JPH0658625B2 - プログラム内容解析方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、たとえばアセンブラ言語で記述されたプログ
ラムの内容を解析するための方法に関する。

従来の技術 プログラムの内容を解析するために、従来から、ＦＯＲ
ＴＲＡＮあるいはＣ言語といつた高級言語で記述された
プログラムを、フローチヤートとして表示する装置が実
用化されている。このような高級言語では、１つの命令
で、ある程度まとまりのある実行内容が表現されるの
で、そのプログラムを図形的に表現することは比較的容
易である。このようなフローチヤートはＰＡＤ図、ある
いはＹＡＣ図などと称され、プログラムの内容を解析す
るために有用である。

一方、アセンブラ言語と称され、その命令が機械語にお
ける命令と１対１に対応している言語では、１つの命令
は基本的な動作のみを表現しているので、１つのまとま
りのある実行動作は複数の命令で表現することになる。

たとえば、入出力ポートＰＯＲＴ１から入力された８ビ
ツトのデータの下位７ビツトが＄７０（「＄」は１６進
表示であることを表す）以上であるときにはポートＰＲ
ＯＴ１の値をストア領域ＲＡＭ１に格納し、ポートＰＯ
ＲＴ１の値が＄７０未満であるときにはポートＰＯＲＴ
１の下位７ビツトの値とポートＰＯＲＴ２の下位４ビツ
トの値との和をストア領域ＲＡＭ１に格納する…という
ようなプログラムをアセンブラ言語で表示した場合に
は、第１表に示されるように複数の命令によつてそのプ
ログラムが表現される。

したがつて、従来技術のアセンブラ言語のフローチヤー
ト表示装置によつて、たとえば第１表のプログラムの９
行目までを図形的に表した場合には、第７図に示される
フローチヤートが表示されることになる。

発明が解決しようとする課題 第７図に示されるフローチヤートでは、アセンブラ言語
の１つの命令が１つの処理ステツプに対応しており、各
処理ステツプにおける実行内容にはまとまりがない。こ
こで処理ステツプとは、フローチヤートにおいて罫線で
囲まれる実行内容に相当する。したがつてプログラム作
成者などにとつて、このようなフローチヤートではプロ
グラムを理解することが非常に困難であり、アセンブラ
言語で記述されたプログラムの解析には、比較的長時間
を要する。

したがつて本発明の目的は、上記技術的課題を解決し、
たとえばアセンブラ言語で記述されたプログラムの解析
方法を合理化し、解析時間を短縮することができるプロ
グラム内容解析方法を提供することである。

課題を解決するための手段 本発明は、全ての命令について、その命令を実行したと
きに与える影響を表す第１フラグを予めストアした第１
記憶手段と、 分岐命令またはストア命令に対して、該分岐命令または
ストア命令の実行にあたり参照される情報に対応する第
２フラグをストアした第２記憶手段とを用意する第１ス
テツプと、 分岐命令またはストア命令を第１の命令として設定する
第２ステツプと、 第１の命令から１つ逆上つた第２の命令に対応する第１
フラグを第１記憶手段を参照して検出し、また第１の命
令に対応する第２フラグを第２記憶手段を参照して検出
し、第２の命令に対応する第１フラグと第１の命令に対
応する第２フラグとが対応するものであるか否かを判断
し、そうであるときには第１命令に対応する第２フラグ
をリセツトするとともに、該第２命令に対応する第２フ
ラグの内で立つているものがあるか否かを判断して、そ
うであるときには第２命令に対応する第２フラグをセツ
トする第３ステツプとを含み、 以降、第２フラグの内で立つているものがなくなるまで
第２命令を第１命令として置換えて、第３のステツプの
動作を繰返すことを特徴とするプログラム内容解析方法
である。

作 用 本発明に従えば、第１フラグと第２フラグとを用いて分
岐命令またはストア命令である転送命令の実行結果に影
響する命令を順に逆上つて解析することができるように
なる。

