JP2000056983A - プログラムリンクシステム、方法及び記録媒体 - Google Patents
プログラムリンクシステム、方法及び記録媒体Info
- Publication number
- JP2000056983A JP2000056983A JP10229044A JP22904498A JP2000056983A JP 2000056983 A JP2000056983 A JP 2000056983A JP 10229044 A JP10229044 A JP 10229044A JP 22904498 A JP22904498 A JP 22904498A JP 2000056983 A JP2000056983 A JP 2000056983A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- program
- load module
- function
- linking
- loop
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Devices For Executing Special Programs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロードモジュール実行した時のキャッシュミ
スの発生頻度を少なくし、ロードモジュール中のファン
クションの配置決めを高速に行う。 【解決手段】 プログラム構造抽出手段１０１は、ロー
ドモジュールの作成対象となるソースプログラムを読み
込み、ソースプログラム中のファンクションをフロー解
析し、ファンクション呼び出しとファンクション呼び出
しを含むループとの関係を表すプログラム構造グラフを
作成する。ファンクション順序付け手段１０２は、この
プログラム構造グラフを参照し、まず、呼び出し順にフ
ァンクションを並べ、次に実行頻度の高いループで呼び
出されるファンクションが呼び出し順に連続するように
ファンクションを並べ替えて、ソースモジュールに含ま
れるすべてのファンクションに順序を付ける。そして、
リンク手段１０４は、この順序に従って、コンパイル手
段１０３によって作成されたオブジェクトモジュールを
リンクする。
スの発生頻度を少なくし、ロードモジュール中のファン
クションの配置決めを高速に行う。 【解決手段】 プログラム構造抽出手段１０１は、ロー
ドモジュールの作成対象となるソースプログラムを読み
込み、ソースプログラム中のファンクションをフロー解
析し、ファンクション呼び出しとファンクション呼び出
しを含むループとの関係を表すプログラム構造グラフを
作成する。ファンクション順序付け手段１０２は、この
プログラム構造グラフを参照し、まず、呼び出し順にフ
ァンクションを並べ、次に実行頻度の高いループで呼び
出されるファンクションが呼び出し順に連続するように
ファンクションを並べ替えて、ソースモジュールに含ま
れるすべてのファンクションに順序を付ける。そして、
リンク手段１０４は、この順序に従って、コンパイル手
段１０３によって作成されたオブジェクトモジュールを
リンクする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、キャッシュメモリ
を有する計算機において、プログラム実行時の命令キャ
ッシュミスを削減するように、プログラムに含まれる各
ファンクションのオブジェクトモジュールをリンクする
ための技術に関するものである。
を有する計算機において、プログラム実行時の命令キャ
ッシュミスを削減するように、プログラムに含まれる各
ファンクションのオブジェクトモジュールをリンクする
ための技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】計算機のプログラムを作成する場合は、
通常、コンパイラを使用して高級言語で書かれたソース
モジュールからオブジェクトモジュールを生成し、さら
にリンカを使用して複数のオブジェクトモジュールをリ
ンクし、計算機が実行できる形式のロードモジュールを
作成する。ここで、オブジェクトモジュールをリンクす
る順序は、オブジェクトモジュールに含まれるファンク
ションをある基準で並べることによって決められる。
通常、コンパイラを使用して高級言語で書かれたソース
モジュールからオブジェクトモジュールを生成し、さら
にリンカを使用して複数のオブジェクトモジュールをリ
ンクし、計算機が実行できる形式のロードモジュールを
作成する。ここで、オブジェクトモジュールをリンクす
る順序は、オブジェクトモジュールに含まれるファンク
ションをある基準で並べることによって決められる。
【０００３】このような計算機で実行可能なロードモジ
ュールを作成する場合、作成されるロードモジュールの
実行速度は高速であるほど望ましい。そして、計算機が
キャッシュメモリを持つことを考慮し、命令キャッシュ
ヒット率を上げてロードモジュールの実行速度を高速化
するためのプログラムリンクシステムが、特開平１０−
１２４３２７号公報に開示されている。
ュールを作成する場合、作成されるロードモジュールの
実行速度は高速であるほど望ましい。そして、計算機が
キャッシュメモリを持つことを考慮し、命令キャッシュ
ヒット率を上げてロードモジュールの実行速度を高速化
するためのプログラムリンクシステムが、特開平１０−
１２４３２７号公報に開示されている。
【０００４】図８に、このプログラムリンクシステムの
構成を示す。このプログラムリンクシステムは、命令キ
ャッシュミスプロファイル作成手段８０１と、配置探索
手段８０２と、再リンク手段８０３とから構成されてい
る。
構成を示す。このプログラムリンクシステムは、命令キ
ャッシュミスプロファイル作成手段８０１と、配置探索
手段８０２と、再リンク手段８０３とから構成されてい
る。
【０００５】このプログラムリンクシステムでは、命令
キャッシュミスプロファイル作成手段８０１は、何らか
のコンパイラ、リンカを用いて作成されたロードモジュ
ールの実行をシミュレーションして命令の実行状態をト
レースし、命令キャッシュミスの発生回数と、キャッシ
ュミスが発生したキャッシュブロックと、命令キャッシ
ュミスが発生したファンクションとを記録する。
キャッシュミスプロファイル作成手段８０１は、何らか
のコンパイラ、リンカを用いて作成されたロードモジュ
ールの実行をシミュレーションして命令の実行状態をト
レースし、命令キャッシュミスの発生回数と、キャッシ
ュミスが発生したキャッシュブロックと、命令キャッシ
ュミスが発生したファンクションとを記録する。
【０００６】次に、キャッシュミスの発生頻度が大きい
キャッシュブロックでは、同じキャッシュブロックに配
置されているファンクションが実行時に互いに他のファ
ンクションをキャッシュブロックから排除するように働
くので、配置探索手段８０２は、衝突しているファンク
ションを他のキャッシュブロックに移動させるように配
置の探索を行う。
キャッシュブロックでは、同じキャッシュブロックに配
置されているファンクションが実行時に互いに他のファ
ンクションをキャッシュブロックから排除するように働
くので、配置探索手段８０２は、衝突しているファンク
ションを他のキャッシュブロックに移動させるように配
置の探索を行う。
【０００７】そして、再リンク手段８０３により、配置
探索手段８０２によって探索された配置に応じてオブジ
ェクトプログラムを再リンクし、ロードモジュールを再
度作成する。再リンクによって作成されたロードモジュ
ールに対しても、上記の同様の処理が繰り返され、キャ
ッシュミスの発生頻度が最小となるファンクションの配
置を探すことによって、最も好ましいロードモジュール
が作成される。
探索手段８０２によって探索された配置に応じてオブジ
ェクトプログラムを再リンクし、ロードモジュールを再
度作成する。再リンクによって作成されたロードモジュ
ールに対しても、上記の同様の処理が繰り返され、キャ
ッシュミスの発生頻度が最小となるファンクションの配
置を探すことによって、最も好ましいロードモジュール
が作成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例には、次のような問題点があった。第１に、上記従
来例のプログラムリンクシステムでは、キャッシュミス
の発生頻度が最小となるファンクションの配置が決まる
までに、プログラムの実行をシミュレーションしてキャ
ッシュミスの発生状況を調べ、ファンクションを再配置
するということを繰り返さなければならない。このた
め、最適なファンクションの配置が決まるまでに時間が
かかるという問題点があった。
来例には、次のような問題点があった。第１に、上記従
来例のプログラムリンクシステムでは、キャッシュミス
の発生頻度が最小となるファンクションの配置が決まる
までに、プログラムの実行をシミュレーションしてキャ
ッシュミスの発生状況を調べ、ファンクションを再配置
するということを繰り返さなければならない。このた
め、最適なファンクションの配置が決まるまでに時間が
かかるという問題点があった。
【０００９】また、第２に、ＤＲＡＭ（Dynamic Random
Access Memory）などのメモリモジュールでは、一般
