８０４の処理が終了した後、戻り方式選択８０５が実行される。

この戻り方式選択８０５が継続方式として設定されている場合、制御部１１は、戻り方式選択８０５の処理として特になにも行わず、return関数（return８０６）の記述に従い、コールスタックにおける戻り先のアドレスである、エントリポイントモジュール７００におけるパッチ関数７０４に戻り、パッチ関数７０４の戻り先のアドレスである関数モジュール６００におけるエントリポイント関数６０１の直後のコードに戻り、当該コードから以降の関数モジュール６００におけるコードの処理を継続して実行する。そして、制御部１１は、関数モジュール６００の処理が終了した後、メイン関数モジュール５００の関数５０１の直後のコードに戻る。

一方、戻り方式選択８０５が置換方式として設定されている場合、制御部１１は、戻り方式選択８０５の処理として、コールスタックを処理して戻り先アドレスをメイン関数モジュール５００の関数５０１の直後のコードに戻る。
このため、置換方式によって、関数モジュール６００におけるエントリポイント関数６０１以降のコードの処理を行わず、パッチ処理を行った後、メイン関数モジュール５００における関数５０１の直後のコードに戻るため、関数モジュール６００がパッチに置換される。

また、制御部１１は、個別番号が０３ｈか否かの判定を行う第３分岐処理８０８において、抽出した個別番号が０３ｈである場合、第３分岐処理８０８に記述されたエントリポイント修正処理８０９を実行する。
一方、制御部１１は、抽出した個別番号に対応する第３分岐処理が存在しない場合、メイン関数モジュール５００に戻り、関数モジュール６００の機能処理をコード記述に対応して実行する。

上述したように、本実施形態は、関数モジュール６００のエントリポイント関数６０１により、エントリポイントモジュール７００を介して呼び出されたパッチモジュール８００におけるパッチから戻る際の戻り先のアドレス設定の方式が、関数モジュール６００の修正部分に対応して継続方式及び置換方式の各々として２通り用意されている。
これにより、本実施形態によれば、関数モジュール６００に対する修正処理を行うコードの位置あるいは置き換え範囲に対応して、パッチモジュール８００におけるパッチからの戻り先のアドレスを、パッチに記述される戻り方式選択のコードにより任意に設定することができ、置き換える際のパッチのサイズを小さくしたり、関数モジュールに対する修正処理の反映を確実とし、さらに修正を行った関数モジュールに関わる機能の処理速度を向上させることができる。

すなわち、本実施形態によれば、継続方式及び置換方式により戻り先のアドレスが任意に設定可能な構成により、継続方式による戻り方式選択処理においては、例えば、パッチには関数モジュール６００における前処理を修正するコードのみが記述され、パッチモジュール８００における継続方式に対応する修正を行うパッチのコードサイズの増加を抑制することができる。
一方、置換方式による戻り方式選択処理においては、関数モジュール６００のエントリポイント関数６０１の直後に戻るのではなく、メイン関数モジュール５００の関数５０１の直後のコードに戻るため、関数モジュール６００の処理の全てがパッチにより置換され、パッチ処理により関数モジュール６００に対して行った修正が確実に反映させることができる。

すなわち、従来のように、関数モジュール６００におけるエントリポイント関数６０１の直後に戻り、修正内容と不整合な関数モジュールの処理がパッチ修正後に行われ、このパッチ処理の内容が無効になることがなくなり、関数モジュール６００に対する修正が反映されなくなる従来の問題を解消することができる。

また、本実施形態によれば、第１分岐処理により、メイン関数モジュール５００においてエントリポイントが付加された関数の関数モジュールの中に、パッチと置き換える関数モジュールが少なくとも１個以上あるか否かをパッチ有無フラグで確認するため、置き換えを行う関数モジュールが無い場合、従来のようにテーブルを参照してエントリポイントに対応するパッチの有無を、テーブルのエントリポイント毎に確認する必要が無く、プログラムの処理速度を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、関数モジュールの機能の種類毎の機能グループに分類する機能番号と、機能グループ内におけるパッチを識別する個別番号とを組み合わせ、各エントリポイントを識別するエントリポイント識別情報を構成しているため、エントリポイント毎にそれぞれの属する機能グループに対応するパッチ機能フラグにより、パッチと置き換える関数モジュールが少なくとも１個以上あるか否かを判定するため、エントリポイントの属する機能ブロックの機能番号に対応したパッチ機能フラグがＯＦＦである場合、従来のようにテーブルを参照してエントリポイントに対応するパッチの有無を、テーブルのエントリポイント毎に確認する必要が無く、プログラムの処理速度を向上させることができる。一方、エントリポイントの属する機能ブロックの機能番号に対応したパッチ機能フラグがＯＮである場合、機能ブロックに属するパッチと置き換える関数モジュールに対応した個数の第３分岐処理により、エントリポイントの個別番号に対応するパッチ処理を検索する。

