JPH056272A

JPH056272A - ソフトウエア設計装置

Info

Publication number: JPH056272A
Application number: JP3158269A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kagaya; 聡加賀谷
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】木構造の状態遷移図における遷移情報の重複
を自動的、かつ、確実に削除して、冗長性のない最小化
された状態遷移図を作成することができ、冗長性のない
良質なプログラムを効率良く作成することを可能とする
ソフトウェア設計装置を提供する。【構成】編集部２は、入力部１から入力された図形情
報を編集し、木構造の状態遷移図を作成する。等価状態
判定部３は、任意の２つの状態に関する遷移情報群を逐
次比較し、これらが等しい場合に、２つの状態は等価で
あると判定する。そして、遷移情報縮小部４は、等価な
状態であると判定された状態の一方の状態に関する遷移
情報群を残して、他方の状態に関する遷移情報群を消去
し、残った状態遷移図において、状態番号を置換する。
このような処理を等価な状態が存在しなくなるまで繰り
返し行い、自動的に最小化した状態遷移図を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信ソフトウェアの開
発等に利用されるソフトウェア設計装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、各種ソフトウェアの開発におい
ては、各プロセスの動作等を、木構造の状態遷移図を用
いて記述することがある。

【０００３】例えば、通信ソフトウェアの開発における
プロトコル（通信システムの動作実体であるプロセス間
の通信手順）の設計は、プロセスを拡張有限状態機械で
モデル化して、各プロセスの動作を木構造の状態遷移図
として記述することによって行われている。この場合、
通信システムが一般に膨大な例外処理を取り扱わなけれ
ばならないという特質のために、木構造の状態遷移図は
非常に多くの分岐を有し、1 つの状態遷移図の中に、同
一の遷移情報を持つ等価な状態が重複して出現する。

【０００４】このような重複による状態遷移図の冗長性
を削除することは、従来、手作業によって行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
プロトコル設計等において、木構造の状態遷移図におけ
る遷移情報の重複を削除することは、手作業で行ってい
る。このため、状態遷移図の簡略化が不十分な場合があ
り、このような状態遷移図に基づいてプログラムの作成
を行うと、作成されたプログラムが冗長性を有するとい
う問題があった。特に、このような問題は、高効率の受
信処理を要求される通信プログラムを作成する上では、
大きな問題となっていた。

【０００６】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、木構造の状態遷移図における遷移情報の
重複を自動的、かつ、確実に削除して、冗長性のない最
小化された状態遷移図を作成することができ、冗長性の
ない良質なプログラムを効率良く作成することを可能と
するソフトウェア設計装置を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明のソフ
トウェア設計装置は、状態ラベルを付された複数の状態
と、状態遷移とからなる木構造の状態遷移図を構築する
ソフトウェア設計装置において、前記各状態における遷
移情報を逐次比較して、等価な状態を検出する等価状態
判定手段と、前記等価状態判定手段によって等価である
と判定された状態について遷移情報を削除し、当該状態
の状態ラベルを等価な状態の状態ラベルに変換する遷移
情報縮小手段とを具備し、前記等価状態判定手段による
等価な状態の検出と、前記遷移情報縮小手段による等価
な状態の遷移情報の削除および状態ラベルの変換とを、
前記等価状態判定手段によって等価な状態が検出されな
くなるまで繰り返して実行するよう構成されたことを特
徴とする。

【０００８】

【作用】本発明のソフトウェア設計装置では、木構造の
状態遷移図における任意の２つの状態に関する遷移情報
を等価状態判定手段によって逐次比較し、状態の等価性
を判定する。そして、等価な状態であると判定される場
合には、遷移情報縮小手段によって状態遷移図における
遷移情報の重複を削除する。この操作を有限回数だけ繰
り返すことによって、木構造の状態遷移図における遷移
情報の重複を自動的、かつ、確実に削除して、冗長性の
ない最小化された状態遷移図を作成することができる。
したがって、この状態遷移図に基づいて、冗長性のない
良質なプログラムを効率良く作成することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明をプロトコル設計に適用した一
実施例を図面を参照して詳細に説明する。

【００１０】図１は、本発明の一実施例のプロトコル設
計装置の構成を示すもので、図において１はＣＲＴおよ
びキーボード等からなり、状態遷移図の図形情報を入力
するための入力部、２は木構造の状態遷移図を用いてプ
ロトコルを設計する編集部である。また、３は編集され
た状態遷移図に等価な状態が存在するか否かを判定する
等価状態判定部、４は等価な状態が存在する場合に状態
遷移図の縮小を行う遷移情報縮小部、５は編集および縮
小を行った状態遷移図の図形情報を蓄積するためのデー
タベースである。