に、非連続なメモリアドレスへのアクセスは、連続した
メモリアドレスへのアクセスに比べて遅くなる。上記従
来例のプログラムリンクシステムでは、呼び出し順序に
関係なく、非連続なメモリ位置にファンクションが配置
されることが多くなるので、キャッシュミスが発生した
ときに、メインメモリからキャッシュメモリへの命令の
転送に時間がかかってしまうという問題点があった。
Access Memory）などのメモリモジュールでは、一般
に、非連続なメモリアドレスへのアクセスは、連続した
メモリアドレスへのアクセスに比べて遅くなる。上記従
来例のプログラムリンクシステムでは、呼び出し順序に
関係なく、非連続なメモリ位置にファンクションが配置
されることが多くなるので、キャッシュミスが発生した
ときに、メインメモリからキャッシュメモリへの命令の
転送に時間がかかってしまうという問題点があった。
【００１０】さらに、第３に、複数のプログラムが同時
に実行されるマルチタスクをサポートする計算機では、
キャッシュメモリの利用状況は常に変化しているので、
キャッシュミスの発生状況をシミュレーションによって
静的に解析しても、その解析結果は実際の状況とは異な
るものとなってしまう。このため、現在の汎用コンピュ
ータで一般化しているマルチタスクをサポートする計算
機では、上記のようにしてロードモジュールを作成して
も、必ずしもその実行速度が速くなるとは限らないとい
う問題点があった。
に実行されるマルチタスクをサポートする計算機では、
キャッシュメモリの利用状況は常に変化しているので、
キャッシュミスの発生状況をシミュレーションによって
静的に解析しても、その解析結果は実際の状況とは異な
るものとなってしまう。このため、現在の汎用コンピュ
ータで一般化しているマルチタスクをサポートする計算
機では、上記のようにしてロードモジュールを作成して
も、必ずしもその実行速度が速くなるとは限らないとい
う問題点があった。
【００１１】なお、本願に関連して、命令キャッシュミ
スの頻度を少なくしてプログラムの実行速度を高速化す
るための技術が、特開平８−３２８８７０号公報と特開
平９−１２８２４５号公報に、それぞれ開示されてい
る。しかしながら、これらの技術は、いずれもソースモ
ジュールからオブジェクトモジュールを生成するコンパ
イル処理に関するものであり、本発明のように、オブジ
ェクトモジュールからロードモジュールを生成するため
のリンク処理に関するものではない。
スの頻度を少なくしてプログラムの実行速度を高速化す
るための技術が、特開平８−３２８８７０号公報と特開
平９−１２８２４５号公報に、それぞれ開示されてい
る。しかしながら、これらの技術は、いずれもソースモ
ジュールからオブジェクトモジュールを生成するコンパ
イル処理に関するものであり、本発明のように、オブジ
ェクトモジュールからロードモジュールを生成するため
のリンク処理に関するものではない。
【００１２】本発明は、上記従来例の問題点を解消する
ためになされたものであり、実行頻度の高いファンクシ
ョンのオブジェクトモジュールを連続して配置すること
で命令キャッシュミスの発生頻度を少なくし、しかも、
このようなファンクションの配置決めを高速に行うこと
ができるプログラムリンクシステム、方法、及びこの方
法を記録した記録媒体を提供することを目的とする。
ためになされたものであり、実行頻度の高いファンクシ
ョンのオブジェクトモジュールを連続して配置すること
で命令キャッシュミスの発生頻度を少なくし、しかも、
このようなファンクションの配置決めを高速に行うこと
ができるプログラムリンクシステム、方法、及びこの方
法を記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点にかかるプログラムリンクシス
テムは、複数のオブジェクトモジュールをリンクし、メ
インメモリ上のプログラムの一部が格納されるキャッシ
ュメモリを有する計算機で実行するロードモジュールを
作成するプログラムリンクシステムであって、前記リン
クによって作成されるロードモジュールに対応するプロ
グラムの構造を解析するプログラム構造抽出手段と、前
記プログラム構造抽出手段による解析結果に基づいて、
前記複数のオブジェクトモジュールをそれぞれリンクす
るための順序を付ける順序付け手段と、前記順序付け手
段によって付けられた順序に従って、前記複数のオブジ
ェクトモジュールをリンクしてロードモジュールを作成
するリンク手段とを備えることを特徴とする。
め、本発明の第１の観点にかかるプログラムリンクシス
テムは、複数のオブジェクトモジュールをリンクし、メ
インメモリ上のプログラムの一部が格納されるキャッシ
ュメモリを有する計算機で実行するロードモジュールを
作成するプログラムリンクシステムであって、前記リン
クによって作成されるロードモジュールに対応するプロ
グラムの構造を解析するプログラム構造抽出手段と、前
記プログラム構造抽出手段による解析結果に基づいて、
前記複数のオブジェクトモジュールをそれぞれリンクす
るための順序を付ける順序付け手段と、前記順序付け手
段によって付けられた順序に従って、前記複数のオブジ
ェクトモジュールをリンクしてロードモジュールを作成
するリンク手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】上記目的を達成するため、本発明の第２の
観点にかかるプログラムリンクシステムは、メインメモ
リ上のプログラムの一部が格納されるキャッシュメモリ
を有する計算機で実行するロードモジュールを作成する
際に、リンカによってリンクされる複数のオブジェクト
モジュールに順序を付けるプログラムリンクシステムで
あって、前記リンクによって作成されるロードモジュー
ルに対応するプログラムの構造を解析するプログラム構
造抽出手段と、前記プログラム構造抽出手段による解析
結果に基づいて、前記複数のオブジェクトモジュールを
それぞれリンクするための順序を付ける順序付け手段と
を備えることを特徴とする。
観点にかかるプログラムリンクシステムは、メインメモ
リ上のプログラムの一部が格納されるキャッシュメモリ
を有する計算機で実行するロードモジュールを作成する
際に、リンカによってリンクされる複数のオブジェクト
モジュールに順序を付けるプログラムリンクシステムで
あって、前記リンクによって作成されるロードモジュー
ルに対応するプログラムの構造を解析するプログラム構
造抽出手段と、前記プログラム構造抽出手段による解析
結果に基づいて、前記複数のオブジェクトモジュールを
それぞれリンクするための順序を付ける順序付け手段と
を備えることを特徴とする。
【００１５】上記第１、第３の観点にかかるプログラム
リンクシステムでは、順序付け手段によって実行頻度の
高いモジュール同士がキャッシュメモリ中の同一のブロ
ックを取り合わないように各オブジェクトモジュールを
それぞれリンクするための順序付けすることにより、キ
ャッシュミスの発生頻度を抑えることができる。このた
め、最終的に作成されるロードモジュールを計算機で実
行した場合に、その実質的な実行速度を速くすることが
できる。
リンクシステムでは、順序付け手段によって実行頻度の
高いモジュール同士がキャッシュメモリ中の同一のブロ
ックを取り合わないように各オブジェクトモジュールを
それぞれリンクするための順序付けすることにより、キ
ャッシュミスの発生頻度を抑えることができる。このた
め、最終的に作成されるロードモジュールを計算機で実
行した場合に、その実質的な実行速度を速くすることが
できる。
【００１６】また、オブジェクトモジュールの最適なリ
ンク順序を決定には、プログラム構造抽出手段がプログ
ラム構造の解析をし、このプログラム構造に従って順序
決定手段がオブジェクトモジュールに順序を付ければよ
い。つまり、上記のプログラムリンクシステムでは、ロ
ードモジュールが実際に作成される度にシミュレーショ
ンを実行するといったことを繰り返す必要がなく、オブ
ジェクトモジュールをリンクするための順序を決定する
処理の時間も小さくて済む。
ンク順序を決定には、プログラム構造抽出手段がプログ
ラム構造の解析をし、このプログラム構造に従って順序
決定手段がオブジェクトモジュールに順序を付ければよ
い。つまり、上記のプログラムリンクシステムでは、ロ
ードモジュールが実際に作成される度にシミュレーショ
ンを実行するといったことを繰り返す必要がなく、オブ
ジェクトモジュールをリンクするための順序を決定する
処理の時間も小さくて済む。
【００１７】上記第１、第２の観点にかかるプログラム
リンクシステムにおいて、前記複数のオブジェクトモジ
ュールは、ロードモジュールの作成対象となるプログラ
ムに含まれる各ファンクションに対応するものとしても
よい。この場合、前記プログラム構造抽出手段は、ロー
ドモジュールの作成対象となるプログラムのソースプロ
グラムを解析して、ファンクション呼び出しとファンク
ション呼び出しを含むループとの関係を表す構造グラフ
を作成し、前記順序付け手段は、前記構造グラフを参照
し、まず、呼び出し順に各ファンクションを並べ、次
に、実行頻度の高いループで呼び出されるファンクショ
ンが該ループ内で呼び出し順に連続するように並べ替え
ることによって、前記複数のオブジェクトモジュールの
