JPH096644A - ソフトウエアデバッグ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プログラム全体のデバッグを効率良く、高精
度に行うデバッグ方法を提供する。 【構成】 ソースプログラム１０１をコンパイラ１０３
に供給してソースプログラム１０１を構成する関数単位
で設けられたデバッグ情報１０２を含んだオブジェクト
プログラム１０４を形成するステップと、オブジェクト
プログラム１０４をデバッガ１０６に供給してオブジェ
クトプログラム１０４を構成する関数のリンク情報を形
成するステップと、オブジェクトプログラム１０４を上
記リンク情報に従って実行されるステップとからなるデ
バッグ方法は、ソースプログラム１０１を関数単位でリ
ンクしてデバッグするから、プログラム全体のデバッグ
は効率良く、高精度に行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高級言語プログラムの
ソフトウエアデバッグ方法に関し、詳しくは複数の関数
から構成されるプログラムのソフトウエアデバッグ方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常、プログラムのデバッグを行うため
には次のようなデバッグ方式がある。プログラムを構成
するプログラム記述の１行ステップ単位でデバッグを実
行させる逐次デバッグ方法は、１行ステップ単位でデバ
ッグ結果が取得されるから精度の高いデバッグを実行す
ることができる。上記逐次デバッグ方法は、詳細なデバ
ッグを行うときに用いられる。又、プログラムを構成す
るモジュールのアドレスを指定して論理エラー検出を実
行させるモジュールデバッグ方式は、デバッグ対象範囲
を指定してその範囲内でのデバッグ結果を取得すること
ができる。この場合には、指定範囲までプログラムが実
行されるから、デバッグが高速化される。上記モジュー
ルデバッグ方法は、プログラム全体のデバッグ、所定の
モジュールのデバッグを行うときに用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記逐次デバ
ッグ方法、モジュールデバッグ方法においては次のよう
な不都合がある。上記逐次デバッグ方法は、デバッグ対
象とされるプログラム範囲が大きいとデバッグに膨大な
時間を要する。モジュールデバッグ方法は、指定アドレ
スでの最終結果は分かるが、途中結果が把握しにくい。
また、所定のモジュールを指定した場合は、プログラム
全体を通してデバッグを行なわないことから、プログラ
ム全体の処理の流れを把握することができない。そこ
で、本発明者らは、上記不都合を解消するデバッグ方法
の必用性を見出した。

【０００４】本発明の目的は、プログラム全体のデバッ
グ速度を向上させると共にデバッグ精度も向上させるデ
バッグ方式を提供することにある。

【０００５】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。

【０００７】すなわち、高級言語で記述されたソースプ
ログラムと上記ソースプログラムを構成する関数単位で
設けられたプログラム構造情報とを備え、上記ソースプ
ログラムがコンパイラによって翻訳され、デバッガに供
給するための上記プログラム構造情報を付加したオブジ
ェクトプログラムを形成するステップと、デバッガに供
給された上記オブジェクトプログラムから、オブジェク
トプログラムを構成する関数のリンク構造テーブルを形
成するステップと、上記オブジェクトプログラムが上記
関数単位に関数のリンク構造テーブルに従ってステップ
実行されるステップとからソフトウエアデバッグ方法を
構成する。また、高級言語で記述されたソースプログラ
ムとデバッグ範囲を指定するアドレス情報とを備えれ
ば、上記オブジェクトプログラムが上記アドレス情報に
従って関数単位にステップ実行されるステップとからソ
フトウエアデバッグ方法を構成する。上記リンク構造テ
ーブルに、関数単位ステップ無効情報を設けることによ
り、当該関数の関数単位によるステップを解除させるこ
とができる。上記オブジェクトプログラムは、関数表記
情報を備えソースプログラムを構成する関数のみで表示
できる。