【００１１】編集部２は従来のプロトコル設計装置と同
様に、入力部１から入力された状態遷移図の図形情報を
編集する機能を有する。そして、ユーザは、入力部１か
ら図形情報を入力することにより、例えば図２に示すよ
うな木構造の状態遷移図を作成する。なお、図２に示す
状態遷移図は、重複部分を削除して最小化する処理を行
っていない状態を示しており、従来では、この状態から
ユーザが人手により重複部分を探し出し、削除して最小
化を行っている。これに対して本実施例では、等価状態
判定部３および遷移情報縮小部４が以下に説明するよう
に処理を行って自動的に最小化した状態遷移図を生成す
る。なお、等価状態判定部３および遷移情報縮小部４
は、入力部１からの要求によって起動されるよう構成さ
れており、図２に示す状態遷移図のように、重複部分の
削除以外の処理が全て終了した後に、ユーザが起動す
る。

【００１２】図２において円は状態を表わしており、各
円内には状態ラベルが付与されている。この状態ラベル
は、一番上の根の部分に記述された初期状態にはＳ0 、
一番下の枝の先端に記述された最終状態ＳE （但し、Ｅ
＝＋∞）、他の状態にはＳX（但し、Ｘは自然数）とさ
れている。なお、最終状態は、初期状態と等しい場合あ
るいは等しくない場合があるが、どちらの場合でも同様
に処理することができる。また、最終状態は、複数種類
の場合あるいは一種類の場合もあるが、以下の説明で
は、簡単のために最終状態は一種類とする。

【００１３】また、図２において、矢印は状態遷移を表
わしており、矢印上には入力（Ｉ）と出力（Ｏ）がスラ
ッシュ（／）で区切られて「Ｉ／Ｏ」の形式で記述され
ている。

【００１４】ここで、各状態における入力、出力および
出力後の遷移先の状態（次状態と呼ぶ）等の遷移情報群
を、ＢＮＦ記法を用いて次のように定義する。

【００１５】遷移情報群::＝遷移情報項｜遷移情報群。

【００１６】遷移情報項::＝（入力、出力、次状態）。

【００１７】図３のフローチャートに示すように、ま
ず、等価状態判定部３は、編集部２内に保持された図２
のような木構造の状態遷移図から、ある1 つの状態の遷
移情報群を読み出して保持し、他の状態の遷移情報群を
逐次読み出して比較し、この最初に保持した状態と同じ
遷移情報群を有する状態が他に存在するか否かを判定す
ることにより、等価な状態を検出する（１０１）。

【００１８】なお、この時、遷移情報群が複数の遷移情
報項によって構成されている場合、遷移情報群における
遷移情報項の順序は任意とする。また、等価な状態が検
出された場合は、この状態についての情報を一旦保持
し、一つの状態と、他の全ての状態との比較が終了した
後、この等価な状態についての情報は、遷移情報縮小部
４へ送られる。

【００１９】ここで、等価状態判定部３において、任意
の２つの状態（Ｓm 、Ｓn 、但し、ｍ＜ｎ）について、
等価な状態であると判定された場合（１０２）、遷移情
報縮小部４には、上記等価状態判定部３からこれらの等
価な状態について情報が送られてくる。そして、遷移情
報縮小部４は、編集部２から一旦状態遷移図全体を読み
出し、等価であると判定された状態の一方（たとえば、
状態番号の小さい方）の状態に関する遷移情報群を残し
て、他方の状態に関する遷移情報群を消去する（１０
３）。

【００２０】そして、遷移情報縮小部４は、残った状態
遷移図において、ＳnをＳm に置換し（１０４）、この
消去および置換を行った状態遷移図を編集部２へ送り、
編集部２内に保持された状態遷移図を書き替える。

【００２１】このような、等価状態判定部３による等価
状態の判定と、遷移情報縮小部４による遷移情報縮小、
置換を、等価な状態が存在しなくなるまで全ての状態に
ついて繰り返し行い（１０５）、自動的に最小化した状
態遷移図を生成する。

