JPH1153219A - ソフトウェア検証装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高価なデバッガが無くても、制御装置用ソフト
ウェアの検証を効率的に行なうことを可能にする。 【解決手段】制御装置２１の動作を司る制御装置用ソフ
トウェア２２の検証を行うもので、制御装置用ソフトウ
ェア２２に対するテスト条件の設定及び実行状況を表す
データ（変数値等）を収集する、ソフトウェアに組み込
まれる検証モジュール２２ａと、制御プログラム（ソー
スコード）６を解析して、検証モジュール２２ａが使用
されている状況をデータベース化するプログラム解析部
２６と、データベース化された状況をもとに検証モジュ
ール２２ａによって収集されるデータから要求するもの
を選択するための一覧を設定する表示内容設定部３０
と、一覧中から選択されたデータを検証モジュール２２
ａによって収集されたデータから取得して視覚的に分か
り易い形式によって表示する表示部２９とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロボットやクレー
ンや産業機械などのマイクロコンピュータを利用した制
御装置に適用されるソフトウェア検証装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すように、ロボットやクレーン
や産業機械などのマイクロコンピュータを利用した制御
装置（ＣＰＵボード）１は、ＯＳ（オペレーティングシ
ステム）４のもとで動作する制御装置用ソフトウェア２
によって制御される。この制御装置１における制御装置
用ソフトウェア２の検証は、制御装置１に設けられたデ
バッガ３による機能とパーソナルコンピュータ等による
表示装置５とが、通信ケーブルを介したシリアル通信に
よって接続されて構成されるソフトウェア検証装置によ
って行なわれている。

【０００３】表示装置５には、制御プログラム（ソース
コード）６、コンパイラ７、デバッグ用シンボル情報
８、通信クライアント９、デバッガ表示１０による機能
が設けられる。テスト員１１は、表示装置５に設けられ
た各機能を利用して、制御装置１内の制御ソフトウェア
２のテスト（検証）を行なう。

【０００４】制御装置１の制御装置用ソフトウェア２
は、ＯＳ（オペレーティングシステム）４の下でリアル
タイムシステム用のスケジューリングがなされ実行され
る。また、デバッガ３は、制御装置用ソフトウェア２に
対して、ＣＰＵのデバッグ機能を使ってブレークポイン
トを設定したり、メモリのダンプを実行する機能を備え
ている。

【０００５】デバッガ３は、表示装置５と通信により接
続され、テスト員１１によって入力される命令を受け取
り、該当処理を実行する。実行結果等は、同様に通信経
由で表示装置５側に送られてデバッガ表示部１０により
表示出力され、テスト員１１に通知される。

【０００６】この機能を司るのがデバッガ表示部１０と
通信クライアント９である。通信クライアント９は、デ
バッガ表示部１０からの命令を受け取りデバッガ３に送
ったり、逆にデバッガ３からの応答（表示内容）を受け
取りデバッガ表示部１０に渡してテスト員１１に提示す
る。

【０００７】ところで、デバッガ３とデバッガ表示部１
０が低機能である場合、制御装置１の制御装置用ソフト
ウェア２の処理状況を確認するため、メモリ内容を参照
したり、プログラムの実行ステップを参照しようとする
際には、メモリアドレスで表示される。

【０００８】この場合は、制御装置用ソフトウェア２が
コンパイラ７により、どのような機械語に変換されてい
るか調べ、それと対比しながらテストを進める必要があ
る。また、デバッガ３とデバッガ表示部１０が高機能で
ある場合、制御プログラム６のソースコードのイメージ
のままテストができるようになる。これは、コンパイラ
７が作り出すデバッグ用シンボル情報８を利用する。

【０００９】デバッグ用シンボル情報８には、変数や関
数などの名称とアドレス等が格納されており、テスト員
１１が指定する変数等をアドレスに変換してデバッガ３
に送り、その結果を変数名や関数名に対して表示するこ
とができる。