順序付けを行うものとすることができる。
リンクシステムにおいて、前記複数のオブジェクトモジ
ュールは、ロードモジュールの作成対象となるプログラ
ムに含まれる各ファンクションに対応するものとしても
よい。この場合、前記プログラム構造抽出手段は、ロー
ドモジュールの作成対象となるプログラムのソースプロ
グラムを解析して、ファンクション呼び出しとファンク
ション呼び出しを含むループとの関係を表す構造グラフ
を作成し、前記順序付け手段は、前記構造グラフを参照
し、まず、呼び出し順に各ファンクションを並べ、次
に、実行頻度の高いループで呼び出されるファンクショ
ンが該ループ内で呼び出し順に連続するように並べ替え
ることによって、前記複数のオブジェクトモジュールの
順序付けを行うものとすることができる。
【００１８】そして、このように構成した場合には、前
記プログラム構造抽出手段は、ロードモジュールの作成
対象となるプログラムにおけるループ内での各ファンク
ションの実行回数をプログラム構造グラフに付加する手
段を有し、ネスト構造となっているループ内のファンク
ションの実行回数は、それぞれのループの実行頻度の積
を各ファンクションの実行回数とすることができる。
記プログラム構造抽出手段は、ロードモジュールの作成
対象となるプログラムにおけるループ内での各ファンク
ションの実行回数をプログラム構造グラフに付加する手
段を有し、ネスト構造となっているループ内のファンク
ションの実行回数は、それぞれのループの実行頻度の積
を各ファンクションの実行回数とすることができる。
【００１９】なお、上記プログラムリンクシステムにお
いて、前記キャッシュメモリは、ダイレクト方式または
セットアソシエイティブ方式で前記メインメモリ上のプ
ログラムをマッピングして格納するものであることを好
適とする。
いて、前記キャッシュメモリは、ダイレクト方式または
セットアソシエイティブ方式で前記メインメモリ上のプ
ログラムをマッピングして格納するものであることを好
適とする。
【００２０】すなわち、キャッシュメモリのマッピング
方法としてダイレクト方式またはセットアソシエイティ
ブ方式を採用している計算機では、メインメモリのブロ
ック単位でキャッシュメモリのどのブロックが割り当て
られるか決まる。このため、作成されるロードモジュー
ルにおいて実行頻度の高い部分同士が命令キャッシュメ
モリの同一のブロックを取り合わないようにすること
で、キャッシュミスの頻度の小さくすることが可能とな
る。特に、メインメモリのブロック毎に割り当てられる
キャッシュメモリのブロックが一意に定まるダイレクト
方式を採用している計算機で実行されるロードモジュー
ルを作成する場合に、本発明の効果が顕著に現れる。
方法としてダイレクト方式またはセットアソシエイティ
ブ方式を採用している計算機では、メインメモリのブロ
ック単位でキャッシュメモリのどのブロックが割り当て
られるか決まる。このため、作成されるロードモジュー
ルにおいて実行頻度の高い部分同士が命令キャッシュメ
モリの同一のブロックを取り合わないようにすること
で、キャッシュミスの頻度の小さくすることが可能とな
る。特に、メインメモリのブロック毎に割り当てられる
キャッシュメモリのブロックが一意に定まるダイレクト
方式を採用している計算機で実行されるロードモジュー
ルを作成する場合に、本発明の効果が顕著に現れる。
【００２１】上記目的を達成するため、本発明の第３の
観点にかかるプログラムリンク方法は、複数のオブジェ
クトモジュールをリンクし、メインメモリ上のプログラ
ムの一部が格納されるキャッシュメモリを有する計算機
で実行するロードモジュールを作成するプログラムリン
ク方法であって、前記リンクによって作成されるロード
モジュールに対応するプログラムの構造を解析するプロ
グラム構造抽出ステップと、前記プログラム構造抽出ス
テップでの解析結果に基づいて、前記複数のオブジェク
トモジュールをそれぞれリンクするための順序を付ける
順序付けステップと、前記順序付けステップにおいて付
けられた順序に従って、前記複数のオブジェクトモジュ
ールをリンクしてロードモジュールを作成するリンクス
テップとを含むことを特徴とする。
観点にかかるプログラムリンク方法は、複数のオブジェ
クトモジュールをリンクし、メインメモリ上のプログラ
ムの一部が格納されるキャッシュメモリを有する計算機
で実行するロードモジュールを作成するプログラムリン
ク方法であって、前記リンクによって作成されるロード
モジュールに対応するプログラムの構造を解析するプロ
グラム構造抽出ステップと、前記プログラム構造抽出ス
テップでの解析結果に基づいて、前記複数のオブジェク
トモジュールをそれぞれリンクするための順序を付ける
順序付けステップと、前記順序付けステップにおいて付
けられた順序に従って、前記複数のオブジェクトモジュ
ールをリンクしてロードモジュールを作成するリンクス
テップとを含むことを特徴とする。
【００２２】上記目的を達成するため、本発明の第４の
観点にかかる記録媒体は、複数のオブジェクトモジュー
ルをリンクし、メインメモリ上のプログラムの一部が格
納されるキャッシュメモリを有する計算機で実行するロ
ードモジュールを作成するプログラムを記録する記録媒
体であって、前記リンクによって作成されるロードモジ
ュールに対応するプログラムの構造を解析するプログラ
ム構造抽出ステップと、前記プログラム構造抽出ステッ
プでの解析結果に基づいて、前記複数のオブジェクトモ
ジュールに順序を付ける順序付けステップと、前記順序
付けステップにおいて付けられた順序に従って、前記複
数のオブジェクトモジュールをリンクしてロードモジュ
ールを作成するリンクステップとを実行するプログラム
を記録することを特徴とする。
観点にかかる記録媒体は、複数のオブジェクトモジュー
ルをリンクし、メインメモリ上のプログラムの一部が格
納されるキャッシュメモリを有する計算機で実行するロ
ードモジュールを作成するプログラムを記録する記録媒
体であって、前記リンクによって作成されるロードモジ
ュールに対応するプログラムの構造を解析するプログラ
ム構造抽出ステップと、前記プログラム構造抽出ステッ
プでの解析結果に基づいて、前記複数のオブジェクトモ
ジュールに順序を付ける順序付けステップと、前記順序
付けステップにおいて付けられた順序に従って、前記複
数のオブジェクトモジュールをリンクしてロードモジュ
ールを作成するリンクステップとを実行するプログラム
を記録することを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について説明する。
明の実施の形態について説明する。
【００２４】最初に、この実施の形態においてソースプ
ログラムがコンパイルされ、さらにこのコンパイルされ
たオブジェクトモジュールがリンクされたロードモジュ
ールを実行すべきキャッシュメモリを有する計算機につ
いて、図１のブロック図を参照して説明する。
ログラムがコンパイルされ、さらにこのコンパイルされ
たオブジェクトモジュールがリンクされたロードモジュ
ールを実行すべきキャッシュメモリを有する計算機につ
いて、図１のブロック図を参照して説明する。
【００２５】図示するように、この計算機は、演算を実
行するＣＰＵ（Central ProcessingUnit）７０１と、命
令をキャッシュする命令キャッシュメモリ７０２、デー
タをキャッシュするデータキャッシュメモリ７０３、及
びメインメモリ７０４とを備えている。
行するＣＰＵ（Central ProcessingUnit）７０１と、命
令をキャッシュする命令キャッシュメモリ７０２、デー
タをキャッシュするデータキャッシュメモリ７０３、及
びメインメモリ７０４とを備えている。
【００２６】ＣＰＵ７０１は、プログラムを実行する場
合、命令キャッシュメモリ７０２から１つずつ命令を読
み込む。命令キャッシュレジスタ７０２に実行しようと
する命令が格納されていない場合（命令キャッシュミ
ス）、実行に必要な部分の命令を含むブロックがメイン
メモリ７０４から命令キャッシュメモリ７０２にロード
される。
合、命令キャッシュメモリ７０２から１つずつ命令を読
み込む。命令キャッシュレジスタ７０２に実行しようと
する命令が格納されていない場合（命令キャッシュミ
ス）、実行に必要な部分の命令を含むブロックがメイン
メモリ７０４から命令キャッシュメモリ７０２にロード
される。
【００２７】なお、キャッシュメモリのマッピングの方
法には、一般に、ダイレクト方式、セットアソシエイテ
ィブ方式及びフルアソシエイティブ方式の３つがある
が、この計算機では、命令キャッシュメモリ７０２のマ
ッピング方法としてダイレクト方式またはセットアソシ
エイティブ方式のいずれかが採用されている。ここで、
この実施の形態による効果が最も大きいダイレクト方式
について簡単に説明すると、メインメモリ７０４中のブ
ロックが割り付けられる命令キャッシュメモリ７０２の
位置は、メインメモリ７０４のアドレスのブロックの番
号を命令キャッシュメモリ７０２中のブロック数で割っ
た剰余とされる。
法には、一般に、ダイレクト方式、セットアソシエイテ
ィブ方式及びフルアソシエイティブ方式の３つがある
が、この計算機では、命令キャッシュメモリ７０２のマ
