JPH02304635A - プログラム暴走検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 計算機システムにおいて、メインルーチンとサブルーチ
ンあるいはサブルーチンとサブルーチンなどの間の連係
処理を行う際のプログラム暴走の検知方式に関し。

呼び出し先のプログラムから呼び出し元のプログラムへ
のリターンアドレスの正当性をチェジクする手段を設け
ることによって、プログラム暴走の早期検知を可能にし
、またプログラム暴走による被害を最小限に抑制するこ
とを目的とし。

実行中のプログラムから他のプログラムを呼び出す際リ
ターンアドレス等をスタックに退避して管理し、複数の
プログラムの間の連係処理を行う計算機システムにおい
て、呼び出されたプログラムは、上記スタックからリタ
ーンアドレスを読み出してメモリの所定の領域に複写し
てから本来の処理を実行し、その本来の処理終了後に上
記スタックから再びリターンアドレスを読み出して、こ
れを上記メモリの所定の領域に複写してあるリタ−ンア
ドレスと比較し、不一致の場合にはプログラムの暴走と
判定する構成をもつ。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、計算機システムにおいて、メインルーチンと
サブルーチンあるいはサブルーチンとサブルーチンなど
の間の連係処理を行う際のプログラム暴走の検知方式に
関する。

〔従来の技術〕

第４図（ａｌに、プログラムの連係処理の１例を示す６
図示された例は、メインルーチンＡが処理中にサブルー
チンＢを呼び出し、またサブルーチンＢはその処理にお
いてさらにサブルーチンＣを呼び出すものである。

これらのサブルーチンの呼び出しを行う場合には、呼び
出し時に復帰情報の退避が行われる。復帰情報にはリタ
ーンアドレスやレジスタ情報などが含まれ、呼び出し先
のサブルーチンにおいて処理を終了したとき、先に退避
した復帰情報を取り出して、それに基づき呼び出し元の
メインルーチンあるいはサブルーチンの処理を再開する
。

第４図＋ａｌに示されている連係処理のように、サブル
ーチンの呼び出しが多重に行われる場合、退避される復
帰情報も多重になるので、その退避。

復元の制御を迅速に行う必要がある。従来はこれらの復
帰情報の管理を、第４図（ｂｌに示すようなスタックお
よびスタックポインタを用いてＯ８の制御のもとで行っ
ている。このスタックは後入れ先出し法で構成されてい
る。

第４図Ｃｂ）において、■はメインルーチンＡの実行中
のスタックの状態であり、空となっている。

■はメインルーチンＡがサブルーチンＢを呼び出したと
きのスタックの状態であり、　“Ａ″は退避されたメイ
ンルーチンＡの復帰情報を示す、■はサブルーチンＢが
サブルーチンＣを呼び出したときのスタックの状態であ
り、　“Ｂ”は退避されたサブルーチンＢへの復帰情報
を示す。■はサブルーチンＣからサブルーチンＢへ復帰
するときのスタックの状態であり、スタックから“Ｂ”
が取り出されて用いられる。そして■はサブルーチンＢ
からメインルーチンＡへ復帰するときのスタックの状態
であり、スタックから“Ａ″が取り出されて用いられる
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の計算機システムでは、プログラムの連係処理にお
いて、プログラムミスによりプログラムが暴走してスタ
ックのポインタがずれたり、スタックの値が破壊される
ことがあり、この状態で呼び出し先のプログラムからリ
ターン命令を実行すると、呼び出し先のプログラムから
呼び出し元のプログラムへ誤った復帰が行われ、プログ
ラムの暴走によるメモリの内容破壊等の被害を拡大する
とともに、バグの発見を困難にした。

本発明は、プログラム連係処理において、呼び出し先の
プログラムから呼び出し元のプログラムへのリターンア
ドレスの正当性をチェックする手段を設けること、によ
って、プログラム暴走の早期検知を可能にし、またプロ
グラム暴走による被害を最小限に抑制することを目吟と
している。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、プログラムの呼び出しが行われたとき、呼び
出し先のプログラムがスタックに退避されているリター
ンアドレスをメモリに複写しておき、処理終了時に、ス
タックから取り出したリターンアドレスを、メモリに複
写してあるアドレスと比較し２両者が一致した場合にス
タックのリターンアドレスを正当なものと判定し、また
両者が不一致の場合には暴走と認識するようにしたもの
である。

第１図は本発明の原理図である。

図において。

１は、メインルーチンあるいはサブルーチンなどの呼び
出し元プログラムである。

２は、サブルーチンなどの呼び出し先プログラムである
。

２ａ、２ｂ、２ｃ・は、呼び出し先プログラム２の構成
部分であり、２ａはプログラムの先頭部分に置かれるリ
ターンアドレス複写処理、２ｂは本来の処理、２Ｃはリ
ターン命令の直前に置かれるリターンアドレス正当性チ
ェック処理である。

３は、リターンアドレスを退避するスタックである。

４は、メモリのリターンアドレス複写領域である。

呼び出し先のプログラム２のリターンアドレス複写処理
では、スタック３に退避されたリターンアドレスを一旦
取り出して、メモリのリターンアドレス複写領域４に複
写し、スタック３には再びリターンアドレスを積み戻す
。