【００１０】なお、制御装置１によっては、制御装置用
ソフトウェア２がマルチタスクであったり、ＯＳ４が無
い簡便な構成も種々あるが、説明の簡便さのために最も
典型的な形についてのみ説明している。他の場合も前述
と同様の状況である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のソフ
トウェア検証装置では、低機能なデバッガ３を用いた場
合には、アドレスやプログラムを機械語レベルで扱わな
ければならないため、煩雑であり、テスト員１１に要求
される知識もアセンブラやＣＰＵアーキテクチャなどに
関する内容が必要となり、テスト員１１に対して大きな
負担を与えるものとなっていた。

【００１２】また、制御装置用ソフトウェア２の検証
（テスト）を効率良く行なうには、多くの場合、機能が
不足している。一方、高機能化なデバッガ３を用いた場
合には、扱い易いためにテスト員１１に要求される能力
が低くなるという利点がある。しかし、コンパイラ７や
ＯＳ４の機能に依存している部分が多く、コンパイラ７
やＯＳ４にデバッガ３が対応していないないと使えない
という問題があった。

【００１３】また、ＯＳ４と共に提供されるデバッガ３
は、一般に高価であり、必ずしも対象とする制御装置１
に使えるとは限らない。自製ＯＳやデバッガを使う場合
には、必要とされる機能が提供できないために使えず、
また、制御装置１にデバッガを持つＯＳを移植するには
多くのコストを必要とする場合があり容易に使用するこ
とができない。

【００１４】本発明は前記のような事情を考慮してなさ
れたもので、高価なデバッガが無くても、制御装置用ソ
フトウェアの検証を効率的に行なうことが可能なソフト
ウェア検証装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、制御装置の動
作を司るソフトウェアの検証を行うソフトウェア検証装
置であって、前記ソフトウェアに対するテスト条件の設
定、及びソフトウェアの実行状況を表すデータを収集す
る、前記ソフトウェアに組み込まれる検証モジュール
と、前記検証モジュールが組み込まれたソフトウェアを
解析して、前記検証モジュールがソフトウェアにおいて
使用されている状況をデータベース化する解析手段と、
前記解析手段によってデータベース化された状況をもと
に、前記検証モジュールによって収集されるデータから
要求するものを選択するための一覧を設定する表示内容
設定手段と、前記表示内容設定手段によって設定された
一覧中から選択されたデータを、前記検証モジュールに
よって収集されたデータから取得して、視覚的に分かり
易い形式によって表示する表示手段とを具備したことを
特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本実施形態に係わる
ソフトウェア検証装置の構成を示すブロック図である。
なお、図４中に示す機能と同様の部分については、同一
符号を付して説明を省略する。

【００１７】図１に示す構成では、ロボットやクレーン
や産業機械などのマイクロコンピュータを利用した制御
装置（ＣＰＵボード）２１を制御する制御装置用ソフト
ウェア２２の検証を行なうための構成である。

【００１８】制御装置用ソフトウェア２２は、ＯＳ（オ
ペレーティングシステム）４のもとでリアルタイムに動
作するもので、検証用の任意の数の検証モジュール２２
ａが組み込むことができる。検証モジュール２２ａは、
テストケースに応じたテスト条件の設定、あるいはソフ
トウェアの実行状況を表すデータ、例えばソフトウェア
を実行することで変化する変数の値を収集できるよう
に、プログラムの実行途中の任意の箇所に組み込まれ
る。検証モジュール２２ａは、メモリ２４を介して動作
が制御されたり、収集した変数の値をメモリ２４上の所
定の場所に格納する。

【００１９】通信サーバ２３は、表示装置２５と通信に
より接続され、テスト員１１から要求されたコマンドを
メモリ２４に書き込んだり、メモリ２４上の収集データ
を表示装置２５側に送信する。