【０００８】

【作用】上記した手段によれば、ソースプログラムは複
数の構造から構成されており、関数の階層位置情報、条
件分岐位置情報、ループ位置情報、関数の先頭アドレス
及び終了アドレス等のプログラム構造は、コンパイラに
よって予め構造単位にプログラム構造情報として効率的
にソフトウエアデバッグ処理可能なオブジェクトプログ
ラムとして出力される。プログラムは、コンパイラに供
給されることにより、プログラム構造情報が上記オブジ
ェクトプログラムの所定のレコード領域に組み込まれ
る。デバッガに上記オブジェクトプログラムが供給され
ると、オブジェクトプログラムに組み込まれたプログラ
ム構造情報により、オブジェクトプログラムを構成する
関数のリンク構造テーブルが形成される。デバッガは、
上記リンク構造テーブルのリンク関係に従って関数単位
でステップ実行する。上記プログラム構造テーブルに、
関数単位ステップを無効にする情報を付加することによ
り、当該無効とされた関数の関数単位ステップを不能と
することができる。一方、デバッグ範囲を指定するアド
レス情報は、オブジェクトプログラムの所定のアドレス
にはデバッグ結果を逐次取得する位置が設定される。デ
バッガは、上記位置毎にデバッグ結果情報を逐次取得す
る。ソースプログラムを構成する関数を表記する情報を
デバッガに供給すれば、デバッグにおいて表示装置に出
力することができる。

【０００９】

【実施例】図１には、本発明のデバッグ方法を実行する
ための一例デバッグ処理過程が示される。このデバッグ
処理過程は、デバッグ対象であるソースプログラム１０
１を読み込み、デバッグ情報１０２を含んだオブジェク
トプログラム１０４を出力するコンパイラ１０３と、オ
ブジェクトプログラム１０４を読み込み、デバッグ機能
を提供するデバッガ１０５から形成される。上記ソース
プログラム１０１は高級言語によって複数の関数により
階層的に構造化されている。上記関数は、メインルーチ
ンの処理プログラム、そのサブルーチンの分岐処理プロ
グラムやループ処理プログラム等のサブルーチンのプロ
グラムである。上記デバッグ情報１０２は、ソースプロ
グラム１０１を構成する関数単位に関数の階層位置情
報、関数内での条件分岐位置情報、ループ位置情報、関
数の先頭アドレスと、関数の終了アドレス、デバッグに
利用する所定の階層位置における関数の指定情報等から
なるプログラム構造属性を備える。上記ソースプログラ
ム１０１はコンパイラ１０３に供給されると、デバッグ
情報１０２がデバッグ情報レコードとして付加されて、
オブジェクトプログラム１０４が形成される。デバッガ
１０５は、上記デバッグ情報レコードに基づいて、デバ
ッガ１０５内部にデバッグ情報をもとにテーブルを形成
する。デバッグリンク情報テーブルは、例えば関数単位
に形成され、上記関数の階層位置情報に基づいて関数間
の階層構造を示すポインタを設ける。このポインタは、
次に処理すべき下層の関数の先頭アドレスを示す次ポイ
ンタと、次の処理すべき同層の関数の先頭アドレスを示
す並ポインタと、下層から上層のプログラムルーチンに
戻るための上層のアドレスを示す前ポインタからなる。
これらポインタは、上記デバッグに利用する関数の指定
情報によって有効又は無効とされる。例えば、関数Ａに
対応するデバッグリンク情報テーブルに関数Ｂを指定す
る次ポインタと関数Ｃを指定する並ポインタが設けられ
ている場合、上記関数の階層位置情報及び指定情報で当
該構造において関数Ａ、Ｂが指定されると当該構造での
並ポインタは無効とされる。これは、上記関数Ａ、Ｂ、
Ｃの構造において関数Ｃに対してはデバッグが行われな
いことを意味する。デバッグは関数単位にステップ実行
されて、関数単位にデバッグ結果が取得される。また、
関数内にサブルーチンである関数を指示する箇所がある
場合は、当該関数の先頭アドレスから上記箇所迄が１ス
テップとされてデバッグ結果が取得される。デバッガ１
０５はソースプログラム１０１の動作確認をするため
に、ソースプログラム１０１から形成されたオブジェク
トプログラム１０４をマイコン１０６に供給し、上記ス
テップ単位でデバッグ結果を取得し、デバッガ１０５に
設けられた所定のテーブルに順次格納する。デバッグ状
態は、デバッガ１０５に接続されたモニタ２０７に、関
数表記情報を用いて表示される。このように、本発明の
デバッグ方法によれば、関数単位にデバッグ結果を採取
しながらソースプログラム全体のデバッグを連続して実
行できる。