ッピング方法としてダイレクト方式またはセットアソシ
エイティブ方式のいずれかが採用されている。ここで、
この実施の形態による効果が最も大きいダイレクト方式
について簡単に説明すると、メインメモリ７０４中のブ
ロックが割り付けられる命令キャッシュメモリ７０２の
位置は、メインメモリ７０４のアドレスのブロックの番
号を命令キャッシュメモリ７０２中のブロック数で割っ
た剰余とされる。
【００２８】図２は、この実施の形態にかかる、ソース
プログラムから図１の計算機で実行可能なロードモジュ
ールを作成するためのプログラムリンクシステムの機能
構成を示すブロック図である。図示するように、このプ
ログラムリンクシステムは、プログラム構造抽出手段１
０１と、ファンクション順序付け手段１０２と、リンク
手段１０３と、コンパイル手段１０４とから構成されて
いる。
プログラムから図１の計算機で実行可能なロードモジュ
ールを作成するためのプログラムリンクシステムの機能
構成を示すブロック図である。図示するように、このプ
ログラムリンクシステムは、プログラム構造抽出手段１
０１と、ファンクション順序付け手段１０２と、リンク
手段１０３と、コンパイル手段１０４とから構成されて
いる。
【００２９】プログラム構造抽出手段１０１は、プログ
ラム制御により動作し、ロードモジュールの作成対象と
なるプログラムのソースプログラム（複数のファンクシ
ョンに対応するソースモジュールを含む）を読み込み、
ソースプログラム中のファンクションのフロー解析を行
い、ファンクション呼び出しとファンクション呼び出し
を含むループとの関係を表すプログラム構造グラフを作
成する。
ラム制御により動作し、ロードモジュールの作成対象と
なるプログラムのソースプログラム（複数のファンクシ
ョンに対応するソースモジュールを含む）を読み込み、
ソースプログラム中のファンクションのフロー解析を行
い、ファンクション呼び出しとファンクション呼び出し
を含むループとの関係を表すプログラム構造グラフを作
成する。
【００３０】ファンクション順序付け手段１０２は、プ
ログラム制御により動作し、プログラム構造抽出手段１
０１で作成したプログラム構造グラフを参照し、まず、
呼び出し順にファンクションを並べ、次に実行頻度の高
いループで呼び出されるファンクションが呼び出し順に
連続するようにファンクションを並べ替えて、ソースモ
ジュールに含まれるすべてのファンクションに順序を付
ける。
ログラム制御により動作し、プログラム構造抽出手段１
０１で作成したプログラム構造グラフを参照し、まず、
呼び出し順にファンクションを並べ、次に実行頻度の高
いループで呼び出されるファンクションが呼び出し順に
連続するようにファンクションを並べ替えて、ソースモ
ジュールに含まれるすべてのファンクションに順序を付
ける。
【００３１】リンク手段１０３は、プログラム制御によ
り動作し、コンパイル手段１０４によって作成されたフ
ァンクション毎のオブジェクトモジュールを、ファンク
ション順序付け手段１０２によって順序付けされた順番
でメインメモリ７０４条に配置されるようにリンクし
て、ロードモジュールを作成する。
り動作し、コンパイル手段１０４によって作成されたフ
ァンクション毎のオブジェクトモジュールを、ファンク
ション順序付け手段１０２によって順序付けされた順番
でメインメモリ７０４条に配置されるようにリンクし
て、ロードモジュールを作成する。
【００３２】コンパイル手段１０４は、プログラム制御
により動作し、ソースプログラムから、該ソースプログ
ラムに含まれるそれぞれのソースモジュールに対応する
オブジェクトモジュールを作成する。
により動作し、ソースプログラムから、該ソースプログ
ラムに含まれるそれぞれのソースモジュールに対応する
オブジェクトモジュールを作成する。
【００３３】以下、この実施の形態にかかるプログラム
リンクシステムにおける処理について、説明する。ま
ず、プログラム構造抽出手段１０１とファンクション順
序付け手段１０２とによって、実行頻度の高いファンク
ションのオブジェクトモジュールを連続して配置させる
べく、各ファンクションへの順序付けがなされる。
リンクシステムにおける処理について、説明する。ま
ず、プログラム構造抽出手段１０１とファンクション順
序付け手段１０２とによって、実行頻度の高いファンク
ションのオブジェクトモジュールを連続して配置させる
べく、各ファンクションへの順序付けがなされる。
【００３４】図３は、ファンクションへの順位付けのた
めに、プログラム構造抽出手段１０１とファンクション
順序付け手段１０２とが実行する処理を示すフローチャ
ートである。
めに、プログラム構造抽出手段１０１とファンクション
順序付け手段１０２とが実行する処理を示すフローチャ
ートである。
【００３５】処理が開始すると、プログラム構造抽出手
段１０１は、ロードモジュールの作成対象となるソース
プログラムを読み込み、このプログラムをフロー解析す
る（ステップＳ１）。次に、プログラム構造抽出手段１
０１は、ファンクションの呼び出し関係とファンクショ
ン呼び出しを含むループ構成を抽出し、プログラム構造
グラフを作成する（ステップＳ２）。
段１０１は、ロードモジュールの作成対象となるソース
プログラムを読み込み、このプログラムをフロー解析す
る（ステップＳ１）。次に、プログラム構造抽出手段１
０１は、ファンクションの呼び出し関係とファンクショ
ン呼び出しを含むループ構成を抽出し、プログラム構造
グラフを作成する（ステップＳ２）。
【００３６】このとき、プログラム構造抽出手段１０１
は、ループの実行頻度も調べて、ループ内の各ファンク
ションの実行回数を情報として付加する。個々のループ
の実行頻度は、ループがネスティングされている場合
は、それぞれの実行回数を乗算した値で、プログラムを
実行した際のループ内のファンクションの実行回数を表
す。また、Ｃ言語でのwhile文、do〜while文のような条
件判定ループでは、実際にプログラムが実行されなけれ
ばループの実行頻度はわからないが、この場合、適当な
回数をループ内の実行頻度と仮定する。
は、ループの実行頻度も調べて、ループ内の各ファンク
ションの実行回数を情報として付加する。個々のループ
の実行頻度は、ループがネスティングされている場合
は、それぞれの実行回数を乗算した値で、プログラムを
実行した際のループ内のファンクションの実行回数を表
す。また、Ｃ言語でのwhile文、do〜while文のような条
件判定ループでは、実際にプログラムが実行されなけれ
ばループの実行頻度はわからないが、この場合、適当な
回数をループ内の実行頻度と仮定する。
【００３７】次に、ファンクション順序付け手段１０２
は、プログラム構造グラフを参照し、プログラム中の各
ファンクションを、メインファンクションから順番に、
それが最初に最初に呼び出される順序で配置する（ステ
ップＳ３）。次に、ファンクション順序付け手段１０２
は、プログラム構造グラフにある全てのループを順序づ
け未確定に設定する（ステップＳ４）。
は、プログラム構造グラフを参照し、プログラム中の各
ファンクションを、メインファンクションから順番に、
それが最初に最初に呼び出される順序で配置する（ステ
ップＳ３）。次に、ファンクション順序付け手段１０２
は、プログラム構造グラフにある全てのループを順序づ
け未確定に設定する（ステップＳ４）。
【００３８】次に、ファンクション順序付け手段１０２
は、順序づけ未確定のループがあるかどうかを調べる
（ステップＳ５）。順序づけ未確定のループがあると判
定した場合は、まず、ループ内のファンクションが、プ
ログラム中の他でも呼び出されているかどうかを調べ
る。プログラム中の他でも使われている場合は、そのフ
ァンクションの実行頻度を比較し、現在調べているルー
プの方が大きい場合は、ファンクションが現在のループ
内の呼び出し位置に配置されるように移動する（ステッ
プＳ６）。
は、順序づけ未確定のループがあるかどうかを調べる
（ステップＳ５）。順序づけ未確定のループがあると判
定した場合は、まず、ループ内のファンクションが、プ
ログラム中の他でも呼び出されているかどうかを調べ
る。プログラム中の他でも使われている場合は、そのフ
ァンクションの実行頻度を比較し、現在調べているルー
プの方が大きい場合は、ファンクションが現在のループ
内の呼び出し位置に配置されるように移動する（ステッ
プＳ６）。
【００３９】ステップＳ６が終了すると、ファンクショ
ン順序付け手段１０２は、ステップＳ５に戻り、さらに
順序付け未確定のループがあるかどうか調べる。そし
て、ステップＳ５において、順序付け未確定のループが
ないと判定された場合に、このフローチャートの処理を
終了し、ファンクションの順序付けが確定したこととな
る。
ン順序付け手段１０２は、ステップＳ５に戻り、さらに
順序付け未確定のループがあるかどうか調べる。そし
て、ステップＳ５において、順序付け未確定のループが
ないと判定された場合に、このフローチャートの処理を
終了し、ファンクションの順序付けが確定したこととな
る。
【００４０】一方、プログラム構造抽出手段１０１とフ
ァンクション順序付け手段１０２とが上記の処理を行っ
ている間に、コンパイル手段１０４は、ソースプログラ
ムに含まれる各ファンクションのソースモジュールをコ