また、本実施形態によれば、上記第１分岐処理、第２分岐処理及び第３分岐処理により、従来のようにエントリポイントに対するパッチの有無を、エントリポイントが存在する毎に、このエントリポイントと、テーブルにおける全てのエントリポイントの各々とを比較し、関数モジュールと置き換えるパッチを検索する処理を行わないため、プログラムにおける関数モジュールにおいてエントリポイントが付加された全ての関数モジュールと、当該関数モジュールと置き換えるパッチとの対応を示すテーブルを設ける必要がなくなり、エントリポイントが増加しても、従来のようにパッチのコード以外のパッチ処理に必要な記憶領域の増加を抑制することが可能となり、ＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能なメモリからなる記憶部における利用可能領域の圧迫を防止することができる。

以下、図５、図６及び図７を用いて、本実施形態における関数モジュールの修正を行うパッチ処理の動作を説明する、図５は、メイン関数モジュール５００におけるパッチ処理移行への動作例を説明するフローチャートである。図６は、関数モジュールにおけるエントリポイントに対応したパッチが存在しない場合のパッチ処理の動作を説明する概念図である。図６（ａ）は、パッチパラメータにおけるパッチ有無フラグ、パッチ先頭アドレス及びパッチ機能フラグの設定を示している。図６（ｂ）は、メイン関数モジュール５００、関数モジュール６００及びエントリポイントモジュール７００のコードの記述例を示している。図７は、関数モジュールにおけるエントリポイントに対応したパッチが存在し、戻り方式が継続方式であるパッチ処理の動作を説明する概念図である。図７（ａ）は、パッチパラメータにおけるパッチ有無フラグ、パッチ先頭アドレス及びパッチ機能フラグの設定を示している。図７（ｂ）は、メイン関数モジュール５００、関数モジュール６００、エントリポイントモジュール７００及びパッチモジュール８００のコードの記述例を示している。

制御部１１は、プログラム１５０を実行し、メイン関数モジュール５００における関数５０１の実体である関数モジュール６００を呼び出して処理を行う。このとき、制御部１１は、エントリポイント関数６０１（エントリポイント）の検出を行う（ステップＳ１）。
制御部１１は、エントリポイント関数６０１の処理において、エントリポイントモジュール７００を呼び出す。制御部１１は、ＥＥＰＲＯＭ１３２におけるパッチパラメータ３５０を参照し、パッチ有無フラグを読み込む（ステップＳ２）。

制御部１１は、読み込んだパッチ有無フラグがＯＮであるか否かの判定を行う（ステップＳ３）。このとき、制御部１１は、読み込んだパッチ有無フラグがＯＮである（図７（ａ）の記載、パッチ領域先頭アドレスとして、例えば、０１２３４５ｈが記述されている）場合、処理をステップＳ４へ進める。
一方、制御部１１は、読み込んだパッチ有無フラグがＯＦＦである（図６（ａ）の記載、パッチ領域先頭アドレスが記述されていない）場合、処理を終了する。すなわち、制御部１１は、関数モジュール６００に戻り、関数モジュール５００における関数５０１の処理を行う。
上述したステップＳ２及びステップＳ３が第１分岐処理である。

制御部１１は、エントリポイント関数６０１から引数として与えられるエントリポイント識別情報、例えばエントリポイント識別情報０２０１ｈから、２バイトにおける上位１バイトの機能番号０２ｈを抽出する（ステップＳ４）。
制御部１１は、ＥＥＰＲＯＭ１３２におけるパッチパラメータ３５０を参照し、機能番号に対応する、すなわち機能番号０２ｈに対応するパッチ機能フラグを読み込み、機能グループにパッチがある（関数モジュールに対してパッチが適用されている）ことを確認する（ステップＳ５）。