実施例 第１図は、本発明の一実施例のフローチヤート表示装置
１の構成を示すブロツク図である。フローチヤート表示
装置１は、ソースプログラムを記憶するための外部記憶
装置２と、外部記憶装置２に記憶されたソースプログラ
ムを読出して各種演算処理を施すための演算部３と、た
とえば陰極線管（ＣＲＴ）や液晶表示装置などで実現さ
れる表示装置４と、たとえばプンタやプロツタなどの印
字装置５とを含んで構成され、表示装置４または印字装
置５は表示手段を構成している。

演算部３は、インタフエイス６と、中央処理回路７とを
含む。前述した外部記憶装置２は、たとえば固定式磁気
デイスク装置であつて、ソースプログラムを記憶してい
る。このソースプログラムは、アセンブラ言語で記述さ
れており、インタフエイス６を介して中央処理回路７に
よつて読出される。

中央処理回路７は、たとえばマイクロコンピユータおよ
びメモリなどを含む構成で実現され、命令解析部９、プ
ログラム構造記憶部１０、命令種類記憶部１１、実行内
容記憶部１２、分岐条件記憶部１３および作業領域１４
などを含んで構成される。

以下、第２図のフローチヤートを併せて参照して、フロ
ーチヤート表示装置１の基本的な動作について説明す
る。ステツプａ１において、外部記憶装置２に記憶され
ているソースプログラムは、演算部３の中央処理回路７
によつて読出される。このソースプログラムは、たとえ
ば中央処理回路７の作業領域１４にストアされる。引続
きステツプａ２において、各命令には、一連番号（以
下、行番号と称する）が付与される。

このとき各命令は、後述するように、たとえばストア命
令、入出力命令、分岐命令、あるいは演算命令などのよ
うに、その種類によつて分類される。前記命令種類記憶
部１１には、アセンブラ言語の全種類の命令に個別的に
対応して命令の種類が記憶されており、これが参照され
て上記分類が行われる。

ステツプａ３においては、ストアされたソースプログラ
ムから分岐命令だけが抽出され、この分岐命令に対して
一連番号（以下、分岐番号と称する）が付与される。同
様に、ステツプａ４ではストア領域への転送命令（スト
ア命令）が抽出され、ストア命令に対する一連番号（以
下、ストア番号と称する）が付与される。

この後、ステツプｓ５において、抽出された分岐命令の
分岐先が演算され、その分岐先の命令に対応する行番号
（以下、分岐先番号と称する）が分岐命令行に付与され
る。また、分岐先命令行には、そこへ分岐する分岐命令
行番号（以下、分岐元番号と称する）が付与される。こ
の段階で求められたプログラム実行の流れに関する情報
（分岐先番号、分岐元番号）は、プログラム構造記憶部
1-0に格納される。

続いて、以下のようにしてプログラムのブロツク分けが
行われる。このブロック分けとは、プログラムの実行
上、同一条件下で実行されるとみなされる命令行の集ま
りを区分する作業を言い、分岐命令の次の行から分岐命
令まで、または分岐命令の次の行から分岐先命令行の直
前行まで、もしくは分岐先命令から分岐命令まで、また
は分岐先命令行から分岐先命令行の直前までを区分す
る。こうして区分された命令では、プログラムの流れは
１つで連続している。特例として、サブルーチンコール
命令行は１行で独立したブロツクとみなす。

各ブロツクには、第２表で示すように、一連のブロツク
番号が付与され、各行毎にそのブロツク番号が記憶され
る。

ステツプａ６では、前記分岐番号が付与されている各分
岐命令毎に、前記第２表で示されるような、その分岐条
件を表すデータが作成される。すなわち、命令種類記憶
部１１には、第３表で示されるように、全種類の分岐命
令に対して、たとえばどのフラグの値が分岐判定条件と
なつているかなどのデータが記憶されており、このデー
タを参照することによつて、分岐判断するための分岐条
件を表すデータが作成される。

この第３表を参照して、たとえば従来の技術において説
明した第１表のプログラムの行番号「４」の命令「ＢＣ
Ｃ」は、フラグＣの値が「０」であるときに、ラベルＬ
ＢＬ１が付された行番号「８」に分岐するので、その分
岐条件はフラグＣとなる。

さらにこのステツプａ６では、後述するように、たとえ
ばこのフラグＣに影響を及ぼす命令または命令列が、行
番号を逆上つて検索される。その結果、逆上つた命令ま
たは命令列が集約的に表現されるべきであるときには、
集約的な表現内容が作成され、分岐条件記憶部１３に格
納される。