【００１０】図２には、上記ソースプログラム１０１の
一例プログラム記述、及びプログラムを構成する関数の
リンク関係が示される。同図の（Ａ）には、高級言語の
一例であるＣ言語記述のプログラムが構成する関数によ
り簡略化して示されている。この記述によれば、関数ｓ
ｕｂ１（）はメインルーチンとされ、関数ｓｕｂ２（）
及びｓｕｂ３（）は、関数ｓｕｂ１（）のサブルーチン
とされる。よって、プログラムは、関数ｓｕｂ１（）は
上層に位置し、関数ｓｕｂ２（）及びｓｕｂ２（）は下
層に位置する階層化構造とされる。また、関数ｓｕｂ２
（）と関数ｓｕｂ３（）とは同層に位置する関係にあ
る。同図の（Ｂ）には、上記関数ｓｕｂ１（）、ｓｕｂ
２（）、ｓｕｂ３（）の処理の流れの一例が示される。
デバッガ１０５には、上記関数ｓｕｂ１（）、ｓｕｂ２
（）、ｓｕｂ３（）の夫々に対応したデバッグリンク情
報テーブルが設けられている。同図の（Ｂ）によれば、
デバッガ１０５は関数ｓｕｂ１（）の処理の途中、関数
ｓｕｂ１（）に対応するデバッグリンク情報テーブルに
設けられた関数ｓｕｂ２（）の先頭アドレスを示す次ポ
インタにより、デバッグを関数ｓｕｂ２（）に移行す
る。ここで、関数ｓｕｂ２（）に対応するデバッグリン
ク情報テーブルには、メインルーチンである上記関数ｓ
ｕｂ１（）に復帰するためのアドレスを示す前ポインタ
と、関数ｓｕｂ３（）の先頭アドレスである並ポインタ
が設定されている。上記関数ｓｕｂ２（）の上記デバッ
グ情報１０２のデバッグに利用する関数の指定情報及び
関数の階層位置情報にて、並ポインタが有効となるよう
に設定された場合は、上記関数ｓｕｂ２（）の処理後、
関数ｓｕｂ３（）の処理に移行する。関数ｓｕｂ３（）
に対応するデバッグリンク情報テーブルには、メインル
ーチンである上記関数ｓｕｂ１（）に復帰するためのア
ドレスを示す前ポインタが設けられているから、デバッ
グは関数ｓｕｂ３（）の処理後、メインルーチンである
関数ｓｕｂ１（）に復帰する。一方、上記関数ｓｕｂ２
（）のデバッグリンク情報テーブルにて、並ポインタが
無効となるように指定された場合は、関数ｓｕｂ３（）
のデバッグは行われずに、デバッグは関数ｓｕｂ２（）
の処理後、メインルーチンである関数ｓｕｂ１（）に戻
り、関数ｓｕｂ１（）のデバッグを続ける。このよう
に、関数に複数のポインタが存在する場合は、予め当該
関数のデバッグ情報１０２によりデバッガ１０５で用い
られるポインタが指定され、デバッグ経路が指定され
る。

【００１１】図３には、上記デバッガ１０５処理の一例
フローチャートが示される。デバッガ１０５は、オブジ
ェクトプログラム１０４が供給されることによって、上
記デバッグリンク情報テーブルが形成され、デバッグリ
ンク情報テーブルで有効とされたポインタに従いデバッ
グを関数単位にステップ実行する（３０１）。デバッグ
結果は、関数単位で取得され、また関数内にサブルーチ
ンコール箇所があればその時点でのデバッグ結果も取得
することができる。ここで、条件分岐や条件ループ等に
よって複数のポインタが設定可能な関数に対しては、予
めデバッグ情報１０２のデバッグに利用する関数の指定
情報及び関数の階層位置情報にて１つのポインタが定め
られている。例えば、所定の関数に対応するデバッグ情
報１０２に次ポインタが設定されていると（３０２）、
デバッガ１０５の処理は所定の位置で次ポインタで指定
される関数に移行する（３０３）。また、デバッグ情報
１０２に並ポインタが設定されている場合は（３０
４）、デバッガ１０５の処理は当該関数の処理後並ポイ
ンタで指定される関数に移行する（３０５）。デバッグ
情報１０２に前ポインタが設定されている場合は、デバ
ッガ１０５の処理は当該関数の処理後前ポインタで指定
される上層の関数に戻される（３０６）。このフローチ
ャートによれば、デバッグリンク情報テーブルに設けら
れた全ての有効とされたポインタに従ってデバッグが順
次続けられることがわかる。得られたデバッグ結果は、
デバッガ１０５に設けられた所定のテーブルに格納され
る。このように本発明のデバッグ方法によれば、プログ
ラムの全体の処理を通した関数単位のデバッグを行い関
数単位でデバッグ結果を得ることができるから、プログ
ラム全体のデバッグ時間を削減し且つ高精度のデバッグ
を実現できる。