ンパイルし、各ファンクションに対応したオブジェクト
モジュールを作成する。
ァンクション順序付け手段１０２とが上記の処理を行っ
ている間に、コンパイル手段１０４は、ソースプログラ
ムに含まれる各ファンクションのソースモジュールをコ
ンパイルし、各ファンクションに対応したオブジェクト
モジュールを作成する。
【００４１】そして、プログラム構造抽出手段１０１及
びファンクション順序付け手段１０２による処理と、コ
ンパイル手段１０４による処理との両方が終了すると、
リンク手段１０３は、コンパイル手段１０４でコンパイ
ルされたファンクション毎のオブジェクトモジュール
を、図３の処理で確定した対応するファンクションの順
序でリンクして、ロードモジュールを作成する。
びファンクション順序付け手段１０２による処理と、コ
ンパイル手段１０４による処理との両方が終了すると、
リンク手段１０３は、コンパイル手段１０４でコンパイ
ルされたファンクション毎のオブジェクトモジュール
を、図３の処理で確定した対応するファンクションの順
序でリンクして、ロードモジュールを作成する。
【００４２】以下、この実施の形態における処理を、具
体例に基づいて詳細に説明する。図４は、この実施の形
態における処理を具体的に説明するためのプログラム例
を示す図である。このプログラムは、Ｃ言語を用いて記
述している。但し、ここでは、ファンクション呼び出し
とループ以外のプログラムの記述は省略している。
体例に基づいて詳細に説明する。図４は、この実施の形
態における処理を具体的に説明するためのプログラム例
を示す図である。このプログラムは、Ｃ言語を用いて記
述している。但し、ここでは、ファンクション呼び出し
とループ以外のプログラムの記述は省略している。
【００４３】図４に示すプログラムにおいて、メインプ
ログラムmain()は、４個のファンクションfa(),fb(), f
c(), fd()を呼び出している。ファンクションfc()は、f
or(i=0; i<50; i++)で記述される５０回の繰り返し実行
するループを持ち、このループ内で３個のファンクショ
ンfa(),fe(), ff()を呼び出している。さらに、ファン
クションfc()は、ループの外でファンクションfg()を呼
び出している。
ログラムmain()は、４個のファンクションfa(),fb(), f
c(), fd()を呼び出している。ファンクションfc()は、f
or(i=0; i<50; i++)で記述される５０回の繰り返し実行
するループを持ち、このループ内で３個のファンクショ
ンfa(),fe(), ff()を呼び出している。さらに、ファン
クションfc()は、ループの外でファンクションfg()を呼
び出している。
【００４４】ファンクションfe()は、for(j=0;j<100; j
++)で記述される１００回の繰り返し実行するループを
持ち、ループ内で３個のファンクションfa(),fh(), f
i()を呼び出している。このループは、ファンクションf
c()にあるループとネスティングされて（入れ子構造と
なって）いる。そのため、ファンクションfa(),fh(), f
i()は、このループ内において５０×１００＝５０００
回呼び出されることになる。さらに、ファンクションfe
()は、ループの外でファンクションfd()を呼び出してい
る。
++)で記述される１００回の繰り返し実行するループを
持ち、ループ内で３個のファンクションfa(),fh(), f
i()を呼び出している。このループは、ファンクションf
c()にあるループとネスティングされて（入れ子構造と
なって）いる。そのため、ファンクションfa(),fh(), f
i()は、このループ内において５０×１００＝５０００
回呼び出されることになる。さらに、ファンクションfe
()は、ループの外でファンクションfd()を呼び出してい
る。
【００４５】図４の左側に、図３のプログラムをフロー
解析し、ファンクション呼び出しとループ構成を表した
プログラム構造グラフを示す。プログラムをフロー解析
した結果は、ＵＮＩＸのプログラム開発環境にあるコマ
ンドｃｆｌｏｗの出力結果にループとループ回数を示す
情報を付加したのと同様なものとなる。図４において、
四角の枠は、ループを示している。ここでは、ループ１
とループ２の２個のループがある。四角の枠で囲まれた
ファンクションは、ループに内包されていることを示
し、括弧<>内の数字は、ループ内でのファンクションの
実行回数を示している。
解析し、ファンクション呼び出しとループ構成を表した
プログラム構造グラフを示す。プログラムをフロー解析
した結果は、ＵＮＩＸのプログラム開発環境にあるコマ
ンドｃｆｌｏｗの出力結果にループとループ回数を示す
情報を付加したのと同様なものとなる。図４において、
四角の枠は、ループを示している。ここでは、ループ１
とループ２の２個のループがある。四角の枠で囲まれた
ファンクションは、ループに内包されていることを示
し、括弧<>内の数字は、ループ内でのファンクションの
実行回数を示している。
【００４６】次に、各ファンクションへ順序付けする方
法について説明する。最初に、各ファンクションを呼び
出される順序で配置する。これは、プログラム構造グラ
フの上から順番に、各ファンクションを出現順に並べれ
ばよい。ファンクションを並べた結果を図４の中央部に
示す。
法について説明する。最初に、各ファンクションを呼び
出される順序で配置する。これは、プログラム構造グラ
フの上から順番に、各ファンクションを出現順に並べれ
ばよい。ファンクションを並べた結果を図４の中央部に
示す。
【００４７】次に、ループ内でのファンクションの順序
を確定する。まず、ループ２は、fa(),fh(), fi()の３
個のファンクションを持つ。これらのファンクション
は、各々５，０００回実行され、プログラム内で、最も
実行頻度が高い。したがって、他の位置に配置されてい
るファンクションfa()は、このループ内に配置を移動
し、ファンクションfa(),fh(), fi()の順番で配置す
る。次に、ループ１内のファンクションの順序付けをす
る。
を確定する。まず、ループ２は、fa(),fh(), fi()の３
個のファンクションを持つ。これらのファンクション
は、各々５，０００回実行され、プログラム内で、最も
実行頻度が高い。したがって、他の位置に配置されてい
るファンクションfa()は、このループ内に配置を移動
し、ファンクションfa(),fh(), fi()の順番で配置す
る。次に、ループ１内のファンクションの順序付けをす
る。
【００４８】ループ１には、ループ２に含まれ既に順序
が確定したfa(),fh(), fi()の他に、fa(), fe(), f
d(), ff()の４個のファンクションを持つ。それらのフ
ァンクションは、各々５０回実行される。ファンクショ
ンfa()は、ループ２で配置が確定しているので除外し、
ファンクションfe(),fd(), ff()を、この順番で配置す
る。このとき、ループ２を内包するファンクションfe()
の後に、ループ２で配置が確定したファンクションf
a(),fh(), fi()が配置される。これで、未確定のループ
は無くなり、図４の右側に示すように、ファンクション
の配置が決定できる。
が確定したfa(),fh(), fi()の他に、fa(), fe(), f
d(), ff()の４個のファンクションを持つ。それらのフ
ァンクションは、各々５０回実行される。ファンクショ
ンfa()は、ループ２で配置が確定しているので除外し、
ファンクションfe(),fd(), ff()を、この順番で配置す
る。このとき、ループ２を内包するファンクションfe()
の後に、ループ２で配置が確定したファンクションf
a(),fh(), fi()が配置される。これで、未確定のループ
は無くなり、図４の右側に示すように、ファンクション
の配置が決定できる。
【００４９】なお、ファンクションの配置をリンカ（リ
ンク手段１０３）に指示する方法は、リンカの種類によ
り異なり、いくつかの方法がある。例えば、リンカに対
する指示として用いるリンク・ディレクティブ（linkdi
rective）ファイルを作成する方法がある。リンク・デ
ィレクティブ・ファイルの記述方法については、「ＮＥ
Ｃ ユーザーズ・マニュアル ＣＡ７３２／ＣＡ８３０
・ＣＡ８５０ Ｖ８００シリーズ・Ｃコンパイラ・パッ
ケージ 操作編 ＵＮＩＸベース」（資料番号Ｕ１１０
１３ＪＪ１Ｖ０ＵＭ００、１９９５年）の１１３頁から
１８８頁に記載されている。
ンク手段１０３）に指示する方法は、リンカの種類によ
り異なり、いくつかの方法がある。例えば、リンカに対
する指示として用いるリンク・ディレクティブ（linkdi
rective）ファイルを作成する方法がある。リンク・デ
ィレクティブ・ファイルの記述方法については、「ＮＥ
Ｃ ユーザーズ・マニュアル ＣＡ７３２／ＣＡ８３０
・ＣＡ８５０ Ｖ８００シリーズ・Ｃコンパイラ・パッ
ケージ 操作編 ＵＮＩＸベース」（資料番号Ｕ１１０
１３ＪＪ１Ｖ０ＵＭ００、１９９５年）の１１３頁から
１８８頁に記載されている。
【００５０】次に、図４のソースプログラムから作成さ
れたロードモジュールが、図１の計算機で実行される場
合について検討する。ここで、命令キャッシュメモリ７