リターンアドレス正当性チェック処理では、スタック３
から取り出したリターンアドレスを、リターンアドレス
複写領域４に複写されているリターンアドレスと比較し
、スタックのリターンアドレスの正当性を判断する。一
致の場合は正当として、呼び出し元プログラム１への復
帰を実行し。

不一致の場合はリターンアドレスのエラーとしてプログ
ラムの暴走状態にあるものとＰ！識し、プロダラムの停
止とエラー処理ルーチンによるエラー処理等を行わせる
。

〔作用〕

プログラム呼び出しによる処理中、何らかのプログラム
のバグによりプログラムが暴走して、スタックポインタ
がずれたリスタックの内容が破壊されると、リターンア
ドレスが変化する０本発明はこれを呼び出し先プログラ
ムの処理開始時に複写したリターンアドレスを用いて正
当性をチェックすることにより簡単に検出することがで
きる。

プログラム呼び出しが多重に行われる場合には。

それぞれの呼び出し先のプログラムにおいて、このリタ
ーンアドレスの正当性をチェックする処理を行う。

〔実施例〕

第２図は本発明の１実施例による計算機システムの構成
図であり１本発明に関連する要素のみを簡単化して示し
たものである。

図において、５はＣＰＵ、６はレジスタ〔Ｒ１〕、７は
スタックポインタ、８はスタック領域のあるメモリ（１
）、９はデータ格納領域のあるメモリ　（２）、１０は
リターンアドレス複写領域〔Ｍ１〕である。

第３図は本発明の１実施例によるメインルーチン１１と
サブルーチン１２の連係プログラムのフ・ローを示した
ものである。これらは第２図の計算機システムのもとで
実行される。以下にその動作を説明する。

メインルーチン１１は処理Ａとサブルーチンコールによ
る処理と、処理Ｂとにより構成されている。

サブルーチンコールが発行されると１図示されていなし
ＮＯ３は、スタックポインタ７によりポイントされるメ
モリ　〔１〕のスタック領域にリターンアドレスを退避
し、サブルーチン１２を起動する。サブルーチンには２
次の■ないし■のステップを実行する。

■、サブルーチン１２は、まず命令ＰＯＰ　　Ｒ１を実
行する。この命令は、スタックから最上部のリターンア
ドレスをポンプアップしてレジスタ（Ｒ１）に格納する
。

００次にサブルーチン１２は、命令ＰＵＳＨＲ１を実行
する。この命令は、レジスタ〔Ｒ１〕のリターンアドレ
スをスタックにブツシュし、積み戻す、このときレジス
タ〔Ｒ１〕には先のリターンアドレスが残されている。

００次にレジスタ〔Ｒ１〕のリターンアドレスをリター
ンアドレス複写領域（Ｍｌ）に格納する。

■、サブルーチン１２は１本来の処理Ｃを実行する。

■、処理Ｃの終了後、命令ＰＯＰ　　Ｒ１を実行し。

スタックからリターンアドレスをポンプアップしレジス
タ〔Ｒ１〕に格納する。

■、続いて命令ＰＵＳＨＲ１を実行し、リターンアドレ
スをスタックに積み戻す。

■、レジスタ（Ｒ１）の内容とリターンアドレス複写領
域〔Ｍ１〕の内容とを比較する。

■、■の比較でＲ１＝Ｍ１であれば１図示省略されてい
るリターン命令を実行し、スタックのリターンアドレス
を用いてＯ８により復帰制御が行われる。

■、■の比較でＲ１≠Ｍ１であればプログラムを停止す
る。

メインルーチン１１への復帰が行われた場合には、リタ
ーンアドレスから処理Ｂが実行される。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数のプログラムの連係処理において
、プログラム中のバグの発見を早期に行うことができ、
またバグを含むプログラムの特定が容易となりバグ解析
調査を効率化することができる。さらにバグによる誤動
作の拡大が防止できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の１実施例に
よる計算機システムの構成図、第３図は本発明の１実施
例によるプログラムのフロー図。 第４図は従来のプログラム連係処理の説明図である。 第１図中 １：呼び出し元プログラム ２：呼び出し先プログラム ２ａ：リターンアドレス複写処理 ２ｂ：本来の処理 ２Ｃ：リターンアドレス正当性チェック処理３ニスタツ
ク ４：リターンアドレス複写領域 特許出願人株式会社　ビーエフニー 化　理　人　弁理士　長谷用　文廣（外２名）本号計日
月の原工甲− 第１図 ＊！ｆｆａ月の１突先牙１１：Ｉる名＋１じ９（システ
ムの不茸万Ｙ兼２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　実行中のプログラムから他のプログラムを呼び出す際
   リターンアドレス等の復帰情報をスタックに退避して管
   理し，複数のプログラムの間の連係処理を行う計算機シ
   ステムにおいて，呼び出されたプログラムは，上記スタ
   ックからリターンアドレスを読み出してメモリの所定の
   領域に複写してから本来の処理を実行し，その本来の処
   理終了後に上記スタックから再びリターンアドレスを読
   み出して，これを上記メモリの所定の領域に複写してあ
   るリターンアドレスと比較し，不一致の場合にはプログ
   ラムの暴走と判定することを特徴とするプログラム暴走
   検知方式。