【００２２】次に、上記等価状態判定部３および遷移情
報縮小部４による状態遷移図の最小化処理を具体例につ
いて説明する。

【００２３】図２の状態遷移図を最小化する場合、等価
状態判定部３は、まず、遷移情報群の中にＳE を含む状
態について最初に判定を実行する。すなわち、この場
合、状態Ｓ1 、Ｓ2 、Ｓ4 およびＳ5 に関する遷移情報
群が適用対象となる。状態Ｓ2と状態Ｓ5 に関する遷移
情報群（図中の点線で囲んだ部分）は、共に、（Ｉ3 、
Ｏ3 、ＳE ）なので、等価な状態であると判定される。
この段階では、これ以外には等価な状態は存在しない。
なお、状態Ｓ1 と状態Ｓ4 に関する遷移情報群は、それ
ぞれ、（Ｉ2 、Ｏ2 、Ｓ2 ）（Ｉ4 、Ｏ4 、ＳE ）、
（Ｉ2 、Ｏ2 、Ｓ5 ）（Ｉ4、Ｏ4 、ＳE ）であり、ど
ちらの遷移情報群にも遷移情報項（Ｉ4 、Ｏ4 、ＳE ）
が含まれているが、遷移情報群としては等しくない。し
たがって、状態Ｓ1 と状態Ｓ4 とは、等価な状態ではな
い。

【００２４】このようにして、等価状態判定部３におい
て、状態Ｓ2 と状態Ｓ5 とが等価な状態と判定される
と、遷移情報縮小部４は、図２の状態遷移図から、状態
Ｓ5 に関する遷移情報群を消去して、残った状態遷移図
中の状態ラベルＳ5 を状態ラベルＳ2 に置換する。この
ような消去と置換の処理によって、図４の状態遷移図を
得る。なお、状態ラベルの変換は、上記の場合とは逆
に、状態ラベルＳ2 を状態ラベルＳ5 に置換しても良
い。

【００２５】次に、等価状態判定部３は、上記処理によ
って得られた図４の状態遷移図についての判定を実施す
る。図４の状態遷移図では、状態Ｓ1 と状態Ｓ4 に関す
る遷移情報群（図中の点線で囲んだ部分）は、共に、
（Ｉ2 、Ｏ2 、Ｓ2 ）（Ｉ4 、Ｏ4 、ＳE ）である。し
たがって、状態Ｓ1 と状態Ｓ4 は等価な状態であると判
定される。この段階では、これ以外には等価な状態は存
在しない。

【００２６】このようにして、等価状態判定部３におい
て、状態Ｓ1 と状態Ｓ4 とが等価な状態と判定される
と、遷移情報縮小部４は、図４の状態遷移図から、状態
Ｓ4 に関する遷移情報群を消去して、残った状態遷移図
中の状態ラベルＳ4 を状態ラベルＳ1 に置換する。この
ような消去と置換の処理によって、図５の状態遷移図を
得る。

【００２７】しかる後、等価状態判定部３は、図５の状
態遷移図についての判定を実施するが、図５の状態遷移
図には等価な状態がないので、等価な状態を検出するこ
とができない。このように、等価状態判定部３および遷
移情報縮小部４は、等価な状態が検出できなくなるま
で、上記処理を繰り返して実施し、図２の状態遷移図を
最小化した図５の状態遷移図を得る。

【００２８】このように、本実施例によれば、木構造の
状態遷移図で表現されたプロトコルの冗長性を取り除く
ことができ、冗長性を排除したプロトコルに基づいて冗
長性のない通信プログラムを作成することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のソフトウ
ェア設計装置によれば、木構造の状態遷移図における遷
移情報の重複を自動的、かつ、確実に削除して、冗長性
のない最小化された状態遷移図を作成することができ、
冗長性のない良質なプログラムを効率良く作成すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す図。

【図２】木構造の状態遷移場図の一例を示す図。

【図３】図１の実施例の動作を説明するためのフロー
図。

【図４】図２の状態遷移図の最小化処理を説明するため
の図。

【図５】図２の状態遷移図を最小化した状態を説明する
ための図。

【符号の説明】

１編集部２記憶部３等価状態判定部部４遷移情報縮小部５データベース

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】状態ラベルを付された複数の状態と、状
態遷移とからなる木構造の状態遷移図を構築するソフト
ウェア設計装置において、前記各状態における遷移情報
を逐次比較して、等価な状態を検出する等価状態判定手
段と、前記等価状態判定手段によって等価であると判定
された状態について遷移情報を削除し、当該状態の状態
ラベルを等価な状態の状態ラベルに変換する遷移情報縮
小手段とを具備し、前記等価状態判定手段による等価な
状態の検出と、前記遷移情報縮小手段による等価な状態
の遷移情報の削除および状態ラベルの変換とを、前記等
価状態判定手段によって等価な状態が検出されなくなる
まで繰り返して実行するよう構成されたことを特徴とす
るソフトウェア設計装置。