この後ステツプａ７では、後述するように各ストア命令
に対応して、前述した分岐命令と同様に、行番号が付さ
れた命令が逆上つて処理され、前記２表で示されるよう
なストア条件も表すデータが作成されるとともに、やは
り集約的な表現内容の作成が行われ、実行内容記憶部１
２に格納される。

ステツプａ８においては、上記処理によつて集約された
命令列は、１つの処理ステツプとして、各処理ステツプ
における罫線の座標データなどが計算される。中央処理
回路７は、この座標データに基づいて表示装置４または
印字装置５を制御し、これによつてステツプａ９でフロ
ーチヤートの作成が行われる。

以下、ステツプａ６における分岐条件の集約動作を、第
３図のフローチヤートに基づいて詳細に説明する。まず
ステツプｂ１において、パラメータｉの値が「１」に初
期設定される。ステツプｂ２では、行番号ｉの命令が存
在するか否かが判断され、存在しない場合には、最終行
までの処理を終えたものとして処理動作が終了する。

行番号ｉの命令が存在する場合合にはステツプｂ３に進
んで、行番号ｉに命令番号Ｓｉが存在するか否かが判断
される。分岐番号Ｓｉが存在しない場合には、行番号ｉ
の命令が分岐命令ではないと判断され、ステツプｂ４で
パラメータｉが＋１インクリメントされて、前述したス
テツプ２ｂに戻り、次行についての処理が行われる。ま
たステツプｂ３において分岐番号Ｓｉが存在している場
合には、ステツプｂ５に進む。

したがつて、たとえば前記第１表に示されるプログラム
の場合には、ステツプｂ４において順次＋１インクリメ
ントされる行番号ｉが４になつたときに、第２表で示さ
れるように、分岐番号「１」が存在するのでステツプｂ
５に進む。

ステツプｂ５では、行番号ｉの分岐命令の分岐条件が前
記命令種類記憶部１１の記憶内容から参照され、これに
よつて行番号ｉの分岐命令の直接分岐条件となるデータ
が求まる。たとえば上述したプログラムでは、行番号
「４」の分岐命令「ＢＣＣ」の分岐条件は第３表に示さ
れるように、フラグＣである。

さらにステツプｂ６では、行番号ｌｊの命令の実行内容
が命令種類記憶部１１から参照され、分岐条件との関係
が判断され、分岐条件に関係していればステツプｂ７で
分岐条件に関与している情報フラグをセツトし、ステツ
プｂ８でその行番号がメモリに記憶される。ステツプｂ
９では必要情報フラグ中のそのフラグがクリアされ、ス
テツプｂ１０では新たに発生する必要情報フラグがセツ
トされる。

ここでｌｊは、ｉ行目の命令実行以前に実行されるｊ命
令前の命令行を表す。プログラムの実行は、通常、分岐
命令以外では命令行順に実行されるが、分岐命令行では
実行順が変えられる。したがつてある命令の実行以前の
命令行を、プログラムの実行順の逆を辿るには、単純に
行番号順に従つて辿るのではなく、分岐命令によつて実
行順がどう変化されているかを判断しながら辿つてゆく
必要がある。

第１図のプログラム構造記憶部１０には、前記第２表の
ようなプログラムの実行順に関する情報（次の行を実行
する命令か否か、前の行から引続き実行される命令か否
か、分岐する命令行であるか否か、さらには分岐してく
る分岐命令のある行であるか否かなど）が記憶されてお
り、この情報を参照することによつて、１つ１つの命令
行を実行順の逆に辿ることが容易にできる。

前記第１表および第２表を参照して、たとえば行番号１
６の分岐命令の条件を求めるには、行番号９まで辿る必
要があるが、行番号１５の前行の１４行目の命令は無条
件分岐であり、プログラムの流れとしては行番号１２か
ら分岐して来る流れのみである。したがつて行番号１５
の前の行は行番号１２となる。このとき、行番号１５の
流れフラグは「０」であり、これは直前の行から流れて
来ていないことを表し、分岐元行番号から、行番号１２
がプログラム上の直前命令行であると判断できる。これ
に対して、流れフラグが「１」であるときには、プログ
ラムは直前の行から流れて来ていることを表す。

