JPH0820973B2 - プログラム内容解析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、マイクロコンピユータなどを作動するため
に用いられるプログラムの内容を解析する装置に関す
る。

従来技術 マイクロコンピユータ用などに設計されたプログラム
の点検は、以下のように行なわれる。まずシンタツクス
エラーなどの基本的なバグを取除いた後、プリントアウ
トされたプログラムリストに基づいて、人手によつて、
該プログラムの構造と、該プログラムに基づく各種入出
力装置の動作とを把握し、これを仕様書の記載内容と照
合する。さらに該プログラムが用いられるハードウエア
に実際に組込み、プログラムの実行によつて要求される
各種入力条件を入力して、シミユレーシヨンさせ、プロ
グラムの動作状態を確認する。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら実際のプログラムは膨大なステツプ数に
及ぶことがあり、その中にはやはり膨大な分岐命令が含
まれている。したがつてこれらの分岐命令に基づく処理
の流れの数はやはり膨大な数となり、上記人手による内
容把握作業では実現が困難である。したがつて前述した
ようなシミユレーシヨンまたはエミユレーシヨンによる
チエツクが行なわれがちになり、仕様書の内容の遺漏や
バグなどを完全に解消するには、むやみに時間を要して
いた。また、前述したようなシミユレーシヨンやエミレ
ーシヨンを行なうには、実際のプログラム作動時におい
て必要とされる入力要求をすべて充足させねばならず、
繁雑な手間を要していた。

本発明の目的は、上述の問題点を解決し、仕様書な
ど、プログラム内容のチエツクの基準となる物との照合
が容易な形態にプログラム内容を解析できるとともに、
チエツク対象となる該プログラムを実行することなく、
プログラム内容の解析を行なうようにできるプログラム
内容解析装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 本発明は、機能語のみまたは機能語とオペランドとの
組合せの命令列を含むプログラムを記憶する記憶手段
と、 その記憶手段から順次読出して分岐命令および分析先
命令を検出する分岐／分岐先命令検出手段と、 分岐／分岐先命令検出手段の出力に応答し、分岐命令
位置を示す情報と分岐先命令位置を示す情報との対を用
いてプログラムをブロツク化し、この各ブロツク化され
たプログラムは、分岐命令または分岐先命令で始まり、
分岐命令または分岐先命令のいずれかで終了し、かつ分
岐命令および分岐先命令の間にはこれらの分岐命令また
は分岐先命令を含まないブロツク化手段と、 ブロツク化手段の出力に応答し、各ブロツク化された
プログラムを、処理が通過する通過条件を求める分岐条
件摘出手段と、 記憶手段を読出してストア命令およびオペランドを直
接操作する命令から成る書込み命令を検出し、この書込
み命令に関するパラメータの入力命令を検出して実行内
容を検出する実行内容検出手段と、 分岐条件摘出手段の出力に応答し、前記書込み命令と
前記入力命令との間に存在するブロツク化されたプログ
ラムの分岐条件をもとに、前記実行内容の実行条件を求
める実行条件検出手段と、 実行内容検出手段と実行条件検出手段との出力に応答
し、前記実行内容とそれに対応する前記実行条件とか
ら、両者の組合せである対を求める書込み命令単位の入
出力結合手段とを含むことを特徴とするプログラム内容
解析装置である。

作用 本発明に従えば、機能語のみまたは機能語とオペラン
ドとの組合せなどの命令列から成る被解析プログラムを
記憶手段に記憶する。このプログラムに対して本発明の
プログラム内容解析装置は、先頭命令から順次読出して
分岐命令と当該分岐命令に対応する分岐先命令とを検出
する。このような分岐命令および分岐先命令のプログラ
ム中における配置位置をそれぞれ特定する情報の対によ
つて、プログラムの処理の流れの経路を容易に認識する
ことができる。

さらに本発明に従えば、分岐命令位置と分岐先命令位
置とを示す各情報の対を用いてプログラムをブロツク化
し、この各ブロツクされたプログラムは、分岐命令また
は分岐先命令で始まり、それらの命令のいずれかで終了
し、しかもこのブロツクの最初と最後の分岐命令または
分岐先命令の間には、さらに分岐命令または分岐先命令
を含まない構成とする。このような各ブロツク化された
プログラムの処理が通過する通過条件を、後述の第14図
に示される動作によつて求める。また後述の第15図のス
テツプe3〜e12に示されるように、書込み命令を検出し
て、その書込み命令に関するパラメータの入力命令を検
出することによつて、実行内容を検出する。後述の第15
図のステツプe12からe14には、その検出された実行内容
が与えられる。

さらに本発明に従えば、第15図のステツプe14,e15に
示されるように、書込み命令と入力命令との間に存在す
るブロツクの分岐条件をもとに、たとえば各ブロツクの
分岐条件の論理積を演算することによつて、その実行内
容の実行条件を求めて、実行内容と、それに対応する実
行条件との組合せであるパイルと称する対を求めて書込
み命令単位の入出力結合を行う。

実施例 第１図は本発明の一実施例のプログラム内容解析装置
（以下、解析装置と称する）１の構成を示すブロツク図
である。第１図を参照して、解析装置１は、従来技術の
項で述べたようなチエツクが行なわれる被解析プログラ
ムが、シーケンシヤルな形式で記憶されている磁気テー
プ記録／再生装置（以下、磁気テープ装置と称する）２
と、ランダムな記憶が行なわれる磁気デイスク装置３
と、たとえばランダムアクセスメモリ（RAM）などによ
つて実現される内部記憶装置４と、たとえばCRT（陰極
線管）装置や液晶表示装置などによつて実現される表示
装置５と、インパクト形または非インパクト形などの印
字装置６と、各種キーやスイツチ類などによつて実現さ
れるキー入力装置７と、これらによつて入力される情報
を処理し、またこのような情報の入力／出力動作を制御
するマイクロプロセツサなどを含んで構成される処理装
置８とを含む。

仕様書の内容に従つて作成されたプログラムは、従来
技術の項で述べたように、まずシンタツクスエラーなど
の基本的なバグを取除いた後、磁気テープ装置２に記憶
される。磁気テープ装置２の被解析プログラムは、解析
装置１の内部記憶装置４へ転送され、後述するようなチ
エツク処理が行なわれる。その結果は再び磁気テープ装
置２へ記憶され、または磁気デイスク装置３へ記憶され
る。またこのような記憶処理とともに、表示装置５へ表
示出力され、また印字装置６によつて印字出力される。