制御部１１は、パッチ機能フラグがＯＮか否かにより、処理中の関数モジュールの属する機能グループ内にパッチが適用されている関数モジュールが有るか否かの判定を行う（ステップＳ６）。このとき、制御部１１は、パッチ機能フラグがＯＮである（機能番号の示す機能グループ内の関数モジュールにパッチが適用されている）場合、処理をステップＳ７へ進める。一方、制御部１１は、パッチ機能フラグがＯＦＦである（機能番号の示す機能グループ内の関数モジュールにパッチが適用されていない）場合、処理を終了する。すなわち、制御部１１は、エントリポイントモジュール７００から関数モジュール６００に戻り、関数モジュール６００における関数５０１の処理を行う。
上述したステップＳ５及びステップＳ６が第２分岐処理である。

制御部１１は、パッチ関数７０４を実行し、ＥＥＰＲＯＭ１３２におけるパッチパラメータ３５０を参照し、パッチ領域先頭アドレス（０１２３４５ｈ）を読み込み、このパッチ先頭アドレスによりパッチモジュール８００を呼び出して、パッチ処理（第３分岐処理を含む）を行う（ステップＳ７）。

以下、図８、図７及び図９を用いて、本実施形態における戻り方式によるパッチ処理第３分岐処理の動作を説明する、図８は、エントリポイントモジュール７００から読み出されるパッチモジュール８００におけるパッチからの戻り処理の動作例を説明するフローチャートである。図９は、関数モジュールにおけるエントリポイントに対応したパッチが存在し、戻り方式が置換方式であるパッチ処理の動作を説明する概念図である。図９（ａ）は、パッチパラメータにおけるパッチ有無フラグ、パッチ先頭アドレス及びパッチ機能フラグの設定を示している。図９（ｂ）は、メイン関数モジュール５００、関数モジュール６００、エントリポイントモジュール７００及びパッチモジュール８００のコードの記述例を示している。

制御部１１は、エントリポイントモジュール７００において、機能番号及び個別番号抽出処理８０１により、エントリポイントモジュール７００から引数として与えられるエントリポイント識別情報０２０１ｈから、上位１バイトの０２ｈを機能番号として、下位１バイトの０１ｈを個別番号として抽出する（ステップＳ１１）。

制御部１１は、ＥＥＰＲＯＭ１３２におけるパッチパラメータ３５０を参照し、抽出した機能番号０２ｈに対応するパッチ機能フラグを読み込む。制御部１１は、抽出した機能番号０２ｈに対応するパッチ機能フラグ確認処理８０２を行う（ステップＳ１２）。

制御部１１は、機能番号０２ｈに対応するパッチ機能フラグがＯＮであるか否かにより、分岐がある（機能番号０２ｈに対応する機能グループにおいて関数モジュールと置き換えるパッチがあり、個別番号を検索するという分岐がある）か否かの判定を行う（ステップＳ１３）。このとき、制御部１１は、機能番号０２ｈに対応するパッチ機能フラグがＯＮである（個別番号を検索するという分岐がある）場合、処理をステップＳ１４へ進める。一方、制御部１１は、パッチ機能フラグがＯＦＦである（個別番号を検索するという分岐がない）場合、処理を終了する。すなわち、制御部１１は、パッチモジュール８００から、エントリポイントモジュール７００を介して関数モジュール６００に戻り、関数モジュール６００における関数５０１の処理を行う。

制御部１１は、パッチ機能フラグ確認処理８０２における第３分岐処理を順次行い、抽出した個別番号０１ｈの第３分岐処理８０３の有無、すなわちパッチを適用するという分岐が有るかを確認する（ステップＳ１４）。このとき、制御部１１は、パッチを適用するという分岐としての第３分岐処理８０３がある場合、処理をステップＳ１６へ進める。一方、制御部１１は、パッチを適用するという分岐としての第３分岐処理８０３がない場合、処理を終了する。すなわち、制御部１１は、パッチモジュール８００から、エントリポイントモジュール７００を介して関数モジュール６００に戻り、関数モジュール６００における関数５０１の処理を行う。

制御部１１は、関数モジュール６００におけるエントリポイントに対応したパッチ処理、すなわち関数モジュール６００におけるコードの修正処理を行う（ステップＳ１５）。

そして、制御部１１は、マスクＲＯＭ１３１におけるメイン関数モジュール５００または関数モジュール６００のいずれのＲＯＭコードに戻るかを判定するため、戻り方式の選択処理を行う（ステップＳ１６）。
このとき、制御部１１は、戻り方式として継続方式が設定されている（図７）場合、戻り先アドレスがコールスタックに記載されたアドレスであるため、return関数がコールスタックにおけるアドレス、すなわち、エントリポイントモジュール７００のパッチ関数７０４の直後に戻る。