ステツプｂ１１では、分岐条件が全て求められたか否か
が判断され、すなわち前述した処理動作によつて、行番
号ｌｊにおけ分岐条件に関する命令列は全て収集された
か否かが判断され、そうであるときにはステツプｂ１２
に移る。

ステツプｂ１２では、行番号ｌｊ〜行番号ｌ１の命令が
集約化される。この後、ステツプｂ１３で、パラメータ
Ｉの値が＋インクリメントされるとともに、パラメータ
Ｊの値が「０」に初期設定され、前述したステツプｂ２
に戻つて同様の動作が繰返される。

ステツプｂ１１で分岐条件に関する命令が全て収集され
ていないとき、およびステツプｂ６で行番号ｌｊの命令
の実行内容が分岐条件に関係していないときにはステツ
プｂ１４が移つて、パラメータＪの値が１インクリメン
トされ、分岐条件に関する命令が全て求められるまで同
様の処理が繰返される。

以下、第４表を参照して前記ステツプｂ５〜ステツプｂ
１３における動作を詳述する。

前記第１表で示されるプログラムにおいて、第３図で示
される動作によつて最初のブロツクではｉ＝４とされて
おり、ステツプｂ５で、逆上りフラグである必要情報フ
ラグ中のＣフラグがセツトされ、ｊ＝１とされて逆上り
が開始される。ステツプｂ６では、ステツプ数ｊだけ前
の行、すなわち行番号「３」の実行内容が参照される。
この実施例内容は前記Ｃフラグに影響を与えるのでステ
ツプｂ７に移り、分岐条件関与フラグがセツトされ、ス
テツプｂ８で行番号「３」が記憶される。ステツプｂ９
では必要情報フラグ中のＣフラグがクリアされ、ステツ
プｂ１０では新たにＡレジスタが必要情報としてセツト
される。ステツプｂ１１では、必要情報フラグにＡレジ
スタのフラグがセツトされているので、ステツプｂ１４
に移り、ｊ＝ｊ＋１としてステツプｂ６に戻る。

再びステツプｂ６ではｊ＝２すなわち行番号「２」の命
令を参照し、必要情報フラグのＡレジスタに関与するか
否かが判断される。本実施例ではＡレジスタに影響があ
るため、ステツプｂ７〜ｂ９へと進む。ステツプｂ９で
は一旦Ａレジスタのフラグがクリアされるが、ステツプ
ｂ１０ではＡレジスタが条件となるレジスタと判断さ
れ、再びＡレジスタのフラグがセツトされ、ステツプｂ
１１，ｂ１４を経て再びステツプｂ６に戻る。

行番号「１」はＡレジスタに影響するので、ステツプｂ
７，ｂ８を経てｂ９でフラグがクリアされる。なお、ス
テツプｂ８〜ｂ９間において、ステツプｂ８ａでは、こ
の行に分岐して来る命令があるか否かが判断される。す
なわち、前記第２表で示されるように、分岐元個個数が
１以上の場合、分岐して来る命令があると判断し、ステ
ツプｂ８ｂで分岐個数およびこのときのステツプ数ｊが
記憶される。ステツプｂ１０では新たに発生する条件が
ないため、フラグのセツトは行われず、ステツプｂ１１
では全てての情報が求められたと判断されてプログラム
の逆上りが停止れ、ステツプｂ１２へ移り集約化が行わ
れる。

この集約化処理はまた、第５表に示される。

すなわち行番号「４」と行番号「３」とを集約化して表
現すると、 Ａ≧＄７０ となり、さらに行番号「２」を集約すると、上記式の
「Ａ」に「Ａ ＡＮＤ ＄７Ｆ」が代入され、 Ａ ＡＮＤ ＄７Ｆ≧＄７０ となる。さらに行番号「１」を集約すると上記式の
「Ａ」にＰＯＲＴ１が代入され、 ＰＯＲＴ１ ＡＮＤ ＄７Ｆ≧＄７０ となる。このようにして、行番号「４」の分岐命令の分
岐条件に基づいて、行番号「１」〜行番号「４」の命令
列が集約される。ステツプｂ１２ａでは、すべての道筋
について集約が行われたか否かが判断され、前記ステツ
プｂ８ａで記憶された行ｊｍが残つている場合は他の道
筋があると判断してステツプｂ１２ｂを経て前記ステツ
プｂ６に戻り、ステツプ数ｊｍまで戻つて再び集約のた
めの作業が繰返される。