第２図は磁気テープ装置２や磁気デイスク装置３など
の記憶装置の記憶状態を示す系統図である。処理装置８
にバス９などを介して接続された磁気テープ装置２の記
憶領域10は、前記被解析プログラムの実行対象となるた
とえばマイクロコンピユータに関するアーキテクチヤが
記憶されるアーキテクチヤ記憶領域10aや、この被解析
プログラムによる制御の対象となる入力／出力に用いら
れるアナログ信号をデジタル信号に変換する際の比較電
圧値など、このようなアナログ／デジタル変換器の諸元
などを記憶するA/D変換器諸元記憶領域10bや、本被解析
プログラムの実行対象となるマイクロコンピユータの有
する各端子の信号の出力状態と、この端子に接続される
各入力／出力装置の動作状態との関係の定義（たとえば
マイクロコンピユータの或るピンからハイレベルの信号
が導出されると、LED（発光ダイオード）が点灯する、
などの定義）が、記憶される定義記憶領域10cなどを含
んで構成される。

第３図は第１図示の解析装置１の基本的動作を説明す
るフローチヤートであり、第４図は解析装置１の表示装
置５の表示例を示す図である。第１図〜第４図を参照し
て、解析装置１の基本的動作について説明する。解析装
置１の電源が投入されると第３図ステツプn1以降の処理
が開始され、表示装置５上に各種入力要求を表示する。
ステツプn2では、このような入力要求に対応して、解析
されるプログラムの実行対象となるマイクロコンピユー
タの名称を入力する。この様子は第４図（１）に示され
る。

続くステツプn3では、入力された名称のマイクロコン
ピユータのアーキテクチヤが、アーキテクチヤ領域10a
に存在するかどうかを判断する。存在していればステツ
プn4で当該アーキテクチヤを呼出し、たとえば内部記憶
４に転送し、ステツプn5でアナログ／デジタル変換器の
名称を入力する。一方、前記ステツプn3の判断が否定で
あれば処理はステツプn6に移り、解析装置１は、入力さ
れた名称に対応するアーキテクチヤが記憶されていない
ことを表示し、新規登録を要求する。この後、処理はス
テツプn5へ移る。

ステツプn5のアナログ／デジタル変換器の名称入力の
様子は、第４図（１）に示される。続くステツプn7で
は、解析されるプログラムが動作対象とするマイクロコ
ンピユータに設定される各ポートの状態と外部状態との
関係を、第４図（２）に示すように入力する。たとえば
PORT17がハイレベルとなれば、スタートスイツチがオン
状態に切換わり、PORT16がハイレベルになるとサーモス
イツチがオン状態に切換わる。ステツプn8では、前記マ
イクロコンピユータの割込み端子の状態と、外部状態と
の関係の入力が、表示装置５上で要求される。またアナ
ログ／デジタル変換器チヤンネル用ポートについては、
キー入力装置７によつて所定の事項を入力し、第４図
（３）に示すように所定のデータ項目を入力して各ポー
トを定義する。

ステツプn9では、ステツプn7,n8での各種入力が正し
く実行されたかどうかを判断する。判断結果が否定であ
れば処理はステツプn7に戻り、上記入力されたデータを
訂正する。判断結果が肯定であればステツプn10に移
り、たとえば磁気テープ装置２に記憶されている被解析
プログラムを内部記憶装置４に転送して読取る。ステツ
プn11では、後述するような被解析プログラムを解析
し、ステツプn12で解析結果を出力して処理を終了す
る。

第５図は第３図のステツプn11のプログラムの解析処
理の内容を説明するフローチヤートである。第５図を併
せて参照して、解析装置１の操作について説明する。上
述したように本発明は、たとえばマイクロコンピユータ
用にたとえばアセンブラ言語によつて作成されたプログ
ラムの内容を解析する装置に関する。被解析プログラム
は解析装置１の磁気テープ装置２に記憶されており、第
３図ステツプn10で説明したように、このようなプログ
ラムは磁気テープ装置２からたとえば内部記憶装置４へ
転送される。

本実施例では、被解析プログラムを以下の第１表に示
すプログラムと想定して説明する。

上記第１表のプログラムの内容は、第６図および第７
図のフローチヤートに示される。第６図および第７図の
ステツプ番号a1,a2,…,a21は、上記第１表のプログラム
リストの行番号に対応している。また、第１表の全21行
の各命令の実行に関する各フラグの状態を示すコンデイ
シヨンコードレジスタ（以下、CCRと称する）は、下記
第２表に示される。ここでは、符号フラグＮ、ゼログラ
フＺ、オーバフローフラグＶおよびキヤリフラグＣの状
態を示す。

上記第１表のプログラムリストで、 （１）入力:PORT1の第６ビツトにスイツチ入力（スイツ
チONでハイレベルに変化） :PORT2の第０ビツトに可変周波信号入力 および、 （２）出力:PORT1の第７ビツトから発光ダイオード出力
（出力レベルで発光ダイオード点灯）の入出力操作が行
なわれる、と定義しておく。これは第３図ステツプn7で
行なわれる。

上記第１表のプログラムリストが読込まれた解析装置
１では、第５図ステツプm1でプログラムの流れ構造の解
析が行なわれる。

上述したように、第１表に示すプログラムリストは、
第６図および第７図に示す動作内容を有している。しか
しながら、第１表のプログラムリストから第６図および
第７図示のフローチヤートを得るには、人手によつて、
各命令が単なる処理命令か条件文による分岐命令かを把
握する作業と、分岐命令の場合にはその分岐先の検出作
業などが含まれ、これらの作業に基づいて上記フローチ
ヤートが作成される。

本発明の眼目の１つは、任意のプログラムリストか
ら、該プログラムの分岐命令と、該分岐命令によつて定
められる分岐先命令とを把握した後、該プログラムの処
理の流れの構造の把握を人間の頭脳による作業を介する
ことなく、解析装置によつて自動的に行なうことができ
るようにしたことである。またこれによつて、後述する
ように上記フローチヤートと類似の形態の出力を得るこ
とができる。

このような流れの構造を把握する処理を、第８図のフ
ローチヤートにおいて示す。第８図ステツプb1では、命
令行番号を示すパラメータｋを「１」に初期化し、ステ
ツプb2で第ｋ命令（第１表における行番号ｋの命令）の
読取りを行なう。続くステツプb3では、この読取られた
第ｋ命令が分岐命令であるかどうかを判断する。この判
断はたとえば、第１表における命令を構成するニーモニ
ツクを読取ればよい。すなわち上述したように、所望の
マイクロコンピユータのアーキテクチヤを呼出した段階
で、解析装置１の内部記憶４には、当該マイクロコンピ
ユータに用いられるアセンブラ言語のコマンドや、コマ
ンドに関連するフラグなどのテーブルが別途記憶され、
これを参照することによつて、第１表の各命令が分岐命
令であるか否かを容易に判断できるからである。

上記ステツプb3の判断結果が否定であれば、ステツプ
b4でパラメータｋを＋１インクリメントし、処理をステ
ツプb2に戻し、上述の説明と同様な処理を行なう。この
とき第１表のプログラムリストに従えば、第４命令を読
取つたとき、アーキテクチヤが参照され、この第４命令
がゼロフラグＺの状態（「１」または「０」）を条件と
する分岐命令であることが把握される。したがつて、第
８図の処理において第４命令が読取られたときステツプ
b3の判断は肯定となり、処理はステツプb5に移る。

ステツプb5では、第１表の第４命令のオペランド「LO
OP」と対応するラベル名を検索する。第１表のプログラ
ムリストでは、第２命令に上記オペランドと同一のラベ
ルが付されており、したがつて第４命令の分岐先は、第
２命令であることが理解される。ステツプb6では、一般
に分岐命令の行番号ｋと、これに対応する分岐先命令行
番号ｍとの対（以下、ブロツク化情報と称する）（k,
m）を、内部記憶装置４に記憶する。この後、処理はス
テツプb4に移り、行番号を＋１インクリメントして次の
行へ処理を進める。

このような処理を行なうことによつて、第１表のプロ
グラムリストにおける分岐命令と分岐先命令との行番号
の対（k,m）に関して、下記第３表のような結果が得ら
れる。

この段階で解析装置１は、第１表に示すプログラムリス
トの流れ構造が把握できたことになる。すなわち第３表
として得られた結果を操作者が容易に理解できる形式に
出力する場合、たとえば第１表のプログラムリストの行
番号１〜21を第９図に示すように一列に配列し、上記第
３表に基づいて、行番号ｋから行番号ｍへ向かう分岐矢
符をこれに付すことによつて、プログラムリストの流れ
構造として第９図示のような出力が得られる。これによ
つて操作者も、第１表のプログラムリストの流れ構造を
容易に把握することができる。こうして第５図ステツプ
m1の処理は終了する。

次に第５図ステツプm2では、ステツプm1で得られた被
解析プログラムの流れ構造の認識に基づいて、該プログ
ラムをブロツクに区分する処理を行なう。このようなブ
ロツク化処理には、以下のような利点がある。本発明の
プログラム内容解析処理が行なわれる被解析プログラム
は、一般にはたとえば数万ステツプのような場合もあ
り、このようなプログラムには、各種分岐命令も大量に
含まれている。したがつて、このような分岐命令の条件
の成立の是非に関する組合わせの数が膨大な数になるこ
とは、容易に想定される。このような膨大な組合わせ数
のプログラムの系統を逐次的に考察の対象とし、各系統
ごとに全命令のコンデイシヨンコードレジスタ（CCR）
を記憶するのは、極めて繁雑であるとともに膨大な記憶
容量が要求される。

したがつて本発明の眼目の１つは、被解析プログラム
を後述するような条件の下で、複数のブロツクに区分
し、各ブロツクに対して第５図ステツプm3の分岐条件摘
出処理、ステツプm4の書込み命令単位の入出力結合処
理、およびステツプm5のパイルの結合処理などから成る
同一内容の処理を施すようにしたことである。このよう
なブロツクの区分点は、プログラムにおける分岐命令行
か分岐先命令行であり、１ブロツクは分岐命令行または
分岐先命令行で始まり、これらのいずれかで終了し、か
つその間にはこれら分岐命令または分岐先命令行を含ま
ないように選ぶ。

すなわち全プログラムは、このような複数のブロツク
の結合として表現され、同一ブロツク内のプログラムの
異なる流れの種類も極めて少数となる。これにより各ブ
ロツクごとの内容解析を格段に容易に行なえるようにな
り、全プログラムの内容解析は、ブロツクごとに得られ
た内容解析結果の結合として示される。

このようなブロツク分け処理は、第10図のフローチヤ
ートに示される。このとき、前記第８図を参照して説明
した第５図ステツプm1の流れ構造の解析処理によつて得
られたブロツク化情報対（k,m）について、第１表の全
プログラムについて行なうことによつて、第３表に示し
たような結果が得られる。すなわち、このようなブロツ
ク化情報対、（k1,m1），（k2,m2），…，（ks,ms）
（本実施例ではｓ＝４）が、第１図示の内部記憶装置４
に記憶されている。以下に説明する第10図の処理には、
このブロツク化情報対列を用いる。なお上記ブロツク化
情報列の各数値k1,k2,…,ks;m1,m2,…,msについて総称
する場合には、それぞれ記号k,mを用いて示す。

第10図ステツプc1では、第１表のプログラムの行番号
を示すパラメータｉを「１」に初期化する。ステツプc2
では上記行番号ｉに関して、この行番号ｉに等しい上記
ブロツク化情報ｋまたはブロツク化情報ｍが存在するか
否かを判断する。この判断が肯定であれば、ステツプc3
でブロツク化情報k,mによるブロツク化処理を行なう。

このブロツク化処理は、以下のように行なわれる。ま
ずステツプc3において、判断が肯定となるブロツク化情
報k,mが記憶される。次にステツプc4で行番号ｉが＋イ
ンクリメントされ、ステツプc5では行番号ｉがこのよう
な行番号の最終値すなわちMAX（ｉ）を超えたかどうか
の判断を行なう。

判断結果が否定であれば、第10図に示すブロツク化処
理は被解析プログラムの最終行まで到達していないこと
になり、ステツプc2に戻る。以下、同様の処理が繰り返
し行なわれ、ステツプc2の判断が肯定となるブロツク化
情報k,mがあつた場合、前回ステツプc2の判断を肯定と
したブロツク化情報k,mを呼び出し、これらを組み合わ
せてブロツク情報対（α，β）として記憶する。以下、
このような処理がプログラムの最終行まで繰り返し行な
われる。