【００２０】パーソナルコンピュータ等によって構成さ
れる表示装置２５には、プログラム解析部２６、データ
ベース２７、通信クライアント２８、表示部２９、表示
内容設定部３０が設けられている。

【００２１】プログラム解析部２６は、検証モジュール
２２ａが組み込まれた制御装置用ソフトウェア２２の制
御プログラム（ソースコード）６を解析して、検証モジ
ュール２２ａが使用されている状況をデータベース化す
る。

【００２２】データベース２７は、プログラム解析部２
６によって解析された検証モジュール２２ａの使用状
況、例えば検証モジュール２２ａが組み込まれたプログ
ラム名や、制御装置用ソフトウェア２２に組み込まれた
検証モジュール２２ａが対象としている変数の変数名や
変数の型などが、検証モジュール２２ａ毎にまとめられ
たデータである。

【００２３】通信クライアント２８は、制御装置２１の
通信サーバ２３との間で、例えば通信ケーブルを介した
シリアル通信を行ない、テスト員１１によって指示され
た命令を表示部２９から受け取って制御装置２１に対し
て送信したり、また制御装置２１から取得したソフトウ
ェアの検証のためのデータを表示部２９に提供したりす
る。

【００２４】表示部２９は、表示内容設定部３０によっ
て設定された内容に従うソフトウェアの検証のために選
択可能なデータの一覧リストの表示や、通信クライアン
ト２８を介して取得した制御装置２１からの（検証モジ
ュール２２ａによって収集された）データの視覚的に分
かり易い形式による表示、ソフトウェアの検証のための
命令入力用の画面の表示等を行なう。

【００２５】表示内容設定部３０は、データベース２７
の内容、すなわち検証モジュール２２ａが制御装置用ソ
フトウェア２２において使用されている状況に基づい
て、ソフトウェアの検証のためにテスト員１１が要求す
るデータを選択するための一覧（リスト等）を設定して
表示部２９によって表示させる。

【００２６】次に、本実施形態における制御装置２１に
おける制御装置用ソフトウェア２２を検証する動作につ
いて説明する。図２には、制御装置用ソフトウェア２２
に組み込まれる検証モジュール２２ａの例を示してい
る。本実施形態における検証モジュール２２ａは、例え
ばＣ言語により記述されるプログラムを対象としてお
り、関数（ライブラリ）またはマクロ関数で実現されて
いる。

【００２７】例えば、図２に示す関数ＭＯＮＩは、変数
の値を参照（モニタリング）する場合に使用する検証モ
ジュールであり、また関数ＯＶＡＬは、指定する変数に
指定値を上書き（オーバライト）して値を変更する場合
に使用する検証モジュールである。その他、図２に示す
各種の目的を持った関数が用意されている。なお、図２
に示す関数は、多くの機会に使用される機能を挙げたも
ので、これ以外の検証モジュールを設けることも勿論可
能である。

【００２８】検証モジュール２２ａは、例えば図３に示
すように、Ｃ言語で記述された制御プログラムのソース
コードにおいて、テスト員１１によってテキストエディ
タ等の入力手段を用いて記述されることで、制御装置用
ソフトウェア２２に組み込まれる。テスト員１１は、検
証モジュール２２ａをソフトウェアに埋め込む場合に、
必要とするデータに対して変数名を使って定義すること
ができる。検証モジュール２２ａは、テストケースに従
って、必要な任意の関数がプログラム中の所定の箇所に
予め挿入される。

【００２９】図３に示す例では、関数ＯＶＡＬがプログ
ラム中に挿入されている例を示している。関数ＯＶＡＬ
の引数として、第１引数が、上書きする指定値が格納さ
れている領域のインデックス番号、第２引数が上書きす
る対象の変数のアドレス、第３引数が変数の型を示して
いる。

【００３０】変数ａがｆｕｎｃ１の返り値で設定された
後、関数ＯＶＡＬにより指定値に変更することができ
る。勿論、関数ＯＶＡＬにより指定値で変数ａの値を上
書きするか否かは、表示部２９（テキストエディタ）側
から制御することができる。これによりテストケースに
応じた条件を容易に設定することができる。

【００３１】検証モジュール２２ａは、制御装置２１に
おいて制御装置用ソフトウェア２２を実行させた際に、
挿入した箇所のプログラムが実行されたときに呼び出さ
れ、指定する変数に値を設定したり、逆に変数の値を読
み取って指定のメモリ領域に格納する。つまり各検証モ
ジュール２２ａは、テスト条件の設定やデータ収集を行
ない、その結果をメモリ２４に格納する。

【００３２】表示装置２５では、通信クライアント２８
と表示部２９により、テスト員１１から検証モジュール
に対して設定する値や収集を開始する命令を取得して、
制御装置２１に送信することができる。

【００３３】この際、制御装置用ソフトウェア２２に組
み込んだ検証モジュール２２ａが多数ある場合、プログ
ラム中のどの位置に挿入したかをテスト員１１が把握し
ていることが困難であるが、データベース２７を利用し
て選択式で設定できるようになっている。

【００３４】すなわち、検証モジュール２２ａが組み込
まれた制御プログラム６のソースコードがプログラム解
析部２６により解析され、例えば図２に示すような各検
証モジュール（関数）が取り出され、それら検証モジュ
ールが対象としている変数や変数の型などがまとめてデ
ータベース２７に登録されている。

【００３５】表示内容設定部３０は、データベース２７
に登録されたデータをもとにして、ソフトウェアの検証
のために参照可能な変数名や変数の型等を含む一覧リス
トを、表示部２９によってテスト員１１に提示する。テ
スト員１１は、表示部２９によって提示されたリスト中
から、検証結果として表示すべき変数名や、ソフトウェ
アの検証のために値を変更する変数などを選択式で設定
する。この手段により、テスト員１１は、変数名やイン
デックスなど、制御プログラム６のソースコードに組み
込んだものを容易に検索でき、またテスト条件を指定す
る際のスペルミスなどの間違いを発生させる心配がな
い。

【００３６】こうして、テスト員１１から指示された命
令や変数等が表示部２９、通信クライアント２８によっ
て制御装置２１に送信されると、制御装置２１の通信サ
ーバ２３によって、メモリ２４に格納された検証モジュ
ール２２ａにより取得されたデータが、テスト員１１か
らの要求に応じて返送される。

【００３７】表示部２９は、通信クライアント２８を介
して取得した制御装置２１からのデータを、例えばグラ
フやリスト形式など、視覚的に分かり易い形式によって
表示してテスト員１１に提示する。従って、ソフトウェ
ア検証を行なうテスト員１１の理解を助けることができ
る。

【００３８】このようにして、テスト員１１によってテ
キストエディタ等の入力手段を用いて、制御装置用ソフ
トウェア２２にソフトウェア検証用の検証モジュール２
２ａをテスト条件を指定した組み込むことによって、制
御装置用ソフトウェア２２が実行されたときに検証モジ
ュール２２ａによって変数の値などのソフトウェア検証
のためのデータを取得することができる。

【００３９】一方、表示装置２５では、プログラム解析
部２６によって、検証モジュール２２ａが埋め込まれた
制御プログラム６を解析し、検証モジュール２２ａが挿
入されているプログラム名や対象とする変数名、変数の
型などが抽出されてデータベース化され、テスト員１１
がソフトウェア検証のために表示すべき変数等を指定す
る場合に、データベース２７に登録された内容から選択
することができ、テスト員１１の設定ミス等を防止し負
担を軽減することができる。

【００４０】また、検証モジュール２２ａによって収集
されたデータを表示部２９によって表示する際には、グ
ラフやリスト等の分かりやすい形式で表示にすること
で、制御装置用ソフトウェア２２の実行結果がテスト員
１１に容易に理解することができ、ソフトウェアの検証
を容易にする。