同様に、制御部１１は、エントリポイントモジュール７００のreturn関数がコールスタックに記載されたアドレスが示す関数モジュール６００におけるエントリポイント関数６０１の直後のコードに戻る。そして、制御部１１は、エントリポイント関数６０１の直後のコードから継続して、当該関数モジュールのコードの処理を行い、return関数がコールスタックにおけるアドレス、すなわち、メイン関数モジュール５００の関数５０１の直後に戻る。

一方、制御部１１は、戻り方式として置換方式が設定されている（図９）場合、戻り先アドレスがコールスタックに記載されたアドレスではなく、メイン関数モジュール５００における関数５０１の直後のアドレスであるため、コールスタックにおいて戻り先として格納されているアドレスの変更処理を行う。このとき、制御部１１は、置換方式によるコード記述に従い、エントリポイントモジュール７００におけるパッチ関数７０４の直後のコードのアドレス、関数モジュール６００におけるエントリポイント関数６０１の直後のコードのアドレスを削除する。

これにより、制御部１１は、コールスタックの次の戻り先のアドレスをメイン関数モジュール５００の関数５０１の直後のアドレスに変更する。そして、制御部１１は、エントリポイントモジュール７００のパッチにおけるreturn関数を実行し、コールスタックに記載されたアドレスが示すメイン関数モジュール５００における関数５０１の直後のコードに戻る。この処理により、関数モジュール６００のコードがパッチモジュール８００のコードに置換される置換方式のパッチ処理が行われる。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

１…半導体装置
１１…制御部
１２…データ入出力部
１３…記憶部
１１１…ＣＰＵ
１３１…マスクＲＯＭ
１３２…ＥＥＰＲＯＭ
１３３…ＲＡＭ
１５０…プログラム
２５０，８００…パッチモジュール
３５０…パッチパラメータ
５００…メイン関数モジュール
６００…関数モジュール
７００…エントリポイントモジュール

Claims (6)

1. プログラムが記憶され、記憶されたデータの書き換えが不可能な第１記憶部と、
   前記プログラムを実行する制御部と、
   記憶されたデータの書き換えが可能な第２記憶部と、
   前記第２記憶部に記憶される、前記プログラムにおけるエントリポイントの付加された関数モジュールの処理を置き換えるパッチを含むパッチモジュールと
   を備え、
   前記パッチモジュールにおける前記パッチの各々における処理終了後のリターン命令における戻り先が、当該パッチを呼び出した前記関数モジュールの処理を継続する場合には所定の第１のアドレスに、当該関数モジュールを置換する場合には所定の第２のアドレスに、それぞれ設定されている
   ことを特徴とする半導体装置。
2. 前記関数モジュールを前記パッチにより置換する場合、前記所定の第２のアドレスが前記プログラムにおける当該関数モジュールを呼び出す関数の直後のコードであり、
   一方、前記関数モジュールにおける所定の処理を前記パッチにより修正した後、当該関数モジュールの処理を継続する場合、前記所定の第１のアドレスが前記エントリポイントの直後のアドレスである
   ことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
3. 前記関数モジュールを前記パッチにより置換する場合、前記リターン命令が参照するコールスタックにおける前記パッチの処理の終了後の戻り先が、前記プログラムにおける前記関数の直後のコードのアドレスに変更される
   ことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
4. 前記リターン命令における戻りアドレスが、前記所定の第１のアドレスとして、前記関数の直後のコードのアドレスに設定されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
5. 記憶されたデータの書き換えが不可能な第１記憶部に記憶された、エントリポイントが付加された関数モジュールを含むプログラムを制御部が実行する際、
   前記エントリポイントにより呼び出されるパッチの各々における処理終了後のリターン命令における戻り先が、当該パッチを呼び出した前記関数モジュールの処理を継続する場合には所定の第１のアドレスに、当該関数モジュールを置換する場合には所定の第２のアドレスに、それぞれ設定されている
   ことを特徴とする制御方法。
6. 記憶されたデータの書き換えが不可能な第１記憶部に記憶された、エントリポイントが付加された関数モジュールを含むプログラムをコンピュータに実行させる際、
   前記コンピュータを、
   前記エントリポイントにより呼び出されるパッチの各々における処理終了後の戻り先に処理を戻す手段
   として機能させ、前記パッチの各々における処理終了後のリターン命令における戻り先が、当該パッチを呼び出した前記関数モジュールの処理を継続する場合には所定の第１のアドレスに、当該関数モジュールを置換する場合には所定の第２のアドレスに、それぞれ設定されている
   プログラム。

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