上記ステツプc1〜c5で行なわれる処理は、たとえば第
１表のプログラムの第１行から第21行までを順番にたど
つて、その中でブロツク化情報（k,m）として示される
分岐命令行および分岐先命令行に関して、行番号の増加
方向において隣接する命令列の組をブロツク情報（α，
β）として記憶する処理である。

上記ステツプc5の判断が肯定となれば、処理はステツ
プc6に移り、上記ブロツク化情報列 （kj,mj） …（１） ｊ＝1,2,…,s によるブロツク化処理を行なう。

このブロツク化処理は、第１表のプログラムリストに
おいて、分岐処理を実現するブロツクを決定する処理と
なる。すなわち第３表のブロツク化情報（k,m）におい
て、たとえばブロツク化情報対（4,2）は、第４命令か
ら第２命令へ処理が分岐する系統を規定している。した
がつて、これらのブロツク化情報対（k,m）を、前記ブ
ロツク情報対（α，β）と異なる内容をなす分岐ブロツ
ク情報対（α，β）brとして再定義することにより、第
１表のプログラムリストに関して、分岐を行なう系統を
網羅できる。ステツプc6による分岐ブロツク化処理が終
了すると、第11図に示すブロツク分け結果が得られる。

また上述のように、ブロツク情報対（α，β）と、分
岐ブロツク情報対（α，β）brとを定義することによ
り、第１表のプログラムリストのたとえば第９命令、第
10命令および第11命令からなるブロツクと、第９命令と
第11命令とからなる分岐ブロツクとを明瞭に区分でき
る。このようなブロツク情報対（α，β）および分岐ブ
ロツク情報対（α，β）brを、下記の第４表に示す。

以下、得られた各ブロツクを示すに際して、第11図に
示すように記号，，…，をもつて示す。すなわち
ブロツクは、行番号1,2の命令群を示している。この
ような記法に従い、第１表のプログラムは第12図および
第13図で示されるように表現される。ここで、第１表の
プログラムを第12図および第13図の２つの図に区分した
のは、第12図は行番号１〜12のメイン処理ルーチンを表
わし、第13図は行番号13〜21の後述するような割込み処
理ルーチンを表わし、これらは相互間に亘つて分岐関係
が存在しない独立な内容だからである。このようにし
て、第５図ステツプm2のブロツク分け処理が終了する。

第５図ステツプm3では、分岐条件摘出処理が行なわれ
る。このような分岐条件摘出処理は、第14図のフローチ
ヤートに示される。第14図ステツプd1では、上述したよ
うなブロツク化処理を行ない、各ブロツク情報対（α，
β），（α，β）brを得る。ステツプd2では変数ｊを
「１」に初期化する。ステツプd3以降の処理では、分岐
条件として第１ブロツク、第２ブロツク、第３ブロ
ツク、…、第13ブロツクを処理が通過する条件を求
めることになる。

（１）第１ブロツクを通る条件 第１ブロツクは第６図に明らかなように、第12命令
の無条件ジヤンプ命令によつて処理が無条件に通過する
ブロツクである。

（２）第２ブロツクを通る条件 第14図ステツプd3では、第３表を参照して第ｊ番目
（現時点ではｊ＝１）のブロツク化情報対（k,m）を参
照する。ステツプd4では、ステツプd3におけるブロツク
化情報対（k,m）において、第ｋ命令の分岐条件を支配
するフラグを検出する。第４表によれば、ｊ＝１のとき
ｋ＝４であり、第１表のプログラムの第ｋ（＝４）命令
「BNE」の分岐条件を支配するフラグの検出を行なう。
これはアーキテクチヤによつて、各命令をそれ自体に規
定される条件となる。すなわち上記第４命令の場合に
は、ゼロフラグＺである。

ステツプd5では、命令列の配列方向と反対方向に一命
令を読取る。この命令が上記フラグ（ゼロフラグＺ）を
変化させる命令であるかどうかのステツプd6における判
断が否定であれば、ステツプd5,d6を繰り返す。肯定で
あればステツプd7に移り、フラグを変化させる命令を記
憶する。第１表のプログラムリストと第２表のCCRとを
参照すれば、この命令は第３命令「CMPA COUNT」であ
り、ゼロフラグＺを変化させる命令であることが判断さ
れる。ステツプd8では、第１表のプログラムリストを参
照して、ゼロフラグＺに関する当該第３命令中のパラメ
ータを検出する。すなわち第３命令はアキユムレータＡ
に関する命令であり、パラメータとしてアキユムレータ
Ａが検出される。

ステツプd9では、該命令が該パラメータを変化させる
命令か否かを判断する。この判断は前記アーキテクチヤ
に含まれる前記CCRを参照して行なわれる。判断が肯定
であれば、ステツプd10に移り当該命令が記憶され、ス
テツプd11に移る。第３命令「CMPA」はアキユムレータ
Ａの内容を変化せず、ステツプd9の判断が否定となり、
ステツプd10を経ることなくステツプd11に移る。

ステツプd11では、現在検討中のブロツクが第１表の
プログラムリスト中でループを構成するブロツクかどう
かを判断する。現時点では、解析装置１は第４命令およ
び第３命令しか認識しておらず、この判断は否定とな
り、処理はステツプd12に移り、ステツプd10で記憶した
命令が、前記パラメータの入力命令であるかどうかを判
断する。この判断が肯定であれば、ステツプd15に移
る。一方、上記ステツプd11の判断が肯定であれば、ス
テツプd14で分岐条件に後述するようなループ要素を追
加し、処理はステツプd15に移る。

ステツプd15では、当該分岐命令が第９図に示すよう
な本実施例における被解析プログラムの構造において、
ネステイング構造に含まれるものであるかどうかを判断
する。判断結果が肯定ならば、ステツプd16で後述する
ようなネステイング要素を追加し、ステツプd13で記憶
したブロツク列の種類がすべて終了したかどうかを判断
し、判断結果が肯定であればステツプd17で分岐対のパ
ラメータｊをプラス１インクリメントし、処理はステツ
プd3に戻る。前記ステツプd15の判断が否定であれば、
ステツプd16を経ることなく、処理はステツプd13に移
る。

第３命令「CMPA」について、前記ステツプd12の判断
は否定となり、処理はステツプd19に移り、現在検討中
の命令が当該命令を含むブロツクの先頭であるかどうか
を判断する。第３命令について判断結果は否定であり、
ステツプd20で命令列の配列方向は反対方向に一命令を
読取り、処理はステツプd9に移り、前述の処理を繰返
す。

前記ステツプd19で判断結果が肯定ならば、ステツプd
21に移り、当該ブロツクに処理が到達するブロツク列の
種類を記憶する。すなわち当該ブロツクに至るルートの
種類を記憶する。ステツプd22では、記憶したブロツク
列中から一ブロツク列を選択し処理はステツプd20に戻
る。

第１表のプログラムリストにおいて、第４命令から上
述の処理が繰り返される。このとき、第１命令「LDAA」
を解析する段階で、ステツプd10で記憶されてきた命令
は、オペランドで記述すると、 Ａ＝TIME−（COUNT＋１） …（２） になる。

またステツプd11の判断は肯定となり、第２式の分岐
条件にステツプd14でループ要素が付加され、下記第３
式の分岐条件が得られる。すなわちループをｎ回繰返せ
ば上記第２式は、 Ａ＝TIME−（COUNT＋ｎ） …（３） と表される。この実行内容がループを構成する条件は、
第４命令で分岐条件が成立すること、すなわちゼロフラ
グＺに関して、 Ｚ＝０ …（４） が成立する場合である。したがつて上記ステツプd10で
は最終的に、 TIME−（COUNT＋ｎ）≠０ …（５） の条件が得られる。これは第２ブロツクを処理が通過
する条件となる。

（３）第３ブロツクを通る条件 この場合、第１表のプログラムリストにおいて、処理
が第２ブロツクに進行しない条件、すなわち、上記第
５式の条件の否定 TIME−（COUNT＋ｎ）＝０ …（６） が求めるべき条件となる。

（４）第４ブロツクを通る条件 ステツプd3では、第４ブロツクの最終行番号９をブ
ロツク化情報ｋとする対（k,m）が、ｊ＝２の場合とし
て、第３表より（8,11）として読出される。この第８命
令に対して、上記第２ブロツクを通る条件を求めた処
理と同様な処理が行なわれる。ステツプd4では、第１表
のプログラムの第ｋ（＝８）命令「BMI」の分岐条件を
支配するフラグの検出を行なう。すなわち、上記第８命
令の場合には、符号フラグＮである。

ステツプd5,d6では、この符号フラグＮを変化しうる
最近の命令を検索する。上記第１表および第２表を参照
すれば、第７命令「LDAB PORT1」が対応することが検出
される。ステツプd8では、この符号フラグＮに関する第
７命令中のパラメータを検出する。すなわち第７命令は
アキユムレータＢに関する命令であり、このアキユムレ
ータＢがパラメータとして検出される。

ステツプd12では、パラメータとしてのアキユムレー
タＢの入力命令を検出する。第１表のプログラムリスト
を参照すれば、上記第７命令自身がアキユムレータＢの
入力命令であることが検出される。したがつてステツプ
d12の判断は肯定となり、ステツプd15でのネステイング
構造判断は否となるため、第３ブロツクの実行内容を
オペランドによつて表現すれば、求める分岐条件は、 PORT17＝０ …（７） となる。ここで表記「PORT17＝０」は、入出力ポートPO
RT1の第７ビツトが「０」となる状態を表現する。この
後、処理はステツプd13に移り判断が否定となり、前述
のような処理を経て処理はステツプd3に戻る。

（５）第５ブロツクを通る条件 ステツプd3では、ｊ＝３の場合としてブロツク化情報
対（k,m）＝（9,11）が読出され、ステツプd4では第ｋ
（＝９）命令「BEQ NANNO1」の分岐条件を支配するフラ
グすなわちゼロフラグＺが検出される。続いてステツプ
d5,d6では、このゼロフラグＺを変化しうる最近の命令
として、第１表および第２表を参照して、第７命令「LD
AB」が検出される。

このロード命令はアキユムレータＢに「PORT1」の内
容を読込む内容であり、このアキユムレータＢに関する
ゼロフラグＺの成立の是非が分岐条件となる。したがつ
て、前述のような処理が繰り返された後、ステツプd10
では、 PORT1の少なくとも１つのビツト＝１ …（８） が得られる。この後、処理はステツプd11に移り、第５
ブロツクがループ構造の一部をなすかどうかが判断さ
れ、これは否定となる。

続くステツプd12の判断は肯定となり、ステツプd15で
第５ブロツクがネステイング構造の一部を成すかどう
かが判断される。第５ブロツクは２重のネステイング
構造を構成しており、ステツプd16で上記第８式の分岐
条件にネステイング要素が付加される。

すなわち、第12図に明らかなように、第５ブロツク
は、第４ブロツクを通過しなければ到達しない処理ブ
ロツクであり、したがつて第５ブロツクの通過条件
は、第４ブロツクの通過条件と上記第８式の条件との
論理積となる。すなわち、 PORT17＝０ かつ、 PORT1の少なくとも１つのビツト＝１ …（９） の分岐条件が得られる。この後、ステツプd13におい
て、記憶したブロツク列はないので、処理はステツプd3
に戻る。

（６）第６ブロツクを通る条件 第14図のフローチヤートにおいて、ステツプd3でｊ＝
４のとき、対応するブロツク化情報k,mが、第３表を参
照して存在しないことが判断される。したがつて、本件
実施例のプログラム内容解析装置１は、現在の第６ブロ
ツクの分岐条件を、以前の直鎖ブロツクと同一分岐条件
として設定する。すなわち現在の第６ブロツクの分岐
条件は、以前の直鎖ブロツクである第３ブロツクの分
岐条件、すなわち上記第６式の条件として設定される。
この後、処理は前記パラメータｊを＋１インクリメント
した後に、ステツプd3に戻る。

（７）第７ブロツクを通る条件 第７ブロツクは、上記第２ブロツクの分岐条件を
考察した段階で、第２ブロツクと組合されてループ構
造を構成するブロツクとして把握されている。したがつ
て第７ブロツクの分岐条件は、上記第３ブロツクで挙
げたループ処理の離脱条件の否定の形式の条件である上
記第５式の条件として示される。

（８）第８ブロツクを通る条件 第８ブロツクは、第３表および第４表に示す分岐ブ
ロツク情報対（8,11）brで示される。したがつて第１表
第８命令の分岐条件より、第８ブロツクを処理が通る
条件は、第４ブロツクを通る条件の否定、すなわち、 PORT17＝１ …（10） となる。

（９）第９ブロツクを通る条件 第９ブロツクも、第３表および第４表から分岐ブロ
ツク情報（9,11）brによつて規定されるブロツクであ
り、したがつて前記第５ブロツクを通る条件を考察し
た際に検討した第１表第９命令の分岐条件（第８式）の
否定の条件と、第４ブロツクを通る条件（第７式）と
の論理積となる。すなわち、 PORT1の全ビツト＝０ かつ PORT1の第７ビツト＝０ …（11） の条件が得られる。

（10）第10ブロツクを通る条件 第10ブロツクは、第６ブロツクと分岐命令を介在
することなく線形に続くブロツクであり、したがつて第
10ブロツクを処理が通る条件は、第６ブロツクを通
る条件、すなわち第３ブロツクを通る条件（上記第６
式）と同一になる。

（11）第11ブロツクを通る条件 第１表のプラグラムリストから明かなように、第13命
令〜第21命令は、第１命令〜第12命令のメインルーチン
に対する割込み処理ルーチンである。その内容から、上
記第２表の欄外に付した入力／出力の定義において、PO
RT2の第０ビツトに立ち上がりエツジまたは立ち下がり
エツジの信号が入力された状態を表わす割込みベクトル
の条件、 IRQ2＝０ …（12） が得られる。

（12）第12ブロツクを通る条件 上記第４ブロツクを通る条件が導出された処理と同
様な処理を経て、第18命令「BNE」でゼロフラグＺ＝１
となる条件が求められればよい。すなわち第18命令から
プラグラムリストをさかのぼり、当該分岐命令を支配す
るフラグであるゼロフラグＺを変化させる最近の命令を
検出する。これは第17命令でストア命令「STAA」が検出
され、パラメータとしてアキユムレータＡが検出され
る。アキユムレータＡの入力命令として、第13命令でロ
ード命令「LDD」が検出される。したがつて第13命令〜
第18命令の実行内容をオペランドで記述すれば、 ｛CAPT1（Ｄ）−ZCAPT（Ｄ）｝の上位バイト＝０ …（13） が得られる。

（13）第13命令を通る条件 この場合、第１表のプログラムリストにおいて、第13
命令以降の処理の進行において、処理が第12ブロツク
に進行しない条件、すなわち上記第13式の条件の否定、 ｛CAPT1（Ｄ）−ZCAPT（Ｄ）｝の上位バイト≠０ …（14） が求めるべき条件となる。

このようにして第５図ステツプm3において摘出される
べき分岐条件は、各ブロツク〜を処理が通る条件と
して導出された。これ以降、処理は第５図ステツプm4に
移る。

ステツプm4では、書込み命令単位の入出力結合処理が
行なわれる。ここに言う書込み命令とは、ストア命令
と、オペランドの直接操作命令（たとえばオペランドの
数値を＋１増加させるインクリメント命令「INC」な
ど）とを指す。このような命令の検出は、第１表のプロ
グラムリストにおいて、各命令を読取ることによつて直
ちに実現できる。

このような入出力の結合処理は、第15図のフローチヤ
ートに示される。第15図ステツプe1,e2では、第１表で
示されるプログラムに対して前述したブロツク化処理と
分岐条件の生成処理とを行なう。この後、ステツプe3で
は、第１表に示されるプログラムにおいて、書込命令が
検出される。このような書込み命令としては、第２命令
「INC」、第６命令「STAA」、第11命令「STAA」、第16
命令「STX」、第17命令「STAA」および第20命令「STA
A」が、後述するように検出される。

（１）第２命令「INC」について 第15図ステツプe4では、当該命令に関するパラメータ
を検出する。上述した残余の書込命令、たとえば第６命
令「STAA」では、このようなパラメータとしてたとえば
アキユムレータＡが検出されるが、第５命令のようなメ
モリの直接操作命令では、本ステツプを行なうことな
く、ステツプe5で当該命令がその命令の所属するブロツ
クの先頭であるかどうかを判断する。否定であれば、ス
テツプe6に移つて、命令列の配列方向と反対方向に一命
令を検出する。肯定であればステツプe7で、当該ブロツ
クに至るブロツク列の種類、すなわち当該ブロツクに至
る処理の系統の種類を記憶する。

第２命令に関しては、第２命令を含む第２ブロツク
に至るブロツクは、上記ブロツク化処理から得られた第
12図および第13図の処理の流れ図に示されるように、第
１ブロツクおよび第７ブロツクである。ステツプe8
では、このような記憶したブロツク列中から一ブロツク
（たとえば第７ブロツク）を選択し、処理はステツプ
e6に移る。

ステツプe6では、選択されたブロツクにおいて、命令
列の配列方向と反対方向に一命令を検出し、現時点では
第４命令「BNE」を検出する。これによりステツプe9,e1
1,e12の判断は、それぞれすべて否定であり、したがつ
て処理はステツプe5に戻る。このようにして上述した処
理を繰り返し行ない、ステツプe6で第２命令が読取られ
たとき、ステツプe11でループになつたことが判断さ
れ、ステツプe13でループ要素が追加される。すなわち
第２命令の実行内容は、 COUNT←COUNT＋１ …（15） であるが、この処理がループ構造にしたがつてｎ回実行
される場合を想定すると、 COUNT←COUNT＋ｎ …（16） となる。これが第２命令の実行内容の一般形である。

このときの実行条件は、上記第７ブロツクを通る条
件、すなわち上記第５式の条件となる。したがつて第２
命令に関しては、 if TIME−（ｎ＋COUNT）≠０ then COUNT←COUNT＋ｎ …（17） となる。

（２）第６命令について ステツプe3では、次の書込命令である第６命令を検出
し、ステツプe4で第６命令に関するパラメータすなわち
アキユムレータＡを検出する。ステツプe5の判断は否定
となり、ステツプe6で第５命令「CLRA」を検出する。

ステツプe9では、この第５命令が上記パラメータであ
るアキユムレータＡを変化させる命令であることが判断
され、ステツプe10で第５命令が記憶される。ステツプe
11では、当該第５命令がループ構造に含まれないことが
判断され、ステツプe12では、第５命令がアキユムレー
タＡの入力命令であることが判断される。この後、ステ
ツプe14の判断で肯定となり、処理はステツプe15に移
る。

したがつて実行内容は、 COUNT←０ …（18） となり、実行条件は、処理が第３ブロツクを通る条
件、すなわち上記第６式で示される条件と同一になり、
これらを整理すれば、 if TIME−（ｎ＋COUNT）＝０ then COUNT←COUNT＋ｎ …（19） の結果が得られる。

（３）第11命令について 第11命令については、第15図に示されるステツプe3で
当該命令が検出された後、ステツプe4でパラメータとし
てアキユムレータＡが検出される。ステツプe5では、上
記第３表および第４表を参照して、第11命令が第６ブロ
ツクの先頭であることが判断され、処理はステツプe7
に移る。この判断によつて、第１表のプログラムリスト
において、第11命令に到達するには第５ブロツク、第
９ブロツクおよび第８ブロツクをそれぞれ通る３つ
の経路が存在することが認識される。以下、後述する実
行内容の検出と実行条件の検出とを各経路毎に行ない、
それらの結果が論理和として出力される。

（ア）第５ブロツクを通る経路の場合 ステツプe4でパラメータであるアキユムレータＡを検
出し、プログラムをさかのぼると、第10命令でアキユム
レータＡに関するロード命令が検出される。ここで第11
命令は、入出力ポートへの書込み命令であり、論理演算
として扱う。したがつて第10命令および第11命令による
実行内容は、第１表のプログラムリスト上の表現では、 PORT1←￥80 …（20） と表現されるが、論理演算の結果としては、上記第10式
と同等な PORT17←１ …（10） なる論理式が得られる。

このときの実行条件は、第５ブロツクを処理が通る
条件（上記第９式）と、第２ブロツクおよび第７ブロ
ツクからなるループを処理が離脱する条件、すなわち
処理が第３ブロツクを通る条件（上記第６式）との論
理積となる。したがつて、 if TIME−（ｎ＋COUNT）＝０ and PORT17＝０ and PORT1≠￥00 then PORT17←１ …（21） なる論理式出力が得られる。

（イ）第８ブロツクを通る場合 ステツプe6でプログラムをさかのぼると、第６命令で
ストア命令「STAA」が検出される。したがつて求める実
行内容は、前述の第６命令の場合と同様にして、PORT1
←￥00が求められる。

また実行条件は、前述したループの離脱条件すなわち
第３ブロツクを通る条件（第６式）と、第８ブロツク
を処理が通る条件（第10式）との論理積である。した
がつてこれらをまとめて、 if TIME−（ｎ＋COUNT）＝０ and PORT17＝１ then PORT1←￥00 …（22） の論理式出力が得られる。

（ウ）第９ブロツクを通る場合 ステツプe4で検出されるパラメータは、アキユムレー
タＡであり、第９ブロツクを通つてプログラムをさか
のぼると第６命令を検出する。したがつてこの場合の実
行内容は、上記第22式と同一であり、実行条件はループ
の離脱条件すなわち第３ブロツクを通る条件（第６
式）と、第４ブロツクを通る条件（第７式）と、第９
ブロツクを通る条件（第11式）との論理積である。し
たがつてこれらをまとめて、 if TIME−（ｎ＋COUNT）＝０ and PORT17＝０ and （PORT17＝0 and PORT1＝￥00） then PORT1←￥00 …（23） の出力が得られる。

このようにして、第11命令に関する入出力条件の結合
処理が実現された。

（４）第16命令について 第１表のプログラムリストにおいて、行番号13〜21は
割込みルーチンであり、行番号１〜12のメイン処理ルー
チンとは独立の内容となつている。したがつて第15図ス
テツプe4で第16命令「STX」が検出される。第16命令に
関して検出されるパラメータは、インデツクスレジスタ
Ｘであり、ステツプe6でプログラムをさかのぼると第15
命令でロード命令が検出される。したがつて第16命令に
関する入出力結合結果は、 if IRQ＝１ then ZCAPT←CAPT1 …（24） の論理式出力が得られる。

（５）第17命令「STAA」について 第16命令と同様にステツプe4で、パラメータとしてア
キユムレータＡを検出する。ステツプe6でプログラムを
さかのぼると、第13命令でロード命令「LDD」が検出さ
れる。したがつて第17命令でオペランド「TIME」にスト
アされるのは、オペランド「CAPT1」およびオペランド
「ZCAPT」の各上位バイト情報である。また実行条件は
第16命令と同一である。したがつてこれらを整理して、 if IRQ2＝１ then TIME←（CAPT1（Ｄ）−ZCAPT（Ｄ））（Ｈ） …（25） 注：第25式の右辺末尾の（Ｈ）は、右辺のオペランド
の上位バイトであることを示す。

（６）第20命令「STAA」について 第20命令の場合には、第15図ステツプe4で、当該命令
に関するパラメータすなわちアキユムレータＡを検出す
る。このパラメータを決定する最新の命令をプログラム
をさかのぼつてステツプe6で検索すると、第19命令でア
キユムレータＡに関する操作命令「DECA」が検出され
る。したがつて第20命令の実行内容は、 COUNT←Ａ−１ …（26） となる。

ここで第19命令は、第18命令の分岐命令でゼロフラグ
Ｚ＝１の場合であることを考慮すると、上記第25式にお
いて、 TIME＝アキユムレータＡ＝０ …（27） の場合に相当する。したがつて上記第26式において、ア
キユムレータＡ＝０であり、 COUNT←￥FF …（28） が結論される。

その実行条件は、第11ブロツクおよび第12ブロツク
を処理が通る条件、すなわち上記第12式および第13式
で示される各条件の論理積となる。したがつてこれらを
まとめれば、 if IRQ2＝１ and （CAPT1（Ｄ）−ZCAPT（Ｄ））（Ｈ）＝０ then COUNT←￥FF …（29） が得られ、これで第１表のプログラムリストに関して第
５図ステツプm4の書込み命令単位の入出力結合処理が行
なわれる。