この後、ステツプｂ１３からステツプｂ２に戻り、他に
分岐番号Ｓｉの付与されている行についても同様の処理
を行い、最終行まで到達したところで集約処理が終了す
ることになる。この集約処理結果は、第６表で示される
ような分岐条件フアイルとして、分岐条件記憶部１３に
記憶される。

また、前記ステツプａ７におけるストア条件に基づく集
約処理は、上述の分岐条件に基づく集約処理と同様の動
作によつて達成される。すなわち前記第５表に示される
ように、まず行番号「８」の命令の内容と行番号「７」
の命令の内容とを集約すると、式ＢＡＭ１＝Ａの右辺の
「Ａ」にＡ＝Ａ＋Ｂが入されて、 ＲＡＭ１＝Ａ＋Ｂ となる。さらに行番号「６」が集約されると、上式
「Ｂ」にＢ＝Ｂ・＃＄０Ｆが代入されて、 ＲＡＭ１＝Ａ＋Ｂ・＃＄０Ｆ と集約される。このようにして行番号「８→７→６→５
→４→３→２→１」と辿り集約化すると、 ＲＡＭ１＝ＰＯＲＴ１・＃＄７Ｆ＋ＰＯＲＴ２・＃＄０
Ｆ となる。この集約処理結果は、第７表で示されるような
ストア内容フアイルとして、実行内容記憶部１２に記憶
される。

また本実施例では他に、行番号「８→４→３→２→１」
と辿る道筋があり、 ＲＡＭ１＝ＰＯＲＴ１・＃＄７Ｆ と集約され、同様に実行内容記憶部１２に記憶される。

上述のようにしてブロツクの集約化が行われると、以下
のようにしてフローチヤートが作成される。まず、フロ
ーチヤートブロツク情報が作成される。前述のようにプ
ログラム構造記憶部１０に記憶されているプログラムの
流れに関する情報から、各ブロツクの先頭および分岐命
令行が抽出される。フローチヤートブロツクでは、分岐
命令（サブルーチンコール、リターン命令を含む）は、
独立したブロツクとして扱われる。こうして分割された
ブロツク毎に、第８表で示されるように、その先頭行番
号が抜出される。

このとき、各ブロツク毎の種別（１：実行、２：条件分
岐、３：無条件分岐、４：リターン、５：サブルーチ
ン）が分類され、条件分岐２および無条件分岐３の場合
は、分岐先行番号およびブロツク内容フアイルの分岐条
件が記録されている箇所のレコード番号（前記分岐番号
と同一）が書込まれる。さらにこの行に分岐先があれ
ば、その個数が書込まれ、ストア命令があればストア内
容レコード番号が書込まれる。

次に、各ブロツク毎に、ストア条件に関する命令のみが
抽出され、内容が集約される。本実施例では、前記第１
表で示されるプログラムは第９表で示されるように集約
される。

このようにして、前記６表および第９表で示されるよう
に、各ブロツク内の命令の集約化が行われると、第４で
示されるように、まず開始を示すブロツクを配置した
後、前記８表で示される種別に応じたブロツク図形が配
置される。このとき、各ブロツク図形の高さ、すなわち
流れ方向の間隔は、ブロツクの内容や分岐条件のレコー
ド数に応じて決定される。ただし無条件分岐やリターン
命令のブロツクの外形は一定である。

また４図において破線で示される、すなわち行番号「１
５，１７」は、書出すべき情報がなく、ブロツクは作成
されない。これは、このブロツク内の命令が全て分岐命
令に関与しているため、その内容が次の分岐ブロツクで
表されており、しかもこのブロツク内にはストアに関係
した命令がないことを表す。したがつてこれらは省略さ
れて、最終的には第５図で示されるフローチヤートが完
成する。