０２は、第０〜第３の４ブロックに分かれており、ダイ
レクト方式でマッピングされるものとする。また、作成
されたロードモジュール中でファンクションfa()〜fg()
は、それぞれ１ブロックずつの大きさを有し、メインメ
モリ７０４の第０ブロックからの連続した領域にロード
モジュールが格納されているものとする。
れたロードモジュールが、図１の計算機で実行される場
合について検討する。ここで、命令キャッシュメモリ７
０２は、第０〜第３の４ブロックに分かれており、ダイ
レクト方式でマッピングされるものとする。また、作成
されたロードモジュール中でファンクションfa()〜fg()
は、それぞれ１ブロックずつの大きさを有し、メインメ
モリ７０４の第０ブロックからの連続した領域にロード
モジュールが格納されているものとする。
【００５１】図５の中央部に示すように、ファンクショ
ンの呼び出し順序で各ファンクションのオブジェクトモ
ジュールをリンクした場合には、ファンクションfa()と
ファンクションfh()とには、命令キャッシュメモリ７０
２の第０ブロックが割り当てられることとなる。ここ
で、ループ２を実行する場合に、ファンクションfa()を
命令キャッシュメモリ７０２の第０ブロックに転送して
実行したすぐ後に、第０ブロックに格納されるべきファ
ンクションfh()を実行しなければならない。つまり、フ
ァンクションfh()を実行する時には必ずキャッシュミス
が発生することとなる。一方、ループ２の先頭に戻って
ファンクションfa()を実行するときにも、キャッシュミ
スが発生することとなる。すなわち、ループ２におい
て、５０００×２＝１００００回のキャッシュミスが発
生することとなり、作成されたロードモジュールの実行
速度を低下させる要因となる。
ンの呼び出し順序で各ファンクションのオブジェクトモ
ジュールをリンクした場合には、ファンクションfa()と
ファンクションfh()とには、命令キャッシュメモリ７０
２の第０ブロックが割り当てられることとなる。ここ
で、ループ２を実行する場合に、ファンクションfa()を
命令キャッシュメモリ７０２の第０ブロックに転送して
実行したすぐ後に、第０ブロックに格納されるべきファ
ンクションfh()を実行しなければならない。つまり、フ
ァンクションfh()を実行する時には必ずキャッシュミス
が発生することとなる。一方、ループ２の先頭に戻って
ファンクションfa()を実行するときにも、キャッシュミ
スが発生することとなる。すなわち、ループ２におい
て、５０００×２＝１００００回のキャッシュミスが発
生することとなり、作成されたロードモジュールの実行
速度を低下させる要因となる。
【００５２】一方、図５の右側に示すように、ファンク
ションの順序を変えて各ファンクションのオブジェクト
モジュールを作成した場合には、実行頻度の高いループ
２内のファンクションfa(),fh(),fi()には、それぞれ命
令キャッシュメモリ７０２の第３、第０、第１ブロック
が割り当てられることになる。このため、ループ２でフ
ァンクションfa(),fh(),fi()を繰り返して実行した場合
に、キャッシュミスが発生することがない。一方、ルー
プ１では、例えば、ファンクションfe(),fd()で命令キ
ャッシュメモリ７０２のブロックを取り合ってキャッシ
ュミスが発生するが、その回数は、５０×２＝１００回
でその頻度は格段に小さいものとなる。このため、作成
されたロードモジュールの実行速度が速くなる。
ションの順序を変えて各ファンクションのオブジェクト
モジュールを作成した場合には、実行頻度の高いループ
２内のファンクションfa(),fh(),fi()には、それぞれ命
令キャッシュメモリ７０２の第３、第０、第１ブロック
が割り当てられることになる。このため、ループ２でフ
ァンクションfa(),fh(),fi()を繰り返して実行した場合
に、キャッシュミスが発生することがない。一方、ルー
プ１では、例えば、ファンクションfe(),fd()で命令キ
ャッシュメモリ７０２のブロックを取り合ってキャッシ
ュミスが発生するが、その回数は、５０×２＝１００回
でその頻度は格段に小さいものとなる。このため、作成
されたロードモジュールの実行速度が速くなる。
【００５３】以上説明したように、この実施の形態にか
かるプログラムリンクシステムによれば、プログラム中
の実行頻度の高い部分にあるファンクションが連続した
アドレスとなるように配置されたロードモジュールが作
成される。このため、計算機でロードモジュールを実行
するときに、実行頻度の高いファンクションが命令キャ
ッシュメモリ７０２のブロックを取り合うようなことが
発生しない。このため、プログラム全体としてキャッシ
ュミスの発生頻度が減り、プログラムの実行速度が速く
なる。
かるプログラムリンクシステムによれば、プログラム中
の実行頻度の高い部分にあるファンクションが連続した
アドレスとなるように配置されたロードモジュールが作
成される。このため、計算機でロードモジュールを実行
するときに、実行頻度の高いファンクションが命令キャ
ッシュメモリ７０２のブロックを取り合うようなことが
発生しない。このため、プログラム全体としてキャッシ
ュミスの発生頻度が減り、プログラムの実行速度が速く
なる。
【００５４】また、実行頻度が高いループ内にある各フ
ァンクションは、その呼び出し順に順序付けられ、連続
したアドレスとなるように配置されたロードモジュール
が作成される。このため、キャッシュミスが発生した場
合に、次に実行するプログラムをメインメモリ７０４の
連続したアドレスから命令キャッシュメモリ７０２に転
送することができるので、命令キャッシュメモリ７０２
への命令の転送にかかる時間も少なくて済む。
ァンクションは、その呼び出し順に順序付けられ、連続
したアドレスとなるように配置されたロードモジュール
が作成される。このため、キャッシュミスが発生した場
合に、次に実行するプログラムをメインメモリ７０４の
連続したアドレスから命令キャッシュメモリ７０２に転
送することができるので、命令キャッシュメモリ７０２
への命令の転送にかかる時間も少なくて済む。
【００５５】さらに、プログラム構造抽出手段１０１が
プログラムのフロー解析を１回行うだけでプログラム構
造グラフが作成される。次に、ファンクション順序付け
手段１０２が呼び出し順にファンクションを並べた後
に、実行頻度の高いループからプログラム構造グラフを
調べていってファンクションを並べ替えればよい。この
ため、同様の処理を何度も繰り返す必要がなく、ファン
クションの配置を決めるまでの処理時間も短くて済む。
プログラムのフロー解析を１回行うだけでプログラム構
造グラフが作成される。次に、ファンクション順序付け
手段１０２が呼び出し順にファンクションを並べた後
に、実行頻度の高いループからプログラム構造グラフを
調べていってファンクションを並べ替えればよい。この
ため、同様の処理を何度も繰り返す必要がなく、ファン
クションの配置を決めるまでの処理時間も短くて済む。
【００５６】本発明は、上記の実施の形態に限られず、
種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可
能な上記の実施の形態の変形態様について、説明する。
種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可
能な上記の実施の形態の変形態様について、説明する。
【００５７】上記の実施の形態では、リンク手段１０４
で作成されたロードモジュールを実行する計算機は、命
令データキャッシュメモリ７０２とデータキャッシュメ
モリ７０３とを別々に有していた。しかしながら、本発
明は、命令とデータとを特に区別しないで格納するキャ
ッシュメモリを有する計算機で実行するロードモジュー
ルの作成に適用してもよい。
で作成されたロードモジュールを実行する計算機は、命
令データキャッシュメモリ７０２とデータキャッシュメ
モリ７０３とを別々に有していた。しかしながら、本発
明は、命令とデータとを特に区別しないで格納するキャ
ッシュメモリを有する計算機で実行するロードモジュー
ルの作成に適用してもよい。
【００５８】上記の実施の形態では、ファンクション順
序付け手段１０２によってプログラム中の各ファンクシ
ョンに順序付けをし、コンパイル手段１０４でコンパイ
ルしてファンクション毎のロードモジュールを作成して
いた。しかしながら、本発明は、コンパイラでソースプ
ログラムの構文解析をするときに、その構文解析結果を
基に各ファンクションに対応するオブジェクトモジュー
ルに順序を付け、その順序に関する情報を各オブジェク
トモジュールに含ませてもよい。そして、リンカが各オ
ブジェクトモジュールに含まれている順序に関する情報
に従って、オブジェクトモジュールをリンクしてロード
モジュールを作成すればよい。
序付け手段１０２によってプログラム中の各ファンクシ
ョンに順序付けをし、コンパイル手段１０４でコンパイ
ルしてファンクション毎のロードモジュールを作成して
いた。しかしながら、本発明は、コンパイラでソースプ
ログラムの構文解析をするときに、その構文解析結果を
基に各ファンクションに対応するオブジェクトモジュー
ルに順序を付け、その順序に関する情報を各オブジェク
