JPH05324403A - ソフトウェア設計仕様の検証充分性評価方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設計段階で作成した設計仕様書を解析し、模
擬実行して、設計仕様の網羅度を算出することにより、
設計仕様が妥当であるか否かを検証評価する。 【構成】 リアルタイム制御のソフトウェアの設計仕様
の検証充分性を評価する機構は、状態遷移表、タスク仕
様書等の設計仕様を、画面より模擬実行の開始トリガと
して発生させる部分６、７と、設計仕様の内容に従い状
態の遷移及び、実行を模擬する部分９と、その結果を解
析して設計仕様の網羅度を算出する部分１２と、算出結
果を仕様書上に表示／出力する部分１３とにより構成さ
れる。 【効果】 設計段階での設計仕様に対して、網羅度で検
証充分性評価を行うことにより、設計仕様の確認の効率
化と確認漏れの防止が可能となり、この結果、設計工程
での開発効率の向上、設計段階で不良の早期発見を図る
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ソフトウェア設計仕様
の検証充分性評価方式に係り、特に、通信機器等のリア
ルタイム制御プログラム等の開発過程の設計工程におい
て作成される設計仕様情報（状態遷移表、タスク仕様書
等）が、設計の段階で妥当性のある仕様情報であるか否
かを検証する場合に使用して好適なソフトウェア設計仕
様の検証充分性評価方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のソフトウェア設計仕様の検証充
分性評価は、まず、プログラムの動作を図式化した状態
遷移図の作成を行い、その図に基づいて確認を必要とす
る各仕様の動作を机上で追うことにより仕様を確認する
という方法により行われるのが一般的である。また、状
態遷移表、タスク仕様書等の設計仕様情報から、確認を
必要とする各仕様の動作を模擬実行し、その結果をシー
ケンス図等として図式化することにより、仕様を確認す
る方法も知られている。

【０００３】なお、この種のソフトウェア設計仕様の検
証充分性評価に関する従来技術として、例えば、特開平
１−２６１７２６号公報等に記載された技術が知られて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の従来技術は、設
計仕様情報の確認を図式化、視覚化することにより、設
計者が着目した動作の確認を行う検証が主眼であった。

【０００５】このため、前記従来技術は、設計者が確認
しなければならない設計仕様の確認を、図式化または視
覚化したものにより行うことが可能であるが、プログラ
ムが巨大化、複雑化すると、状態遷移図、状態遷移表も
それに伴い増大し、設計仕様の確認の数も増加し複雑化
し、状態遷移図、状態遷移表がプログラムの設計仕様情
報として妥当であり充分であるか否かを評価することが
困難になるという問題点を有している。

【０００６】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、状態遷移表、タスク仕様書等の設計仕様情報を
入力情報とし、模擬動作をリアルタイムに行い、模擬実
行の度合いを示す網羅度により検証の充分性を評価する
ことのできるソフトウェア設計仕様の検証充分性評価方
式を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、エディタからの状態遷移表、タスク仕様書等の設計
情報が入力され、設計情報を更新する画面制御部と、設
計情報をファイルに格納し、網羅度を算出するために必
要な情報を各種テーブル（マトリックス画面マップテー
ブル、イベントテーブル等）に設定し、画面より指定さ
れる状態遷移表上の模擬実行開始トリガの認識を行う入
力解析部と、模擬実行開始トリガにより状態を遷移さ
せ、模擬実行を行う模擬実行部と、模擬実行の結果、網
羅度算出に必要な情報（プログラムの状態、発生イベン
ト、実行タスク、遷移先状態）を取得し、取得した情報
を蓄積しファイルに格納するデータ蓄積部と、実行した
結果より網羅度を算出する網羅率算出部と、算出した設
計仕様の網羅度をリアルタイムに表示する表示編集部と
を備えることにより達成される。

【０００８】

【作用】エディタから入力された状態遷移表、タスク仕
様書等の設計仕様を、画面上に表示し、画面上から直接
状態遷移の模擬実行の開始トリガを発生させ、さまざま
な設計仕様の確認を行い、網羅度を算出することによ
り、仕様の妥当性評価を容易にかつリアルタイムに行う
ことができる。

【０００９】この設計仕様の妥当性評価により、仕様の
確認を効率良く行うことが可能となり、テストすべき有
効なテストケースを簡単に導くことができる。また、テ
ストケースの漏れも無くすことができる。そして、この
設計段階で抽出したテストケースは、プログラム制御の
実際の動作確認用チェックリストの作成にそのまま利用
することが可能である。