このようにしてブロツク図形が作成されると、次に各ブ
ロツク内には、前記第６表および９表で示されるフアイ
ルから呼出された内容が書込まれてゆく。

なお本実施例においては、各命令毎にその命令に対する
影響度を表す必要情報フラグをセツトするようにしたの
で、プログラムを逆上つて集約してゆくときには、この
必要情報フラグがクリアされる命令まで逆上ることによ
つて、分岐命令またはストア命令の実行内容に影響を与
える命令を容易に抽出することができる。これによつて
プログラム内容の解析を合理的に行うことができ、解析
時間を短縮することができる。

このようにして表現された各命令の実行内容は、各処理
ステツプとして表示すべき座標データが演算され、表示
装置４または印字装置５において表示される。なお、５
図の参照符３０で示される処理ステツプにおいては、コ
メント文として実行内容記憶部１２に記憶されている。
該当する内容を表示するようにしてもよい。

また、サブルーチンなどの読出し命令がある場合には第
６図に示されるように、この読出し命令は１つの処理ス
テツプとして表現される。この第６図は、ラベルＬＢＬ
５にサブルーチンがある場合を示している。このサブル
ーチン自体は、別途にプログラム解析し、フローチヤー
ト化される。

このように本実施例においては、アセンブラ言語の１つ
の命令を１つの処理ステツプとして表現するのではな
く、一定の処理動作を行う複数の命令を集約して１つの
ステツプとして表現するので、プログラム全体の流れを
容易に理解することが可能なフローチヤートを表示する
ことができる。したがつて、アセンブラ言語で記述され
たプログラムの内容を容易に理解することができるよう
になる。

本実施例においては、アセンブラ言語をフローチヤート
として表現する場合について説明したけれども、アセン
ブラ言語の命令と１対１関係にある機械語に対してフロ
ーチヤート化する場合について本発明を実施することも
できる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、第１および第２フラグを
用いて分岐命令または転送命令の実行結果に影響す命令
を順に逆上つて解析することが可能になる。これによつ
て命令を集約化することができ、そのためたとえばアセ
ンブラ言語で記述されたプログラムを理解し易いように
集約化することができるとともに、プログラムの内容の
解析を効率的に行うことができ、解析時間を短縮するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のフローチヤート表示装置１
の構成を示すブロツク図、第２図はフローチヤート表示
装置１の基本的動作を説明するためのフローチヤート、
第３図は第２図中のステツプａ６における処理動作を説
明するためのフローチヤート、第４図および第５図は本
発明に従うフローチヤート表示装置１における表示例を
示す図、第６図はサブルーチン読出し命令がある場合の
フローチヤートにおける表示例を示す図、第７図は先行
技術によつて作成されたフローチヤートの表示例を示す
図である。 １……フローチヤート表示装置、２……外部記憶装置、
３……演算部、４……表示装置、５……印字装置、７…
…中央処理回路、９……命令解析部、１０……プログラ
ム構造記憶部、１１……命令種類記憶部、１２……実行
内容記憶部、１３……分岐条件記憶部、１４……作業領
域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】全ての命令について、その命令を実行した
   ときに与える影響を表す第１のフラグを予めストアした
   第１記憶手段と、 分岐命令またはストア命令に対して、該分岐命令または
   ストア命令の実行にあたり参照される情報に対応する第
   ２フラグをストアした第２記憶手段とを用意する第１ス
   テツプと、 分岐命令またはストア命令を第１の命令として設定する
   第２ステツプと、 第１の命令から１つ逆上つた第２の命令に対応する第１
   フラグを第１記憶手段を参照して検出し、また第１の命
   令に対応する第２フラグを第２記憶手段を参照して検出
   し、第２の命令に対応する第１フラグと第１の命令に対
   応する第２フラグとが対応するものであるか否かを判断
   し、そうであるときには第１命令に対応する第２フラグ
   をリセツトするとともに、該第２命令に対応する第２フ
   ラグの内で立つているものがあるか否かを判断して、そ
   うであるときには第２命令に対応する第２フラグをセツ
   トする第３ステツプとを含み、 以降、第２フラグの内で立つているものがなくなるまで
   第２命令を第１命令として置換えて、第３ステツプの動
   作を繰返すことを特徴とするプログラム内容解析方法。