【００１２】図４には、本発明の他のデバッグ方法の一
例が示される。このデバッグ方法は、上記ポインタの代
わりにブレークポイントを用いることを特徴とする。ブ
レークポイントＢは、上記デバッグ情報１０２にて設定
できるソースプログラム１０１の任意のアドレスであ
り、デバッグ範囲を指定する指標とされる。関数のデバ
ッグ情報１０２は、ソースプログラム１０１がコンパイ
ラ１０３に供給されることにより、関数情報を付記した
オブジェクトプログラム１０４を形成する。このオブジ
ェクトプログラム１０４はデバッガ１０５に供給されて
も、前記ポインタを用いた場合に形成されたデバッグリ
ンク情報テーブルを形成しない。デバッガ１０５には、
上記関数情報が付記されたオブジェクトプログラム１０
４が供給され、デバッガ内部で関数アドレスにブレーク
ポイントが設定され、ブレークポイントＢで指定された
アドレス毎にデバッグを停止してデバッグ結果を採取す
る。ブレークポイントＢが設定されたアドレスで停止さ
れたデバッグを継続する場合には、継続を指示するコマ
ンドをデバッガ１０５に入力することにより、次のブレ
ークポイントＢ迄デバッグを順次行うことができる。図
４に示すように、ブレークポイントＢを関数の先頭アド
レス及び終了アドレスに指定すれば、前記ポインタを用
いたデバッグと同じように関数単位のデバッグが実行で
きる。

【００１３】図５にはデバッグ対象プログラムの一例が
示される。同図によれば、プログラムは、関数ｍａｉｎ
（）、関数ａｄｄ＿ｏｕｔ（）、関数ｓｕｂ＿ｏｕ
ｔ（）、関数ｏｕｔ＿ｄａｔａ（）で表される関数から
構成される。上記関数は、メインルーチンは関数ｍａｉ
ｎ（）からなり、そのサブルーチンとして関数ａｄｄ＿
ｏｕｔ（）、ｓｕｂ＿ｏｕｔ（）、ｏｕｔ＿ｄａｔ
ａ（）が設けられる。

【００１４】図６には、図５で示されたプログラムのデ
バッグ中のモニタ表示の一部が示される。モニタには、
ソースプログラム１０１を構成する関数で表示されてい
ることから、同図のデバッグに用いられた上記デバッグ
情報１０２には、関数表記情報が設けられている。同図
の（Ａ）に示されるデバッグ情報テーブルで有効とされ
たポインタを用いたデバッグでは、ポインタが有効とさ
れ、デバッグが行われる関数に＊が表示され、現在のデ
バッグ箇所を示すプログラムカウンタＰＣの位置が示さ
れる。ここでは、関数に＊を付記しないことが、関数の
ステップ実行を無効とする情報とされる。逆に、ステッ
プ実行を行わせない関数に対して、ステップ実行を無効
とする情報を付記してもよい。同図の（Ｂ）に示される
プレイクポイントＢを用いたデバッグでは、関数の先頭
アドレスと終了アドレスにブレークポイントＢが設けら
れた関数にＢが表示され、現在のデバッグ箇所を示すプ
ログラムカウンタＰＣの位置が示される。同図の（Ｃ）
には各関数のパラメータ表示の一例が示される。パラメ
ータ表示は、所望とする関数を指定して画面に表示する
ことができる。同図の（Ｃ）には関数ａｄｄ＿ｏｕ
ｔ（）のパラメータが示され、データ長タイプや実際の
入力値が示される。このようにして、デバッグ中の関数
単位で処理状況を確認することができるから、エラー検
出範囲の識別が容易とされる。

【００１５】上記実施例によれば、以下の作用効果を得
ることができる。 （１）デバッグ対象とされるプログラムを構成する関数
単位に、その関数のデバッグ情報１０２を用い、コンパ
イラ１０３にてソースプログラム１０１を翻訳し、デバ
ッグ情報１０２を含んだオブジェクトプログラム１０４
を形成し、それをデバッガ１０５に供給してデバッグ情
報１０２に基づいて形成されるデバッグリンク情報テー
ブルの有効とされるポインタに従いデバッグを行えば、
当該ソースプログラム全体のデバッグを構成する関数単
位でステップ実行することができる。すなわち、プログ
ラム全体を構成する関数単位でデバッグをステップ実行
するからデバッグ速度が高速化され、且つ関数単位でデ
バッグ結果を取得するからデバッグ精度が向上される。 （２）ソースプログラム１０１をコンパイラ１０３に供
給してアドレス情報を含んだオブジェクトプログラム１
０４を形成し、デバッガ１０５に供給すれば、当該プロ
グラム全体のデバッグを当該ブレークポイントＢで指定
する範囲でステップ実行することができる。 （３）デバッグのモニタ１０７には、デバッグ位置が上
記デバッグ情報１０２で設定された関数表記情報により
表示される。よって、デバッグ位置をリアルタイムで関
数表記により容易に認識することができる。

【００１６】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。

【００１７】例えば、本実施例では、ポインタをプログ
ラムを構成する全ての関数毎に設けたが、一旦正常動作
確認された関数に対して再度デバッグを行う場合は、当
該関数のデバッグを飛ばして、デバッグ実行することが
できる。

【００１８】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である階層化
されたプログラムに適用した場合について示したが、特
に限定することなく、少なくとも機能分割可能な通常の
プログラムのデバッグに適用することができる。

【００１９】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。

【００２０】すなわち、ソースプログラムをコンパイラ
に供給してソースプログラムを構成する関数単位で設け
られたプログラム構造情報を含んだオブジェクトプログ
ラムを形成し、それらをデバッガに供給すれば関数の階
層構造を示すリンク構造情報が形成される。デバッガ
は、形成されたリンク構造情報に従い、供給されるソー
スプログラムのオブジェクトプログラムを関数単位でデ
バッグをステップ実行することができる。よって、プロ
グラム全体のデバッグを行う場合に、関数単位でステッ
プ実行できるからデバッグ速度が向上され、且つデバッ
グ結果取得単位が関数単位であるからデバッグ精度も向
上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデバッグ方法の一例構成図である。

【図２】本発明のポインタを用いたデバッグ方法の説明
図である。

【図３】本実施例のデバッガ処理の一例フローチャート
である。

【図４】本発明のブレークポイントを用いたデバッグ方
法の説明図である。

【図５】デバッグ対象とされるＣ言語プログラム記述の
一例説明図である。

【図６】デバッグ中のモニタ表示画面の一例説明図であ
る。

【符号の説明】

１０１ ソースプログラム １０２ デバッグ情報 １０３ コンパイラ １０４ オブジェクトプログラム １０５ デバッガ １０６ マイコン １０７ モニタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高級言語で記述されたソースプログラム
   と上記ソースプログラムを構成する関数単位で設けられ
   たプログラム構造情報とを備え、 上記ソースプログラムがコンパイラによって翻訳され、
   デバッガに供給するための上記プログラム構造情報を付
   加したオブジェクトプログラムを形成するステップと、 デバッガに供給された上記オブジェクトプログラムか
   ら、オブジェクトプログラムを構成する関数のリンク構
   造テーブルを形成するステップと、 上記オブジェクトプログラムが上記関数単位に関数のリ
   ンク構造テーブルに従ってステップ実行されるステップ
   と、 から構成されることを特徴とするソフトウエアデバッグ
   方法。
2. 【請求項２】 高級言語で記述されたソースプログラム
   とアドレス情報とを備え、 デバッガにおいて上記オブジェクトプログラムが上記ア
   ドレス情報に従って関数単位にステップ実行されるステ
   ップと、 から構成されることを特徴とするソフトウエアデバッグ
   方法。
3. 【請求項３】 上記リンク構造テーブルに、関数単位ス
   テップ無効情報を設けることにより、当該関数の関数単
   位によるステップを解除させることを特徴とする請求項
   １記載のソフトウエアデバッグ方法。
4. 【請求項４】 上記オブジェクトプログラムは、関数表
   記情報を備えソースプログラムを構成する関数のみで表
   示できることを特徴とする請求項１又は３記載のソフト
   ウエアデバッグ方法。