【００４１】なお、上述した実施形態において説明し
た、検証モジュール２２ａ、通信サーバ２３、プログラ
ム解析部２６、通信クライアント２８、表示部２９、表
示内容設定部３０の機能は、コンピュータに実行させる
ことのできるプログラムとして記録媒体に記録されて提
供されるものであっても良い。記録媒体には、例えば磁
気ディスク（フロッピーディスク、ハードディスク
等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体
メモリなどがある。また、通信媒体により伝送によって
プログラムが提供されるものであっても良い。

【００４２】本実施形態におけるソフトウェア検証装置
を実現するコンピュータ（制御装置２１、表示装置２
５）は、提供された記録媒体に記録されたプログラム、
あるいは通信媒体を介して取得したプログラムを読み込
み、このプログラムによって動作が制御されることによ
り、上述した処理を実行することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、制
御装置の動作を司るソフトウェアの検証を行うソフトウ
ェア検証装置であって、前記ソフトウェアに対するテス
ト条件の設定、及びソフトウェアの実行状況を表すデー
タを収集する、前記ソフトウェアに組み込まれる検証モ
ジュールと、前記検証モジュールが組み込まれたソフト
ウェアを解析して、前記検証モジュールがソフトウェア
において使用されている状況をデータベース化する解析
手段と、前記解析手段によってデータベース化された状
況をもとに、前記検証モジュールによって収集されるデ
ータから要求するものを選択するための一覧を設定する
表示内容設定手段と、前記表示内容設定手段によって設
定された一覧中から選択されたデータを、前記検証モジ
ュールによって収集されたデータから取得して、視覚的
に分かり易い形式によって表示する表示手段とを具備す
るので、高機能なデバッガが制御装置に容易に組み込め
ないような場合でも、使用している機能にはデバッガで
用いる特殊な機能（ブレークポイントやコンパイラとの
整合性）が要求されないため、比較的簡単に組み込むこ
とができる。

【００４４】また、ソースコードレベルでテスト条件を
設定し、確認することができるため、テスト員に対し
て、機械語などの低機能デバッガを使用する上で必要と
なる技能が要求されず負担を大幅に軽減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係わるソフトウェア検証装
置の構成を示すブロック図。

【図２】本実施形態における制御装置用ソフトウェア２
２に組み込まれる検証モジュール２２ａの一例を示す
図。

【図３】本実施形態における検証モジュール２２ａがＣ
言語で記述された制御プログラムのソースコードに挿入
された一例を示す図。

【図４】従来の制御装置用ソフトウェア２を検証するた
めのソフトウェア検証装置の概略構成を示す図。

【符号の説明】

２１ 制御装置 ２２ 制御装置用ソフトウェア ２２ａ 検証モジュール ２３ 通信サーバ ２４ メモリ ２６ プログラム解析部 ２７ データベース ２８ 通信クライアント ２９ 表示部 ３０ 表示内容設定部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御装置の動作を司るソフトウェアの
   検証を行うソフトウェア検証装置であって、 前記ソフトウェアに対するテスト条件の設定、及びソフ
   トウェアの実行状況を表すデータを収集する、前記ソフ
   トウェアに組み込まれる検証モジュールと、 前記検証モジュールが組み込まれたソフトウェアを解析
   して、前記検証モジュールがソフトウェアにおいて使用
   されている状況をデータベース化する解析手段と、 前記解析手段によってデータベース化された状況をもと
   に、前記検証モジュールによって収集されるデータから
   要求するものを選択するための一覧を設定する表示内容
   設定手段と、 前記表示内容設定手段によって設定された一覧中から選
   択されたデータを、前記検証モジュールによって収集さ
   れたデータから取得して、視覚的に分かり易い形式によ
   って表示する表示手段とを具備したことを特徴とするソ
   フトウェア検証装置。