トモジュールに含ませてもよい。そして、リンカが各オ
ブジェクトモジュールに含まれている順序に関する情報
に従って、オブジェクトモジュールをリンクしてロード
モジュールを作成すればよい。
【００５９】上記の実施の形態では、プログラム制御に
より動作するプログラム構造抽出手段１０１、ファンク
ション順序付け手段１０２、リンク手段１０３及びコン
パイル手段１０４によってソースプログラムからロード
モジュールの作成を行うものとしていた。しかしなが
ら、本発明のプログラムリンクシステムを実現するため
のプログラムは、磁気ディスク、半導体メモリ、その他
の記録媒体に格納して配布してもよい。
より動作するプログラム構造抽出手段１０１、ファンク
ション順序付け手段１０２、リンク手段１０３及びコン
パイル手段１０４によってソースプログラムからロード
モジュールの作成を行うものとしていた。しかしなが
ら、本発明のプログラムリンクシステムを実現するため
のプログラムは、磁気ディスク、半導体メモリ、その他
の記録媒体に格納して配布してもよい。
【００６０】すなわち、図６に示すように、記録媒体１
００２に記録されたプログラムを、計算機１００１の外
部記憶装置（ハードディスクなど）１００３にインスト
ールし、計算機１００１が外部記憶装置１００３にイン
ストールされたプログラムを実行することで、プログラ
ム制御により動作するプログラム構造抽出手段１０１、
ファンクション順序付け手段１０２、リンク手段１０３
及びコンパイル手段１０４を実現してもよい。なお、計
算機１００１は、図１に示す計算機、すなわち作成され
たロードモジュールを実行する計算機としてもよいが、
これ以外の計算機、すなわち作成されたロードモジュー
ルを実行する計算機とは別の計算機として、クロスコン
パイル、クロスリンクによってソースプログラムからロ
ードモジュールを作成するものとしてもよい。
００２に記録されたプログラムを、計算機１００１の外
部記憶装置（ハードディスクなど）１００３にインスト
ールし、計算機１００１が外部記憶装置１００３にイン
ストールされたプログラムを実行することで、プログラ
ム制御により動作するプログラム構造抽出手段１０１、
ファンクション順序付け手段１０２、リンク手段１０３
及びコンパイル手段１０４を実現してもよい。なお、計
算機１００１は、図１に示す計算機、すなわち作成され
たロードモジュールを実行する計算機としてもよいが、
これ以外の計算機、すなわち作成されたロードモジュー
ルを実行する計算機とは別の計算機として、クロスコン
パイル、クロスリンクによってソースプログラムからロ
ードモジュールを作成するものとしてもよい。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
実行頻度の高いモジュール同士がキャッシュメモリ中の
同一のブロックを取り合うことを避けることができ、キ
ャッシュミスの発生頻度を抑えることができる。このた
め、プログラムの実行速度が速くなる。
実行頻度の高いモジュール同士がキャッシュメモリ中の
同一のブロックを取り合うことを避けることができ、キ
ャッシュミスの発生頻度を抑えることができる。このた
め、プログラムの実行速度が速くなる。
【００６２】また、オブジェクトモジュールの最適なリ
ンク順序を決定に同様の処理を繰り返す必要がなく、そ
のための処理時間も小さくて済む。
ンク順序を決定に同様の処理を繰り返す必要がなく、そ
のための処理時間も小さくて済む。
【図１】キャッシュメモリを採用した計算機の構成例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかるプログラムリンク
システムの機能構成を示すブロック図である。
システムの機能構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態において、図２のプログラ
ム構造抽出手段とファンクション順位付け手段とが実行
する処理を示すフローチャートである。
ム構造抽出手段とファンクション順位付け手段とが実行
する処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態における処理を具体的に説
明するためのプログラム例である。
明するためのプログラム例である。
【図５】図４に示すプログラムについて、その構造とフ
ァンクションの順位付けとの関係を示す図である。
ァンクションの順位付けとの関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に変形例に適用される計算
機システムの構成を示すブロック図である。
機システムの構成を示すブロック図である。
【図７】従来技術にかかるプログラムリンクシステムの
機能構成を示すブロック図である。
機能構成を示すブロック図である。
１０１ プログラム構造抽出手段 １０２ ファンクション順序付け手段 １０３ リンク手段 １０４ コンパイル手段 ７０１ ＣＰＵ ７０２ 命令キャッシュメモリ ７０３ データキャッシュメモリ ７０４ メインメモリ
Claims (7)
- 【請求項１】複数のオブジェクトモジュールをリンク
し、メインメモリ上のプログラムの一部が格納されるキ
ャッシュメモリを有する計算機で実行するロードモジュ
ールを作成するプログラムリンクシステムであって、 前記リンクによって作成されるロードモジュールに対応
するプログラムの構造を解析するプログラム構造抽出手
段と、 前記プログラム構造抽出手段による解析結果に基づい
て、前記複数のオブジェクトモジュールをそれぞれリン
クするための順序を付ける順序付け手段と、 前記順序付け手段によって付けられた順序に従って、前
記複数のオブジェクトモジュールをリンクしてロードモ
ジュールを作成するリンク手段とを備えることを特徴と
するプログラムリンクシステム。 - 【請求項２】メインメモリ上のプログラムの一部が格納
されるキャッシュメモリを有する計算機で実行するロー
ドモジュールを作成する際に、リンカによってリンクさ
れる複数のオブジェクトモジュールに順序を付けるプロ
グラムリンクシステムであって、 前記リンクによって作成されるロードモジュールに対応
するプログラムの構造を解析するプログラム構造抽出手
段と、 前記プログラム構造抽出手段による解析結果に基づい
て、前記複数のオブジェクトモジュールをそれぞれリン
クするための順序を付ける順序付け手段とを備えること
を特徴とするプログラムリンクシステム。 - 【請求項３】前記複数のオブジェクトモジュールは、ロ
ードモジュールの作成対象となるプログラムに含まれる
各ファンクションに対応し、 前記プログラム構造抽出手段は、ロードモジュールの作
成対象となるプログラムのソースプログラムを解析し
て、ファンクション呼び出しとファンクション呼び出し
を含むループとの関係を表す構造グラフを作成し、 前記順序付け手段は、前記構造グラフを参照し、まず、
呼び出し順に各ファンクションを並べ、次に、実行頻度
の高いループで呼び出されるファンクションが該ループ
内で呼び出し順に連続するように並べ替えることによっ
て、前記複数のオブジェクトモジュールの順序付けを行
うことを特徴とする請求項１または２に記載のプログラ
ムリンクシステム。 - 【請求項４】前記プログラム構造抽出手段は、ロードモ
ジュールの作成対象となるプログラムにおけるループ内
での各ファンクションの実行回数をプログラム構造グラ
フに付加する手段を有し、ネスト構造となっているルー
プ内のファンクションの実行回数は、それぞれのループ
の実行頻度の積を各ファンクションの実行回数とするこ
とを特徴とする請求項３に記載のプログラムリンクシス
テム。 - 【請求項５】前記キャッシュメモリは、ダイレクト方式
またはセットアソシエイティブ方式で前記メインメモリ
上のプログラムをマッピングして格納することを特徴と
する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプログラム
リンクシステム。 - 【請求項６】複数のオブジェクトモジュールをリンク
し、メインメモリ上のプログラムの一部が格納されるキ
ャッシュメモリを有する計算機で実行するロードモジュ
ールを作成するプログラムリンク方法であって、 前記リンクによって作成されるロードモジュールに対応
するプログラムの構造を解析するプログラム構造抽出ス
テップと、 前記プログラム構造抽出ステップでの解析結果に基づい
て、前記複数のオブジェクトモジュールをそれぞれリン
クするための順序を付ける順序付けステップと、 前記順序付けステップにおいて付けられた順序に従っ
て、前記複数のオブジェクトモジュールをリンクしてロ
ードモジュールを作成するリンクステップとを含むこと
を特徴とするプログラムリンク方法。 - 【請求項７】複数のオブジェクトモジュールをリンク
し、メインメモリ上のプログラムの一部が格納されるキ
ャッシュメモリを有する計算機で実行するロードモジュ
ールを作成するプログラムを記録する記録媒体であっ
て、 前記リンクによって作成されるロードモジュールに対応
するプログラムの構造を解析するプログラム構造抽出ス
テップと、 前記プログラム構造抽出ステップでの解析結果に基づい
て、前記複数のオブジェクトモジュールをそれぞれリン