【００１０】

【実施例】以下、本発明によるソフトウェア設計仕様の
検証充分性評価方式の一実施例を図面により詳細に説明
する。

【００１１】図１は本発明の一実施例のシステム構成を
示すブロック図、図２は本発明の一実施例のシステムの
動作を説明するフローチャート、図３は模擬動作を実行
した結果の網羅度算出用データを格納したテーブルを説
明する図、図４は実行した模擬動作による設計仕様の網
羅度を算出するための結果テーブルを説明する図、図５
は模擬動作を実行した結果を網羅度算出用の結果テーブ
ルへ設定する動作を説明するフローチャート、図６は設
計仕様の模擬動作実行により検証評価を行った結果の表
示状態を説明する図である。図１において、１は設計仕
様の検証評価機構、２は設計仕様情報を入力し出力表示
する入出力装置、３は検証評価した結果をリストへ出力
するプリンタ装置、４は結果リスト、５は制御部、６は
画面制御部、７は入力解析部、８は設計仕様情報ファイ
ル、９は模擬実行部、１０はデータ蓄積部、１１は算出
結果情報ファイルである。

【００１２】図１に示す本発明の一実施例のシステムに
おいて、検証評価機構１は、制御部５により後述の各機
能部が制御される。画面制御部６は、入出力装置２より
入力される設計仕様情報の画面制御を行い、入力解析部
７は、設計仕様情報を解析して模擬実行可能な形式に変
換を行い、その情報を設計仕様情報ファイル８に格納す
る。

【００１３】また、模擬実行部９は、画面制御部６から
取得した模擬実行開始トリガにより入力解析部７により
模擬実行可能な形式に変換された仕様情報を模擬実行
し、その実行時、データ蓄積部１０で状態遷移表の網羅
率の算出に必要な各データを算出結果情報ファイル１１
に蓄積する。

【００１４】網羅率算出部１２は、前述の模擬実行の結
果から状態遷移表、タスクの網羅率を算出し、表示編集
部１３は、この算出結果を状態遷移表の仕様書上に明示
し、その網羅率を表形式で表示させる。また、表示編集
部１３は、未実行情報についての表示に関する処理も実
行する。

【００１５】次に、前述のように構成される検証評価機
構１のシステム全体の処理の概要を図２に示すフローに
より説明する。

【００１６】（１）まず、模擬動作の実行に必要な仕様
情報の解析とファイルへの格納処理とを実行し、網羅度
の算出を継続するか否かを判定する。網羅度の算出を継
続しない場合、算出結果情報をクリアする（ステップ１
００〜１０２）。

【００１７】（２）ステップ１０１の判定で網羅度の算
出を継続する場合、模擬動作の開始トリガが指定された
か否かを判定する（ステップ１０３）。

【００１８】（３）ステップ１０３で模擬動作開始トリ
ガが指定された場合、設計仕様情報の状態遷移表、タス
ク仕様に従って模擬動作の実行を行い、その実行中に仕
様情報の網羅度算出に必要なデータを収集する。これら
の処理は、模擬動作の開始トリガが指定されている間、
繰り返し実行される（ステップ１０４、１０５）。

【００１９】（４）ステップ１０３で模擬動作開始トリ
ガが指定されず、模擬動作の指定が終了したと判定され
た場合、網羅度の算出を行い設計仕様の検証評価を行う
か否かを判定し、検証評価を行う場合、ステップ１０５
により収集したデータに基づいて設計仕様の網羅度を算
出し、その結果を入出力装置へ表示、または、プリンタ
へ出力する（ステップ１０６、１０７）。

【００２０】（５）ステップ１０６で検証評価を行わな
くてよい場合、または、ステップ１０７の処理の終了
後、検証評価が終了したか否かを判定し、継続する場
合、模擬動作の発生トリガの指定を誘導して、ステップ
１０１からの処理を繰返し実行し、検証評価が終了した
場合、全ての処理を終了する（ステップ１０８）。

【００２１】次に、模擬動作実行中に収集する検証評価
のために必要な網羅度算出用データテーブル群の構成、
及び、模擬実行により網羅度算出用データを蓄積する網
羅度結果テーブルの構成を図３、図４を参照して説明す
る。

【００２２】図３において、マトリックス画面マップテ
ーブル２００は、状態遷移表のマトリックス部分（イベ
ントとステータスとが交差した部分の項目）と対応した
２次元のテーブル（１次元側がステータス、２次元側が
イベントを示す）で構成されたテーブルであり、イベン
トテーブル２０１は、状態遷移表で指定されたイベント
に関連するテーブルである。また、状態テーブル２０２
は、状態遷移表で指定されたステータスに関連するテー
ブルであり、タスクテーブル２０３は、状態遷移表で指
定された実行タスクに関連するテーブルである。これら
の各テーブルは、マトリックス画面マップテーブル２０
０を中心にデータの関連付けを行うように構成されてい
る。

【００２３】マトリックス画面マップテーブル２００に
おいて、項目２０４はイベントテーブル２０１への登録
位置、項目２０５は状態テーブル２０２への登録位置、
項目２０６はタスクテーブル２０３への登録位置、項目
２０７は模擬実行済か否かを示すマトリックス実行フラ
グである。

【００２４】イベントテーブル２０１において、項目２
０８は状態遷移表のイベント名称、項目２０９は状態遷
移表のイベント番号、項目２１０は模擬実行済か否かを
示すイベント実行フラグである。

【００２５】状態テーブル２０２において、項目２１１
は状態遷移表の状態記号、項目２１２は状態記号に対応
する状態番号、項目２１３は模擬実行済か否かを示す状
態実行フラグである。

【００２６】タスクテーブル２０３において、項目２１
４は状態遷移表の実行タスク名称、項目２１５は模擬実
行済か否かを示すタスク実行フラグである。

【００２７】模擬実行により網羅度算出用データを蓄積
する網羅度結果テーブルは、図４に示すように、網羅度
の算出に必要な項目として、マトリックス網羅度３００
と、発生イベント網羅度３０１と、状態網羅度３０２
と、タスク網羅度３０３とを蓄積するように構成されて
いる。

【００２８】このテーブルにおいて、マトリックス網羅
度３００は、状態遷移表で設定された有効なマトリック
スの設定数３０４と、模擬実行の発生トリガにより実行
した各マトリックスの実行数３０５とを有し、これらの
値から算出される。発生イベント網羅度３０１は、状態
遷移表で設定されたイベントの設定数３０６と、模擬実
行の発生トリガにより実行した各イベントの実行数３０
７とを有し、これらの値から算出される。

【００２９】また、状態網羅度３０２は、状態遷移表で
設定された状態の設定数３０８と、模擬実行の発生トリ
ガにより実行した各状態の実行数の３０９とを有し、こ
れらの値から算出される。タスク網羅度３０３は、状態
遷移表で設定された実行タスクの設定数３１０と、模擬
実行の発生トリガにより実行した各マトリックスに対応
した実行タスクの実行数３１１とを有し、これらの値か
ら算出される。

【００３０】次に、模擬実行部９が模擬実行を行い、設
計仕様の網羅度算出データを収集する処理を図５に示す
フローを参照して説明する。

【００３１】（１）まず、設定された設計仕様情報から
状態遷移表、タスク仕様の各データ設定数を取得し、図
３に示す網羅度算出用データテーブル群と図４に示す網
羅度結果テーブルの３０４、３０６、３０８、３１０へ
取得した各設定数を格納する（ステップ４００）。

【００３２】（２）指定された模擬実行のマトリックス
（イベント／ステータス指定）から、対応したマトリッ
クス画面マップテーブル２００の中の位置を取得し、取
得したマトリックスが未実行のマトリックスか否かを判
定する（ステップ４０１、４０２）。

【００３３】（３）ステップ４０２で未実行のマトリッ
クスが指定されたと判定された場合、マトリックス画面
マップテーブル２００の実行フラグをＯＮとし、網羅度
結果テーブルのマトリックス実行数３０５を更新する
（ステップ４０３、４０４）。

【００３４】（４）ステップ４０２で既に実行されたマ
トリックスが指定されたと判定した場合、あるいは、前
述のステップ４０４の処理が終了した後、ステップ４０
１により取得したマトリックスのイベントが既に実行さ
れたものであるか否かを判定する（ステップ４０５）。

【００３５】（５）ステップ４０５で、そのイベントが
未実行であると判定された場合、イベントテーブル２０
１の対応イベントの実行フラグをＯＮとし、ステップ４
０７で網羅度結果テーブルのイベント実行数３０７を更
新する（ステップ４０６、４０７）。

【００３６】（６）ステップ４０５で既に実行されたイ
ベントが指定されたと判定した場合、あるいは、前述の
ステップ４０７の処理が終了した後、ステップ４０１よ
り取得したマトリックスの状態が既に実行されているか
否かを判定する（ステップ４０８）。

【００３７】（７）ステップ４０８でマトリックスの状
態が未実行であると判定された場合、状態テーブル２０
２の実行フラグをＯＮとし、網羅度結果テーブルの状態
実行数３０９を更新する（ステップ４０９、４１０）。

【００３８】（８）ステップ４０８でマトリックスの状
態が既に実行されたものであると判定した場合、あるい
は、前述のステップ４１０の処理が終了した後、ステッ
プ４０１の処理により取得したマトリックスの実行タス
クが既に実行されているか否かを判定、既に実行されて
いる場合、処理を終了する（ステップ４１１）。

【００３９】（９）ステップ４１１で未実行タスクが指
定されたと判定した場合、タスクテーブルの対応するタ
スクの実行フラグ２１５をＯＮとし、網羅度結果テーブ
ルのタスク実行数３１１を更新し、処理を終了する（ス
テップ４１２、４１３）。

【００４０】前述した処理により検証評価された設計仕
様の網羅度結果の表示例が図６に示されている。

【００４１】図６において、５００は設計仕様の網羅度
を示す表題、５０１は集計した日付、５０２は評価した
設計仕様の仕様書名称を、それぞれ表している。

【００４２】検証評価結果の網羅度は、設計仕様書の状
態遷移表５０３自体で視覚的に表示表現する形式と、網
羅率の項目表５０５として表現した形式との両方で表示
し、また、網羅漏れした未実行情報については未実行情
報表５１４で表示される。

【００４３】状態遷移表５０３は、指定された模擬動作
により実行したイベント、状態、マトリックス部分を、
５０４として示すように、有色表示、網掛け表示等によ
り未実行部と異なるように表示される。これにより、使
用者は、１目で実行したイベント、状態、マトリックス
部分の状況を知ることができる。

【００４４】また、網羅率項目表５０５は、項目５０６
としてのマトリックス網羅率５１０、イベント網羅率５
１１、状態網羅率５１２、タスク網羅率５１３のそれぞ
れについて、実行数５０７と設定数５０８から網羅率５
０９を算出して表示する。

【００４５】未実行情報表５１４は、模擬実行により実
行されなかったマトリックス網羅率５１０、イベント網
羅率５１１、状態網羅率５１２、タスク網羅率５１３の
各項目に対して、その未実行情報（マトリックス網羅度
はイベント名称と状態記号で、イベント網羅度はイベン
ト名称で、状態網羅度は状態記号で、タスク網羅度は実
行タスク名称で表示する）５１６と未実行数５１７を表
示する。

【００４６】前述した本発明の一実施例によれば、設計
段階での設計仕様情報の妥当性の評価検証を、状態遷移
表等の網羅度により行うことができるので、設計段階で
の仕様動作の確認時に、課題とされていた設計仕様情報
の確認項目の効率化と確認漏れの防止とが可能となる。
この結果、本発明の一実施例によれば、基本設計、テス
ト項目抽出等の開発効率を向上させることができ、ま
た、今までテストで摘出されていた不良を設計段階で早
期に発見することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、状
態遷移表、タスク仕様書等の設計仕様情報を入力情報と
して、模擬動作をリアルタイムに行い、模擬実行の度合
いを示す網羅度により検証の充分性を評価することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のシステム構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】本発明の一実施例のシステムの動作を説明する
フローチャートである。

【図３】模擬動作を実行した結果の網羅度算出用データ
を格納したテーブルを説明する図である。

【図４】実行した模擬動作による設計仕様の網羅度を算
出するための結果テーブルを説明する図である。

【図５】模擬動作を実行した結果を網羅度算出用の結果
テーブルへ設定する動作を説明するフローチャートであ
る。

【図６】設計仕様の模擬動作実行により検証評価を行っ
た結果の表示状態を説明する図である。

【符号の説明】

１ 設計仕様の検証評価機構 ２ 入出力装置 ３ プリンタ装置 ４ 結果リスト ５ 制御部 ６ 画面制御部 ７ 入力解析部 ８ 設計仕様情報ファイル ９ 模擬実行部 １０ データ蓄積部 １１ 算出結果情報ファイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リアルタイム制御ソフトウェアの妥当性
   を検証するソフトウェア設計仕様の検証充分性評価方式
   において、設計工程で作成される状態遷移表とタスクの
   設計情報とから、設計仕様の内容に従い状態の遷移及び
   タスクの実行を模擬する手段と、その結果の情報を解析
   して設計仕様の網羅度を算出する手段とを備えて構成さ
   れることを特徴とするソフトウェア設計仕様の検証充分
   性評価方式。