続いて、第５図ステツプm5で後述するようなパイルの
結合処理が行なわれる。ここに言うパイルとは、プログ
ラムリスト中におけるオペランドの直接操作命令を含む
たとえば上記第29式のような書込み命令が実行されるた
めの実行条件と実行内容との結合表記を指す。その具体
的処理内容は第16図のフローチヤートに示される。

上述したように、第１表のプログラムリストには６個
の書込み命令があり、第３命令には第17式のパイルD7、
第６命令には第19式のパイルD6、第４命令には第21式〜
第23式のパイルD3,D2,D1、第15命令には第24式のパイル
D5、第17命令には第25式のパイルD4、第20命令には第29
式のD8がそれぞれ作成される。

以下、第16図を参照して、パイル結合処理について説
明する。ステツプf1では、ポートへの書込み命令がある
外部出力命令パイルD1,D2,D3を検出する。

ステツプf2では、たとえばパイルD1中の未決定パラメ
ータを決定するパイルを検出する。すなわち、パイルD1
の実行条件に関して、パラメータ「TIME」、「COUNT」
が未決定である。また、残余の外部出力命令パイルD2,D
3についても、それぞれ実行内容は異なるものの、未決
定パラメータはパイルD1と同一のものが検出される。

以下、このようなパラメータを決定するパイルを検出
する。パラメータ「TIME」についてはパイルD4が検出さ
れ、続くステツプf3では該パイルD4に含まれる全てのパ
ラメータが決定されているかどうかを判断する。現時点
では判断結果は否定であり、処理はステツプf2に戻り、
パラメータ「CAPT1」，「ZCAPT」を決定するパイルを検
出する。このとき第５パイルD5が選ばれる。このときス
テツプf3では、全パラメータが決定されたことが判断さ
れ、処理はステツプf4に移り、外部出力命令パイルが終
了したかどうかを判断する。現時点では外部出力命令パ
イルD1のみを検討しており、判断結果は否定となり、処
理はステツプf1に戻る。

これ以降、パイルD2,D3が外部出力命令パイルとして
検出され、それぞれについて前述の場合と同様な処理が
行なわれる。パイルD1〜D3では、未決定のパラメータは
共通であり、したがつてステツプf2では同一内容の処理
が行なわれる。このようにしてパイルD3に対するパイル
結合が終了した後、ステツプf4では判断結果が肯定とな
り、ステツプf5に移つて第17図（１−１）〜（３−３）
のパイル結合結果が出力される。このようにして第５図
ステツプm5のパイルの結合処理が終了する。

以上のように本実施例では、第５図ステツプm3以降の
分岐条件摘出処理などを行なうに先だつて、第５図ステ
ツプm1の流れ構造の解析処理を行なうようにした。した
がつてプログラム中の分岐命令や分岐先命令が事前に明
らかとなり、CCRなどの制御情報は、これらの命令に関
してのみ記憶すればよい。したがつて被解析プログラム
の動作内容を分析するに当り、たとえばCCRを全命令に
わたつて記憶する必要がなく、装置に要求される記憶容
量を格段に削減できる。

効果 以上のように本発明によれば、被解析プログラムの各
命令を読取つて、書込み命令単位の入力動作と出力動作
とを結合する処理を行なうに先だつて、プログラム全体
の処理の流れの構造を容易に認識することができる。し
たがつて全命令にわたつてコンデイシヨンコードレジス
タなどの制御情報をすべて記憶する必要がなく、処理に
必要な記憶容量を格段に削減できるとともに、動作内容
の解析処理を格段に効率化できる。

また本発明によれば、被解析プログラムを実行するこ
となく、そのプログラム内容を上述のように容易に把握
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プログラム内容解析装置１
の構成を示すブロツク図、第２図は解析装置１の記憶領
域10の構成を示すブロツク図、第３図はプログラム内容
解析装置１の基本的動作を示すフローチヤート、第４図
は表示装置５の表示例を示す図、第５図は解析装置１の
プログラム内容解析処理手順を示すフローチヤート、第
６図および第７図は被解析プログラム例の動作内容を示
すフローチヤート、第８図は流れ構造の解析処理手順を
示すフローチヤート、第９図は流れ構造の解析処理結果
を示す系統図、第10図はブロツク化処理手順を示すフロ
ーチヤート、第11図はブロツク化処理の中間結果を示す
系統図、第12図および第13図はブロツク化処理結果を示
す系統図、第14図は分岐条件摘出処理手順を示すフロー
チヤート、第15図は入出力結合処理手順を示すフローチ
ヤート、第16図はパイル結合処理手順を示すフローチヤ
ート、第17図はパイル結合処理結果を示す系統図であ
る。 １……プログラム内容解析装置、２……磁気テープ装
置、３……磁気デイスク装置、４……内部記憶装置、５
……表示装置、８……処理装置、10……記憶領域、10a
……アーキテクチヤ記憶領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機能語のみまたは機能語とオペランドとの
   組合せの命令列を含むプログラムを記憶する記憶手段
   と、 その記憶手段から順次読出して分岐命令および分岐先命
   令を検出する分岐／分岐先命令検出手段と、 分岐／分岐先命令検出手段の出力に応答し、分岐命令位
   置を示す情報と分岐先命令位置を示す情報との対を用い
   てプログラムをブロツク化し、この各ブロツク化された
   プログラムは、分岐命令または分岐先命令で始まり、分
   岐命令または分岐先命令のいずれかで終了し、かつ分岐
   命令および分岐先命令の間にはこれらの分岐命令または
   分岐先命令を含まないブロツク化手段と、 ブロツク化手段の出力に応答し、各ブロツク化されたプ
   ログラムを、処理が通過する通過条件を求める分岐条件
   摘出手段と、 記憶手段を読出してストア命令およびオペランドを直接
   操作する命令から成る書込み命令を検出し、この書込み
   命令に関するパラメータの入力命令を検出して実行内容
   を検出する実行内容検出手段と、 分岐条件摘出手段の出力に応答し、前記書込み命令と前
   記入力命令との間に存在するブロツク化されたプログラ
   ムの分岐条件をもとに、前記実行内容の実行条件を求め
   る実行条件検出手段と、 実行内容検出手段と実行条件検出手段との出力に応答
   し、前記実行内容とそれに対応する前記実行条件とか
   ら、両者の組合せである対を求める書込み命令単位の入
   出力結合手段とを含むことを特徴とするプログラム内容
   解析装置。