クするための順序を付ける順序付けステップと、 前記順序付けステップにおいて付けられた順序に従っ
て、前記複数のオブジェクトモジュールをリンクしてロ
ードモジュールを作成するリンクステップとを実行する
プログラムを記録することを特徴とするコンピュータ読
み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22904498A JP3309810B2 (ja) | 1998-08-13 | 1998-08-13 | プログラムリンクシステム、方法及び記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22904498A JP3309810B2 (ja) | 1998-08-13 | 1998-08-13 | プログラムリンクシステム、方法及び記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000056983A true JP2000056983A (ja) | 2000-02-25 |
| JP3309810B2 JP3309810B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=16885873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22904498A Expired - Fee Related JP3309810B2 (ja) | 1998-08-13 | 1998-08-13 | プログラムリンクシステム、方法及び記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3309810B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007200240A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Kyocera Corp | 情報処理装置及び情報処理方法 |
| US7478199B2 (en) | 2004-03-16 | 2009-01-13 | Fujitsu Limited | Cache coloring based on dynamic function flow |
| GB2463942A (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-07 | Icera Inc | Disassembling an executable to analyse function calls to minimise cache misses |
-
1998
- 1998-08-13 JP JP22904498A patent/JP3309810B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7478199B2 (en) | 2004-03-16 | 2009-01-13 | Fujitsu Limited | Cache coloring based on dynamic function flow |
| JP2007200240A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Kyocera Corp | 情報処理装置及び情報処理方法 |
| GB2463942A (en) * | 2008-10-03 | 2010-04-07 | Icera Inc | Disassembling an executable to analyse function calls to minimise cache misses |
| GB2463942B (en) * | 2008-10-03 | 2012-08-08 | Icera Inc | Disassembling an executable to analyse function calls to minimise cache misses |
| US8689197B2 (en) | 2008-10-03 | 2014-04-01 | Icera, Inc. | Instruction cache |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3309810B2 (ja) | 2002-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5586328A (en) | Module dependency based incremental compiler and method | |
| US6029004A (en) | Method and apparatus for modular reordering of portions of a computer program based on profile data | |
| US5960198A (en) | Software profiler with runtime control to enable and disable instrumented executable | |
| US6446258B1 (en) | Interactive instruction scheduling and block ordering | |
| US6721944B2 (en) | Marking memory elements based upon usage of accessed information during speculative execution | |
| JP5733860B2 (ja) | 依存問題の効率的並列計算 | |
| US6072951A (en) | Profile driven optimization of frequently executed paths with inlining of code fragment (one or more lines of code from a child procedure to a parent procedure) | |
| US8533698B2 (en) | Optimizing execution of kernels | |
| US7992141B2 (en) | Method and apparatus for building executable computer programs using compiled program libraries | |
| US20040205740A1 (en) | Method for collection of memory reference information and memory disambiguation | |
| US6363522B1 (en) | Method and apparatus for handling exceptions as normal control flow | |
| JPH06103463B2 (ja) | コード生成方法 | |
| US5822591A (en) | Virtual code system | |
| JP2002149416A (ja) | プログラムの最適化方法及びこれを用いたコンパイラ | |
| US6463526B1 (en) | Supporting multi-dimensional space-time computing through object versioning | |
| US7143404B2 (en) | Profile-guided data layout | |
| US20030018826A1 (en) | Facilitating efficient join operations between a head thread and a speculative thread | |
| KR100931460B1 (ko) | 단일 스레드 응용을 지원하기 위한 시간-멀티플렉스된스펙큘레이티브 멀티 스레딩 | |
| Beaty | Instruction scheduling using genetic algorithms | |
| JP5048949B2 (ja) | 非同期プログラムフローのモデリングを含むソフトウェアツール | |
| JP3309810B2 (ja) | プログラムリンクシステム、方法及び記録媒体 | |
| JPH10320212A (ja) | キャッシュ向け最適化方法 | |
| Kandemir et al. | An i/o-conscious tiling strategy for disk-resident data sets | |
| Broom et al. | Kelpio: A telescope-ready domain-specific i/o library for irregular block-structured applications | |
| JPH03135630A (ja) | 命令スケジューリング方式 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |