JP2001166948A

JP2001166948A - プログラム変換方法、プログラム変換装置及びプログラム変換プログラムを記憶した記憶媒体

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Publication number: JP2001166948A
Application number: JP34810499A
Authority: JP
Inventors: Akira Egashira; 朗江頭
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-12-07
Filing date: 1999-12-07
Publication date: 2001-06-22
Also published as: US20010039653A1

Abstract

(57)【要約】【課題】様々な手続相互間におけるキャッシュ・メモ
リ上での衝突や頻繁に用いる手続のキャッシュ・ミスを
より実質的により多く防止する。【解決手段】開示されるプログラム変換方法は、原始
プログラムを手続毎に配置可能な一時的な再配置可能目
的プログラムにコンパイルし実行して手続に関する動的
情報を収集し、実際に取り出された命令コードが属する
手続における相対的な位置を示すメモリアクセス情報を
生成し、すべての手続につき、メモリアクセス情報に対
応する命令コードが連続的に存在する領域が、１個の場
合にはその領域を、複数個の場合には複数個の領域をす
べて含む最小の領域を、有効領域と決定し、動的情報に
基づき、有効領域同士がキャッシュ・ライン上で衝突を
起こさないように、手続を主記憶装置のいずれの記憶領
域に記憶すべきかを決定し、その決定結果に基づき目的
プログラムを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プログラム変換
方法、プログラム変換装置及びプログラム変換プログラ
ムを記憶した記憶媒体に関し、詳しくは、プログラミン
グ言語で記述された原始プログラムを計算機やＣＰＵ
（中央処理装置）が実行可能な言語（機械語、アセンブ
リ言語など）で記述された目的プログラムに変換（コン
パイル）するプログラム変換方法、プログラム変換装置
及びプログラム変換プログラムを記憶した記憶媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】プログラム変換装置は、プログラミング
言語で記述された原始プログラムを計算機やＣＰＵ（中
央処理装置）が実行可能な言語（機械語、アセンブリ言
語など）で記述された目的プログラムに変換（コンパイ
ル）する装置である。このようなプログラム変換装置で
作成された目的プログラムを、ＣＰＵやデコーダ等から
なる１チップ・マイクロ・コンピュータで実行する場
合、目的プログラムはその外部の主記憶装置に記憶され
ており、主記憶装置から目的プログラムの各コードが順
次読み出され、デコーダでデコードされた後、ＣＰＵが
それを解釈して実行する。この場合、ＣＰＵの実行速度
を速くするために、通常、記憶容量は大きいがアクセス
・タイムの長い主記憶装置から読み出されたコードを一
時的に記憶する、記憶容量は小さいがアクセス・タイム
の短いキャッシュ・メモリが１チップ・マイクロ・コン
ピュータ内に設けられている。

【０００３】このキャッシュ・メモリが設けられた１チ
ップ・マイクロ・コンピュータの中には、ＣＰＵがコー
ドを実行する場合、主記憶装置から読み出された目的プ
ログラムの各コードが一旦キャッシュ・メモリに記憶さ
れた後でなければ、それをデコーダでデコードし、ＣＰ
Ｕで解釈して実行することができないものがある。この
種の１チップ・マイクロ・コンピュータにおいて、主記
憶装置から読み出した各コードをキャッシュ・メモリに
記憶する方法には、各種あるが、その１つとしてダイレ
クト・マップ方式がある。ダイレクト・マップ方式で
は、図８に示すように、キャッシュ・メモリ１が複数の
記憶領域（これをキャッシュ・ラインという）に分割さ
れていると共に、主記憶装置２の各記憶領域も分割され
ており、主記憶装置２の各記憶領域がキャッシュ・メモ
リ１の各キャッシュ・ラインに対応づけられている。図
８では、キャッシュ・メモリ１は８個のキャッシュ・ラ
イン１_ａ〜１_ｈからなり、それに対応して主記憶装置２
も１個のキャッシュ・ラインと同一の記憶容量を有する
記憶領域毎に分割され、各記憶領域は８個を単位として
それぞれ８個のキャッシュ・ライン１_ａ〜１_ｈに対応づ
けられている。すなわち、主記憶装置２の記憶領域２_１
_ａ〜２_１ｈはひとまとまりでキャッシュ・ライン１_ａ〜
１_ｈに対応づけられ、同様に、記憶領域２_２ａ〜２_２ｈ
はキャッシュ・ライン１_ａ〜１_ｈに対応づけられ、最後
の領域２_ｎａ〜２_ｎｈ（ｎは自然数）はキャッシュ・ラ
イン１_ａ〜１_ｈに対応づけられている。

【０００４】このようなダイレクト・マップ方式が採用
されている１チップ・マイクロ・コンピュータで実行さ
れるべき目的プログラムをプログラム変換装置を用いて
作成する場合、以下に示す不都合がある。例えば、図９
に示すＣ言語（商標名）で記述された原始プログラムを
プログラム変換装置で目的プログラムに変換した結果、
図１０に示すように、手続ｆｕｎｃ＿Ａ及び手続ｆｕｎ
ｃ＿Ｂのそれぞれの命令コードが主記憶装置２に記憶さ
れるとする。ここで、手続とは、図９に示す手続ｆｕｎ
ｃ＿Ａや手続ｆｕｎｃ＿Ｂのように、計算機やＣＰＵが
行うあるひとまとまりの処理（例えば、四則演算）を意
味し、関数、あるいはサブルーチンとも呼ばれるが、以
下ではそれらを総称して手続と呼ぶことにする。図１０
では、手続ｆｕｎｃ＿Ａの命令コードは主記憶装置２の
記憶領域２_１ａ〜２_１ｃに記憶され、手続ｆｕｎｃ＿Ｂ
の命令コードは主記憶装置２の記憶領域２_２ａ及び２
_１ｂに記憶されている。したがって、手続ｆｕｎｃ＿Ａ
の命令コードはキャッシュ・メモリ１のキャッシュ・ラ
イン１_ａ〜１_ｃに対応づけられ、手続ｆｕｎｃ＿Ｂの命
令コードはキャッシュ・メモリ１のキャッシュ・ライン
１_ａ及び１_ｂに対応づけられている。

【０００５】このような場合、ＣＰＵが図９に示す原始
プログラムを変換した目的プログラムを実行すると、ま
ず、手続ｆｕｎｃ＿Ａの命令コードが主記憶装置２の記
憶領域２_１ａ〜２_１ｃから読み出され、一旦キャッシュ
・メモリ１のキャッシュ・ライン１_ａ〜１_ｃに記憶され
た後、デコーダでデコードされ、ＣＰＵが解釈して実行
する。次に、手続ｆｕｎｃ＿Ｂの命令コードが主記憶装
置２の記憶領域２_２ａ及び２ _１ｂから読み出され、キャ
ッシュ・メモリ１のキャッシュ・ライン１_ａ及び１_ｂに
一旦記憶される。今、キャッシュ・メモリ１のキャッシ
ュ・ライン１_ａ及び１ _ｂには既に手続ｆｕｎｃ＿Ａの命
令コードの一部が記憶されているが、手続ｆｕｎｃ＿Ｂ
の命令コードが記憶される（上書き）ことにより、その
手続ｆｕｎｃ＿Ａの命令コードの一部は以後読み出すこ
とができなくなる。この後、キャッシュ・メモリ１のキ
ャッシュ・ライン１_ａ及び１_ｂに記憶されている手続ｆ
ｕｎｃ＿Ｂの命令コードがデコーダでデコードされ、Ｃ
ＰＵが解釈して実行する。次に、図９に示す原始プログ
ラムによれば、手続ｆｕｎｃ＿Ａの命令コードを再び実
行しなければならないが、キャッシュ・メモリ１のキャ
ッシュ・ライン１ _ａ及び１_ｂには既に手続ｆｕｎｃ＿Ｂ
の命令コードが記憶されており、手続ｆｕｎｃ＿Ａの命
令コードの一部は読み出すことができないので、再び手
続ｆｕｎｃ＿Ａの命令コードの一部が主記憶装置２の記
憶領域２_１ａ及び２_１ｂから読み出され、一旦キャッシ
ュ・メモリ１のキャッシュ・ライン１_ａ及び１_ｂに記憶
された後、デコーダでデコードされ、ＣＰＵが解釈して
実行する。

【０００６】以上説明したように、時間的に連続して実
行される可能性の高い２つの手続の命令コードがキャッ
シュ・メモリ１の同一のキャッシュ・ラインに対応した
主記憶装置２の記憶領域に記憶されている場合（これを
同一のキャッシュ・ラインに載るという）には、先に主
記憶装置２から読み出されキャッシュ・メモリ１に記憶
された手続の命令コードの全部又は一部は、後から主記
憶装置２から読み出された手続の命令コードがキャッシ
ュ・メモリ１の同一のキャッシュ・ラインに上書きされ
ることにより、読み出すことができなくなってしまう。
このような状態を衝突（キャッシュ・コンフリクト；ca
che conflict）という。この衝突が頻繁に発生してしま
うと、ＣＰＵの実行速度を速くするためにキャッシュ・
メモリを設けた効果が半減するどころか、場合によって
は逆にＣＰＵの実行速度が遅くなってしまう。

【０００７】なお、主記憶装置から読み出した各コード
をキャッシュ・メモリに記憶する方法には、ダイレクト
・マップ方式以外にも、主記憶装置のデータをキャッシ
ュ・メモリ上のどのキャッシュ・ラインに記憶しても良
いフル・アソシアティブ方式や、ダイレクト・マップ方
式とフル・アソシアティブ方式の中間の方式であって、
主記憶装置のデータを配置可能なキャッシュ・メモリ上
のキャッシュ・ラインが複数存在するセット・アソシア
ティブ方式など各種ある。いずれの方式の場合も、主記
憶装置よりもキャッシュ・メモリの記憶容量が少ないの
で、以上説明したキャッシュ・メモリ上での手続の衝突
が発生する可能性はある。

【０００８】また、目的プログラム実行中に頻繁に用い
る手続は、キャッシュ・メモリ１に当該命令コードがそ
もそも記憶されていなかったり、上記衝突のために当該
命令コードを読み出せない（これらを合わせてキャッシ
ュ・ミスという）ために、用いる度に主記憶装置２から
当該命令コードを読み出してキャッシュ・メモリ１の対
応するキャッシュ・ラインに記憶するのでは、ＣＰＵの
実行速度を速くできない。

【０００９】そこで、本出願人は、上記した手続の衝突
やキャッシュ・ミスという不都合を解決するために、以
下に示すプログラム変換装置を先に提案し、それが特開
平１１−２３２１１７号公報に開示されている。図１１
は、上記特開平１１−２３２１１７号公報に開示されて
いる従来のプログラム変換装置の電気的構成例を示すブ
ロック図である。この例のプログラム変換装置は、第１
〜第４プログラム記憶部１１〜１４と、コンパイラ１５
と、リンカ１６と、プロファイラ１７と、第１及び第２
情報記憶部１８及び１９と、最適化部２０と、第１及び
第２ライブラリ記憶部２１及び２２と、ライブラリ生成
部２３とから概略構成されている。

【００１０】まず、ライブラリ生成部２３は、第１ライ
ブラリ記憶部２１に記憶された各再配置可能ライブラリ
について、手続単位を認識して手続毎に配置可能な再配
置可能ライブラリに変換し、第２ライブラリ記憶部２２
に記憶する。ここで、再配置可能ライブラリは、再配置
可能目的プログラムの１種であり、再配置可能目的プロ
グラムとは、主記憶装置のどの記憶領域にも記憶可能な
目的プログラムをいい、手続毎に配置可能とは、再配置
可能目的プログラム内部で手続の配置が可能なことをい
う。次に、コンパイラ１５は、第１プログラム記憶部１
１から、例えば、Ｃ言語等のプログラミング言語で記述
された原始プログラムを読み込み、機械語やアセンブリ
言語などで記述された再配置可能目的プログラムにコン
パイルした後、手続毎に配置可能な再配置可能目的プロ
グラムに変換して第２プログラム記憶部１２に記憶す
る。

【００１１】これにより、リンカ１６は、第２プログラ
ム記憶部１２に記憶された手続毎に配置可能な再配置可
能目的プログラムと、第２ライブラリ記憶部２２に記憶
された手続毎に配置可能な再配置可能ライブラリとをリ
ンクして実行可能な一時的な目的プログラムを生成して
第３プログラム記憶部１３に記憶する。ここで、一時的
な目的プログラムとは、原始プログラムをその記述され
た順に機械語やアセンブリ言語などからなるコードに変
換したものをいい、実行時間等について効率的に最適化
された最終的な目的プログラムに対するものである。

【００１２】次に、プロファイラ１７は、第３プログラ
ム記憶部１３から読み込んだ一時的な目的プログラムを
実行しつつ、各手続相互間の呼出関係、各手続の呼出回
数、ループ構造情報等からなる動的情報（プロファイル
情報）を収集し、得られた動的情報を第１情報記憶部１
８に記憶する。これにより、最適化部２０は、第１情報
記憶部１８に記憶された動的情報に基づいて、時間的に
連続して実行される可能性の高い手続同士がキャッシュ
・メモリ上で衝突したり、頻繁に用いる手続のキャッシ
ュ・ミスが起こらないように、キャッシュ・ライン・カ
ラーリングによるすべての手続の配置最適化を行って、
リンカ１６に手続の配置を指示するための配置情報を生
成し、第２情報記憶部１９に記憶する。したがって、リ
ンカ１６は、第２情報記憶部１９に記憶された配置情報
に基づいて、手続毎に配置可能な再配置可能目的プログ
ラムと手続毎に配置可能な再配置可能ライブラリとをリ
ンクして実行可能な最終的な目的プログラムを生成して
第４プログラム記憶部１４に記憶する。

【００１３】ここで、図１２〜図１４にＣ言語で記述さ
れた原始プログラムを構成する手続の一例を示す。図１
２から分かるように、手続ｆｕｎｃ＿１０と手続ｆｕｎ
ｃ＿２０とは手続ｆｕｎｃ０において同一のループの中
に存在するため、これらの優先順位は同等と考えて良
い。このような手続について、上記したプログラム変換
装置において、各手続相互間の呼出関係、各手続の呼出
回数、ループ構造情報等からなる動的情報に基づいて、
キャッシュ・ライン・カラーリングによる手続の配置最
適化を実行すると、図１５に示すように、手続ｆｕｎｃ
０、ｆｕｎｃ＿１０及びｆｕｎｃ＿２０が配置される。
すなわち、手続ｆｕｎｃ０の命令コードは主記憶装置２
の記憶領域２_２ａ〜２ _２ｆに記憶されてキャッシュ・ラ
イン１_ａ〜１_ｆに対応づけられ、手続ｆｕｎｃ＿１０の
命令コードは主記憶装置２の記憶領域２_２ｇ及び２_２ｈ
に記憶されてキャッシュ・ライン１_ｇ及び１_ｈに対応づ
けられ、手続ｆｕｎｃ＿２０の命令コードは主記憶装置
２の記憶領域２_１ｅ〜２_１ｈに記憶されてキャッシュ・
ライン１ _ｅ〜１_ｈに対応づけられている。

【００１４】このように、この例の構成によれば、様々
な手続相互間におけるキャッシュ・メモリ上での衝突を
防止できると共に、頻繁に用いる手続のキャッシュ・ミ
スを防止できる。これにより、計算機やＣＰＵが目的プ
ログラムを実行した際の実行速度を速くすることができ
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、手続の中に
は、エラー処理、例外処理、割込処理などのように、１
チップ・マイクロ・コンピュータに異常や緊急な事態が
発生したり、特殊な事態が発生した場合に限り実行され
るものや、例えば、ｉｆ−ｅｌｓｅ文のように、命令に
分岐があり、ある条件が満足された場合にｉｆ以下ｅｌ
ｓｅの前までの処理が実行され、その他の場合にｅｌｓ
ｅ以下の処理が実行されるものなど、プログラムの流れ
を変更する処理がある。上記した手続ｆｕｎｃ０におい
ても、図１２に示すように、ｅｌｓｅ以下の処理がエラ
ー処理であるので、１チップ・マイクロ・コンピュータ
が正常に動作している限り実行されない。また、上記し
た手続ｆｕｎｃ＿１０及び手続ｆｕｎｃ＿２０において
も、命令に分岐があるため、ある条件（ｆｌａｇ１＝＝
ＯＫ、ｆｌａｇ２＝＝ＯＫ）が満足された場合に、図１
３及び図１４に示すｉｆ以下ｅｌｓｅの前までの処理が
実行され、その他の場合にｅｌｓｅ以下の処理が実行さ
れる。したがって、このような手続については、手続を
ひとまとまりとして配置最適化を実行した場合、形式的
には手続の衝突やキャッシュ・ミスが発生するが、実質
的には手続の衝突やキャッシュ・ミスはほとんど発生し
ない。図１５に示す例において、例えば、主記憶装置２
の斜線を施した記憶領域２_１ｈ、２_２ｅ、２_２ _ｆ、２
_２ｈに各手続の通常実行されない処理が記憶されている
とすると、この部分については実質的には手続の衝突や
キャッシュ・ミスはほとんど発生しないため、配置最適
化の際に考慮しなくて良い。ところが、上記した従来の
プログラム変換装置においては、上記事情を考慮せず、
手続をひとまとまりとして配置最適化を実行しているの
で、実質的に手続の衝突やキャッシュ・ミスがほとんど
発生しない処理についてまで配置最適化の対象としてい
ることになり、目的プログラムの効率化に限界がある。
これにより、上記した従来のプログラム変換装置は、最
近のモバイル機器等の大量のデータを高速で処理する機
器のような、手続の衝突やキャッシュ・ミスの防止に対
する要求が厳しい機器で用いられるプログラムのプログ
ラム変換には使用できないという欠点がある。

【００１６】また、上記した従来のプログラム変換装置
において用いられている手続の配置最適化の手法を実行
しても、手続の衝突やキャッシュ・ミスの発生を完全に
防止することはできない。以下、図１２〜図１５の例を
用いてその理由を説明する。図１２から分かるように、
手続ｆｕｎｃ０から手続ｆｕｎｃ＿１０を呼び出す回数
が１０，０００回、手続ｆｕｎｃ０から手続ｆｕｎｃ＿
２０を呼び出す回数が１０，０００回である。手続ｆｕ
ｎｃ＿１０をキャッシュ・ミスなく１回実行するのに５
０クロック、手続ｆｕｎｃ＿２０をキャッシュ・ミスな
く１回実行するのに１５０クロック、手続ｆｕｎｃ０の
うち、手続ｆｕｎｃ＿１０及び手続ｆｕｎｃ＿２０以外
の処理をキャッシュ・ミスなく１回実行するのに２００
クロックかかるとする。したがって、手続ｆｕｎｃ０全
体の処理をキャッシュ・ミスなく１回実行するには、
２，０００，２００クロック（＝２００＋１００００×
（５０＋１５０））かかることになる。このような条件
の下で、キャッシュ・ミスが１回発生する毎に５０クロ
ックのロスがあるとすると、従来の技術における手続の
配置最適化の手法を実行しても、図１５から分かるよう
に、手続ｆｕｎｃ０と手続ｆｕｎｃ＿２０との間で、キ
ャッシュ・ライン１_ｅ及び１_ｆにおいて衝突が発生して
いるので、手続ｆｕｎｃ０において手続ｆｕｎｃ＿２０
を呼び出している箇所と手続ｆｕｎｃ＿２０本体とが衝
突している場合、手続ｆｕｎｃ０において手続ｆｕｎｃ
＿２０を呼び出す時と手続ｆｕｎｃ＿２０から手続ｆｕ
ｎｃ０へ戻った時にキャッシュ・ミスが発生する。した
がって、手続ｆｕｎｃ０において手続ｆｕｎｃ＿２０を
呼び出す時に１回キャッシュ・ミスが発生し、手続ｆｕ
ｎｃ＿２０から手続ｆｕｎｃ０へ戻った時に１回キャッ
シュ・ミスが発生すると仮定した場合、手続ｆｕｎｃ０
全体の処理を実行すると、２０，０００回のキャッシュ
・ミスが発生することになるから、１，０００，０００
クロック（＝５０×２０，０００）のロスが生じてしま
う。なお、一番最初に手続ｆｕｎｃ０を実行する場合に
も数十回のキャッシュ・ミスは発生するので、それに応
じてロスが生じるが、全体のロスに影響するほどのロス
ではないので、ここではそのロスを算入していない。

【００１７】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、様々な手続相互間におけるキャッシュ・メモリ
上での衝突や頻繁に用いる手続のキャッシュ・ミスをよ
り実質的により多く防止でき、これにより、計算機やＣ
ＰＵが目的プログラムを実行した際の実行速度をより速
くすることができるプログラム変換方法、プログラム変
換装置及びプログラム変換プログラムを記憶した記憶媒
体を提供することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、プログラミング言語で記述
された原始プログラムを計算機や中央処理装置が実行可
能な言語で記述された第１の目的プログラムに変換する
プログラム変換方法に係り、上記原始プログラムを第２
の目的プログラムに変換する第１の処理と、上記第２の
目的プログラムを実行しつつ、上記原始プログラムで用
いられている手続、関数、あるいはサブルーチンに関す
る情報を収集すると共に、実際に取り出された命令コー
ドが属する手続、関数、あるいはサブルーチンにおける
相対的な位置を示すメモリアクセス情報を生成する第２
の処理と、上記第２の目的プログラムを構成するすべて
の手続、関数、あるいはサブルーチンについて、上記メ
モリアクセス情報に対応する命令コードが連続的に存在
する領域が１個の場合にはその領域を有効領域と決定
し、上記メモリアクセス情報に対応する命令コードが連
続的に存在する領域が複数個の場合には複数個の領域を
すべて含む最小の領域を有効領域と決定する第３の処理
と、上記情報に基づいて、上記有効領域同士が上記計算
機や中央処理装置を構成するキャッシュ・ライン上で衝
突を起こさないように、上記手続、関数、あるいはサブ
ルーチンを、上記第１の目的プログラムが上記計算機や
中央処理装置で用いられる際に記憶される主記憶装置の
いずれの記憶領域に記憶すべきかを決定し、その決定結
果に基づいて上記第１の目的プログラムを生成する第４
の処理とからなることを特徴としている。

【００１９】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のプログラム変換方法に係り、上記手続、関数、ある
いはサブルーチンは、ユーザが上記原始プログラム中で
定義したもの、ユーザにより定義され検査が終了したも
の、上記プログラミング言語において処理系で予め用意
されているもの、命令コードの形式で予め用意されてい
るもののうち、少なくとも１個からなることを特徴とし
ている。

【００２０】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載のプログラム変換方法に係り、上記情報は、上
記第２の目的プログラムを実行することにより得られ
る、上記手続、関数、あるいはサブルーチンが実際に呼
び出される回数を示す情報と、上記手続、関数、あるい
はサブルーチン同士が互いを呼び出す関係を示す情報と
からなることを特徴としている。

【００２１】また、請求項４記載の発明は、請求項１乃
至３のいずれか１に記載のプログラム変換方法に係り、
上記第２の処理では、上記メモリアクセス情報は、上記
第２の目的プログラムの流れを変更する処理に関する命
令コードが取り出された場合にだけ生成することを特徴
としている。

【００２２】また、請求項５記載の発明は、プログラミ
ング言語で記述された原始プログラムを計算機や中央処
理装置が実行可能な言語で記述された第１の目的プログ
ラムに変換するプログラム変換方法に係り、上記原始プ
ログラムを第２の目的プログラムに変換すると共に、上
記第２の目的プログラムについて、ユーザが上記原始プ
ログラム中で定義した手続、関数、あるいはサブルーチ
ンを、上記第１の目的プログラムが上記計算機や中央処
理装置で用いられる際に記憶される主記憶装置の任意の
記憶領域に記憶可能に変換して第３の目的プログラムを
生成する第１の処理と、上記原始プログラムで用いられ
ている手続、関数、あるいはサブルーチンのうち、ユー
ザにより定義され検査が終了したもの、上記プログラミ
ング言語において処理系で予め用意されているもの、命
令コードの形式で予め用意されているものの少なくとも
一部であって、上記主記憶装置の任意の記憶領域に記憶
可能に変換された手続、関数、あるいはサブルーチン
と、上記第３の目的プログラムとを結合して第４の目的
プログラムを生成する第２の処理と、上記第４の目的プ
ログラムを実行しつつ、上記手続、関数、あるいはサブ
ルーチンが実際に呼び出される回数を示す情報と、上記
手続、関数、あるいはサブルーチン同士が互いを呼び出
す関係を示す情報とからなる動的情報を収集すると共
に、実際に取り出された命令コードが属する手続、関
数、あるいはサブルーチンにおける相対的な位置を示す
メモリアクセス情報を生成する第３の処理と、上記第４
の目的プログラムを構成するすべての手続、関数、ある
いはサブルーチンについて、上記メモリアクセス情報に
対応する命令コードが連続的に存在する領域が１個の場
合にはその領域を有効領域と決定し、上記メモリアクセ
ス情報に対応する命令コードが連続的に存在する領域が
複数個の場合には複数個の領域をすべて含む最小の領域
を有効領域と決定する第４の処理と、上記動的情報に基
づいて、上記有効領域同士が上記計算機や中央処理装置
を構成するキャッシュ・ライン上で衝突を起こさないよ
うに、上記手続、関数、あるいはサブルーチンを、上記
主記憶装置のいずれの記憶領域に記憶すべきかを決定
し、配置情報を生成する第５の処理と、上記配置情報に
基づいて、上記原始プログラムで用いられている手続、
関数、あるいはサブルーチンのうち、ユーザにより定義
され検査が終了したもの、上記プログラミング言語にお
いて処理系で予め用意されているもの、命令コードの形
式で予め用意されているものの少なくとも一部であっ
て、上記主記憶装置の任意の記憶領域に記憶可能に変換
された手続、関数、あるいはサブルーチンと、上記第４
の目的プログラムとを結合して、上記第１の目的プログ
ラムを生成する第６の処理とからなることを特徴として
いる。

【００２３】また、請求項６記載の発明は、プログラミ
ング言語で記述された原始プログラムを計算機や中央処
理装置が実行可能な言語で記述された第１の目的プログ
ラムに変換するプログラム変換方法に係り、上記原始プ
ログラムを第２の目的プログラムに変換すると共に、上
記第２の目的プログラムを実行した際に上記手続、関
数、あるいはサブルーチンが実際に呼び出される回数を
カウントするコードを挿入し、上記第２の目的プログラ
ムについて、ユーザが上記原始プログラム中で定義した
手続、関数、あるいはサブルーチンを、上記第１の目的
プログラムが上記計算機や中央処理装置で用いられる際
に記憶される主記憶装置の任意の記憶領域に記憶可能に
変換して第３の目的プログラムを生成する第１の処理
と、上記原始プログラムで用いられている手続、関数、
あるいはサブルーチンのうち、ユーザにより定義され検
査が終了したもの、上記プログラミング言語において処
理系で予め用意されているもの、命令コードの形式で予
め用意されているものの少なくとも一部であって、上記
主記憶装置の任意の記憶領域に記憶可能に変換された手
続、関数、あるいはサブルーチンと、上記第３の目的プ
ログラムとを結合して第４の目的プログラムを生成する
第２の処理と、上記第４の目的プログラムを実行しつ
つ、上記手続、関数、あるいはサブルーチンが実際に呼
び出される回数を示す情報と、上記手続、関数、あるい
はサブルーチン同士が互いを呼び出す関係を示す情報と
からなる動的情報を収集すると共に、実際に取り出され
た命令コードが属する手続、関数、あるいはサブルーチ
ンにおける相対的な位置を示すメモリアクセス情報を生
成する第３の処理と、上記第４の目的プログラムを構成
するすべての手続、関数、あるいはサブルーチンについ
て、上記メモリアクセス情報に対応する命令コードが連
続的に存在する領域が１個の場合にはその領域を有効領
域と決定し、上記メモリアクセス情報に対応する命令コ
ードが連続的に存在する領域が複数個の場合には複数個
の領域をすべて含む最小の領域を有効領域と決定する第
４の処理と、上記動的情報に基づいて、上記有効領域同
士が上記計算機や中央処理装置を構成するキャッシュ・
ライン上で衝突を起こさないように、上記手続、関数、
あるいはサブルーチンを、上記主記憶装置のいずれの記
憶領域に記憶すべきかを決定し、配置情報を生成する第
５の処理と、上記配置情報に基づいて、上記原始プログ
ラムで用いられている手続、関数、あるいはサブルーチ
ンのうち、ユーザにより定義され検査が終了したもの、
上記プログラミング言語において処理系で予め用意され
ているもの、命令コードの形式で予め用意されているも
のの少なくとも一部であって、上記主記憶装置の任意の
記憶領域に記憶可能に変換された手続、関数、あるいは
サブルーチンと、上記第４の目的プログラムとを結合し
て、上記第１の目的プログラムを生成する第６の処理と
からなることを特徴としている。

【００２４】また、請求項７記載の発明は、請求項５又
は６記載のプログラム変換方法に係り、上記第３の処理
では、上記メモリアクセス情報は、上記第２の目的プロ
グラムの流れを変更する処理に関する命令コードが取り
出された場合にだけ生成することを特徴としている。

【００２５】また、請求項８記載の発明は、プログラミ
ング言語で記述された原始プログラムを計算機や中央処
理装置が実行可能な言語で記述された第１の目的プログ
ラムに変換するプログラム変換装置に係り、上記原始プ
ログラムを第２の目的プログラムに変換する第１のプロ
グラム変換手段と、上記第２の目的プログラムを実行し
つつ、上記原始プログラムで用いられている手続、関
数、あるいはサブルーチンに関する情報を収集すると共
に、実際に取り出された命令コードが属する手続、関
数、あるいはサブルーチンにおける相対的な位置を示す
メモリアクセス情報を生成するプログラム実行手段と、
上記第２の目的プログラムを構成するすべての手続、関
数、あるいはサブルーチンについて、上記メモリアクセ
ス情報に対応する命令コードが連続的に存在する領域が
１個の場合にはその領域を有効領域と決定し、上記メモ
リアクセス情報に対応する命令コードが連続的に存在す
る領域が複数個の場合には複数個の領域をすべて含む最
小の領域を有効領域と決定する有効領域決定手段と、上
記情報に基づいて、上記有効領域同士が上記計算機や中
央処理装置を構成するキャッシュ・ライン上で衝突を起
こさないように、上記手続、関数、あるいはサブルーチ
ンを、上記第１の目的プログラムが上記計算機や中央処
理装置で用いられる際に記憶される主記憶装置のいずれ
の記憶領域に記憶すべきかを決定し、その決定結果に基
づいて上記第１の目的プログラムを生成する第２のプロ
グラム変換手段とを備えてなることを特徴としている。

【００２６】また、請求項９記載の発明は、請求項８記
載のプログラム変換装置に係り、上記手続、関数、ある
いはサブルーチンは、ユーザが上記原始プログラム中で
定義したもの、ユーザにより定義され検査が終了したも
の、上記プログラミング言語において処理系で予め用意
されているもの、命令コードの形式で予め用意されてい
るもののうち、少なくとも１個からなることを特徴とし
ている。

【００２７】また、請求項１０記載の発明は、請求項８
又は９記載のプログラム変換装置に係り、上記情報は、
上記第２の目的プログラムを実行することにより得られ
る、上記手続、関数、あるいはサブルーチンが実際に呼
び出される回数を示す情報と、上記手続、関数、あるい
はサブルーチン同士が互いを呼び出す関係を示す情報と
からなることを特徴としている。

【００２８】また、請求項１１記載の発明は、プログラ
ミング言語で記述された原始プログラムを計算機や中央
処理装置が実行可能な言語で記述された第１の目的プロ
グラムに変換するプログラム変換装置に係り、上記原始
プログラムを第２の目的プログラムに変換すると共に、
上記第２の目的プログラムについて、ユーザが上記原始
プログラム中で定義した手続、関数、あるいはサブルー
チンを、上記第１の目的プログラムが上記計算機や中央
処理装置で用いられる際に記憶される主記憶装置の任意
の記憶領域に記憶可能に変換して第３の目的プログラム
を生成するプログラム変換手段と、上記原始プログラム
で用いられている手続、関数、あるいはサブルーチンの
うち、ユーザにより定義され検査が終了したもの、上記
プログラミング言語において処理系で予め用意されてい
るもの、命令コードの形式で予め用意されているものの
少なくとも一部であって、上記主記憶装置の任意の記憶
領域に記憶可能に変換された手続、関数、あるいはサブ
ルーチンと、上記第３の目的プログラムとを結合して第
４の目的プログラムを生成する結合手段と、上記第４の
目的プログラムを実行しつつ、上記手続、関数、あるい
はサブルーチンが実際に呼び出される回数を示す情報
と、上記手続、関数、あるいはサブルーチン同士が互い
を呼び出す関係を示す情報とからなる動的情報を収集す
ると共に、実際に取り出された命令コードが属する手
続、関数、あるいはサブルーチンにおける相対的な位置
を示すメモリアクセス情報を生成するプログラム実行手
段と、上記第４の目的プログラムを構成するすべての手
続、関数、あるいはサブルーチンについて、上記メモリ
アクセス情報に対応する命令コードが連続的に存在する
領域が１個の場合にはその領域を有効領域と決定し、上
記メモリアクセス情報に対応する命令コードが連続的に
存在する領域が複数個の場合には複数個の領域をすべて
含む最小の領域を有効領域と決定する有効領域決定手段
と、上記動的情報に基づいて、上記有効領域同士が上記
計算機や中央処理装置を構成するキャッシュ・ライン上
で衝突を起こさないように、上記手続、関数、あるいは
サブルーチンを、上記主記憶装置のいずれの記憶領域に
記憶すべきかを決定し、配置情報を生成する最適化手段
とを備え、上記結合手段は、上記配置情報に基づいて、
上記原始プログラムで用いられている手続、関数、ある
いはサブルーチンのうち、ユーザにより定義され検査が
終了したもの、上記プログラミング言語において処理系
で予め用意されているもの、命令コードの形式で予め用
意されているものの少なくとも一部であって、上記主記
憶装置の任意の記憶領域に記憶可能に変換された手続、
関数、あるいはサブルーチンと、上記第４の目的プログ
ラムとを結合して、上記第１の目的プログラムを生成す
ることを特徴としている。

【００２９】また、請求項１２記載の発明は、プログラ
ミング言語で記述された原始プログラムを計算機や中央
処理装置が実行可能な言語で記述された第１の目的プロ
グラムに変換するプログラム変換装置に係り、上記原始
プログラムを第２の目的プログラムに変換すると共に、
上記第２の目的プログラムを実行した際に上記手続、関
数、あるいはサブルーチンが実際に呼び出される回数を
カウントするコードを挿入し、上記第２の目的プログラ
ムについて、ユーザが上記原始プログラム中で定義した
手続、関数、あるいはサブルーチンを、上記第１の目的
プログラムが上記計算機や中央処理装置で用いられる際
に記憶される主記憶装置の任意の記憶領域に記憶可能に
変換して第３の目的プログラムを生成するプログラム変
換手段と、上記原始プログラムで用いられている手続、
関数、あるいはサブルーチンのうち、ユーザにより定義
され検査が終了したもの、上記プログラミング言語にお
いて処理系で予め用意されているもの、命令コードの形
式で予め用意されているものの少なくとも一部であっ
て、上記主記憶装置の任意の記憶領域に記憶可能に変換
された手続、関数、あるいはサブルーチンと、上記第３
の目的プログラムとを結合して第４の目的プログラムを
生成する結合手段と、上記第４の目的プログラムを実行
しつつ、上記手続、関数、あるいはサブルーチンが実際
に呼び出される回数を示す情報と、上記手続、関数、あ
るいはサブルーチン同士が互いを呼び出す関係を示す情
報とからなる動的情報を収集すると共に、実際に取り出
された命令コードが属する手続、関数、あるいはサブル
ーチンにおける相対的な位置を示すメモリアクセス情報
を生成するプログラム実行手段と、上記第４の目的プロ
グラムを構成するすべての手続、関数、あるいはサブル
ーチンについて、上記メモリアクセス情報に対応する命
令コードが連続的に存在する領域が１個の場合にはその
領域を有効領域と決定し、上記メモリアクセス情報に対
応する命令コードが連続的に存在する領域が複数個の場
合には複数個の領域をすべて含む最小の領域を有効領域
と決定する有効領域決定手段と、上記動的情報に基づい
て、上記有効領域同士が上記計算機や中央処理装置を構
成するキャッシュ・ライン上で衝突を起こさないよう
に、上記手続、関数、あるいはサブルーチンを、上記主
記憶装置のいずれの記憶領域に記憶すべきかを決定し、
配置情報を生成する最適化手段とを備え、上記結合手段
は、上記配置情報に基づいて、上記原始プログラムで用
いられている手続、関数、あるいはサブルーチンのう
ち、ユーザにより定義され検査が終了したもの、上記プ
ログラミング言語において処理系で予め用意されている
もの、命令コードの形式で予め用意されているものの少
なくとも一部であって、上記主記憶装置の任意の記憶領
域に記憶可能に変換された手続、関数、あるいはサブル
ーチンと、上記第４の目的プログラムとを結合して、上
記第１の目的プログラムを生成することを特徴としてい
る。

【００３０】また、請求項１３記載の発明は、請求項８
乃至１２のいずれか１に記載のプログラム変換装置に係
り、上記プログラム実行手段は、上記第２の目的プログ
ラムの流れを変更する処理に関する命令コードが取り出
された場合にだけ上記メモリアクセス情報を生成するこ
とを特徴としている。

【００３１】また、請求項１４記載の発明に係る記憶媒
体は、コンピュータに請求項１乃至１３のいずれか１つ
に記載の機能を実現させるためのプログラム変換プログ
ラムが記憶されていることを特徴としている。

【００３２】

【作用】この発明の構成によれば、様々な手続相互間に
おけるキャッシュ・メモリ上での衝突や頻繁に用いる手
続のキャッシュ・ミスをより実質的により多く防止でき
る。これにより、計算機やＣＰＵが目的プログラムを実
行した際の実行速度をより速くすることができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。Ａ．第１の実施例まず、この発明の第１の実施例について説明する。図１
は、この発明の第１の実施例であるプログラム変換装置
の電気的構成を示すブロック図である。この例のプログ
ラム変換装置は、第１〜第４プログラム記憶部３１〜３
４と、コンパイラ３５と、リンカ３６と、プロファイラ
３７と、第１及び第２情報記憶部３８及び３９と、最適
化部４０と、第１及び第２ライブラリ記憶部４１及び４
２と、ライブラリ生成部４３とから概略構成されてい
る。第１プログラム記憶部３１は、ＲＯＭやＲＡＭ等の
半導体メモリ、ＦＤ（フロッピー・ディスク）、ＨＤ
（ハード・ディスク）やＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体から
なり、例えば、Ｃ言語等のプログラミング言語で記述さ
れた原始プログラムが予め記憶されている。この実施例
では、プログラミング言語としてＣ言語を用いた場合に
ついて説明する。コンパイラ３５は、原始プログラムを
再配置可能目的プログラムにコンパイルした後、手続毎
に配置可能な再配置可能目的プログラムに変換して第２
プログラム記憶部３２に記憶する。

【００３４】なお、この実施例において、手続は、「従
来の技術」で説明したように、本来の意味の手続の他、
関数及びサブルーチンを含めた総称である。この手続に
は、ユーザ手続、ユーザ・ライブラリ手続、標準ライブ
ラリ手続、ランタイム・ライブラリ手続等が含まれる。
ユーザ手続とは、ユーザが原始プログラム中で定義した
手続をいう。ユーザ・ライブラリ手続とは、元々はユー
ザ手続であったが、汎用性が高いと思われるものをデバ
ッグ等の検査後、第１ライブラリ記憶部４１に記憶した
ものをいう。標準ライブラリ手続とは、原始プログラム
を記述するために使用されるプログラミング言語におい
てコンパイラなどの処理系で予め用意されており、ユー
ザが定義せずに使用できる手続をいう。例えば、Ｃ言語
では、文字列を標準出力に出力する手続ｐｒｉｎｔｆ
や、文字列の長さを返す手続ｓｔｒｌｅｎなどである。
ランタイム・ライブラリ手続とは、汎用性が高いがコー
ドサイズが大きいため、予め命令コードで記述された手
続の形式で第１ライブラリ記憶部４１に予め記憶された
手続をいう。汎用性が高いがサイズが大きい命令列は、
コンパイラ３５が目的プログラムを生成する度に命令コ
ードを生成するのは効率的でないので、そのような命令
列を予め命令コードで記述された手続の形式とし、目的
プログラム生成時にその手続を呼び出すコードを生成
し、リンカ３６において後でリンクするのである。例え
ば、最終的な目的プログラムを実行するＣＰＵ等が浮動
小数点用の命令を有しないのもかかわらず、原始プログ
ラムにｆｌｏａｔ型の変数や演算が記述されている場
合、コンパイラ３５は複数の命令列で構成された手続、
例えば、ｆｌｏａｔ用手続ａｄｄや、ｆｌｏａｔ用手続
ｓｕｂ等を用いて目的プログラムを生成する。この時の
ｆｌｏａｔ用手続ａｄｄやｆｌｏａｔ用手続ｓｕｂがラ
ンタイム・ライブラリ手続である。

【００３５】第２プログラム記憶部３２は、ＲＡＭ等の
半導体メモリ、ＦＤやＨＤ等の記憶媒体からなり、手続
毎に配置可能な再配置可能目的プログラムが記憶され
る。リンカ３６は、第２プログラム記憶部３２に記憶さ
れた手続毎に配置可能な再配置可能目的プログラムと、
第２ライブラリ記憶部４２に記憶された手続毎に配置可
能な再配置可能ライブラリとをリンクして実行可能な一
時的な目的プログラムを生成して第３プログラム記憶部
３３に記憶すると共に、第２情報記憶部３９に記憶され
た配置情報（後述）に基づいて、手続毎に配置可能な再
配置可能目的プログラムと手続毎に配置可能な再配置可
能ライブラリとをリンクして実行可能な最終的な目的プ
ログラムを生成して第４プログラム記憶部３４に記憶す
る。第３プログラム記憶部３３は、ＲＡＭ等の半導体メ
モリ、ＦＤやＨＤ等の記憶媒体からなり、一時的な目的
プログラムが記憶される。第４プログラム記憶部３４
は、ＲＡＭ等の半導体メモリ、ＦＤやＨＤ等の記憶媒体
からなり、最終的な目的プログラムが記憶される。

【００３６】プロファイラ３７は、ハードウェア・エミ
ュレータやソフトウェア・シミュレータ等からなり、プ
ログラム実行部３７ａとメモリアクセス情報生成部３７
ｂとから概略構成されている。プログラム実行部３７ａ
は、第３プログラム記憶部３３から読み込んだ一時的な
目的プログラムを実行しつつ、各手続相互間の呼出関
係、各手続の呼出回数、ループ構造情報等からなる動的
情報を収集し、得られた動的情報をメモリアクセス情報
生成部３７ｂで得られたメモリアクセス情報（後述）と
共にプロファイル情報として第１情報記憶部３８に記憶
する。ループ構造情報とは、ある手続がループ構造の中
で呼ばれたことを示す情報をいう。具体的には、原始プ
ログラムのループ構造にプログラム実行部３７ａの動作
時にループ構造の開始と終了を認識できる何らかのマー
カを記述しておき、プログラム実行部３７ａが動作時に
そのマーカによりループ構造の開始と終了を認識するこ
とにより、そのループ構造中で呼ばれた手続はループ構
造に属していることが認識できる。これにより、ループ
構造中の手続同士が時間的に連続して実行される可能性
の高いと判断できるのである。メモリアクセス情報生成
部３７ｂは、プログラム実行部３７ａが第３プログラム
記憶部３３から読み込んだ一時的な目的プログラムを実
行している間、この一時的な目的プログラムに含まれて
いる手続配置情報等に基づいてメモリアクセス情報を生
成し、プログラム実行部３７ａで得られた動的情報と共
に、プロファイル情報として第１情報記憶部３８に記憶
する。ここで、手続配置情報とは、例えば、手続の先頭
に付加されている、手続の外部でも使用可能であること
を示すグローバル属性や手続の属性等に関するシンボル
情報など、当該手続が一時的な目的プログラムの中でい
ずれに配置されているかを示す情報をいう。

【００３７】第１情報記憶部３８は、ＲＡＭ等の半導体
メモリ、ＦＤやＨＤ等の記憶媒体からなり、動的情報及
びメモリアクセス情報により構成されるプロファイル情
報が記憶される。最適化部４０は、手続有効領域判定部
４０ａとキャッシュ最適化部４０ｂとから概略構成され
ている。手続有効領域判定部４０ａは、第１情報記憶部
３８から読み込んだメモリアクセス情報に基づいて、各
手続の有効に処理された範囲を判定し、その範囲を各手
続の手続有効領域とする。キャッシュ最適化部４０ｂ
は、第１情報記憶部３８から読み込んだ動的情報に基づ
いて、手続有効領域判定部４０ａが求めた手続有効領域
について、キャッシュ・メモリ上での衝突やキャッシュ
・ミスが起こらないように、手続の配置最適化を行っ
て、リンカ３６に手続の配置を指示するための配置情報
を生成し、第２情報記憶部３９に記憶する。

【００３８】第２情報記憶部３９は、ＲＡＭ等の半導体
メモリ、ＦＤやＨＤ等の記憶媒体からなり、配置情報が
記憶される。第１ライブラリ記憶部４１は、ＲＯＭやＲ
ＡＭ等の半導体メモリ、ＦＤ、ＨＤやＣＤ−ＲＯＭ等の
記憶媒体からなり、標準ライブラリ手続、ランタイム・
ライブラリ手続及びユーザ・ライブラリ手続を含んだ再
配置可能ライブラリがそれぞれ記憶されている。ライブ
ラリ生成部４３は、第１ライブラリ記憶部４１に記憶さ
れた再配置可能ライブラリを手続毎に配置可能な再配置
可能ライブラリに変換して第２ライブラリ記憶部４２に
記憶する。第２ライブラリ記憶部４２は、ＲＡＭ等の半
導体メモリ、ＦＤやＨＤ等の記憶媒体からなり、手続毎
に配置可能な再配置可能ライブラリが記憶される。

【００３９】次に、上記構成を有するプログラム変換装
置の動作について、図２〜図５を参照して説明する。ま
ず、図２に示すステップＳＡ１では、ライブラリ生成部
４３は、第１ライブラリ記憶部４１に記憶された各再配
置可能ライブラリについて、手続単位を認識して手続毎
に配置可能な再配置可能ライブラリに変換し、第２ライ
ブラリ記憶部４２に記憶する。１つの再配置可能ライブ
ラリ内の複数の手続は、通常、１つのまとまりとして配
置の単位であるセクション、例えば、テキスト・セクシ
ョン（．ｔｅｘｔ・セクション）に属し、リンカ３６に
おけるリンク時にはテキスト・セクションとしてまとめ
て配置されるので、個々の手続単位で配置できない。そ
こで、手続単位に個別のセクションに分割すれば、リン
カ３６におけるリンク時に手続単位で適宜配置すること
が可能となる。なお、再配置可能ライブラリ内のテキス
ト・セクションを手続単位のセクションに分割する手順
については、上記した特開平１１−２３２１１７号公報
を参照されたい。

【００４０】ステップＳＡ２では、コンパイラ３５は、
原始プログラムを再配置可能目的プログラムにコンパイ
ルした後、ステップＳＡ１におけるライブラリ生成部４
３の処理と同様の処理により、再配置可能目的プログラ
ムを手続毎に配置可能な再配置可能目的プログラムに変
換して第２プログラム記憶部３２に記憶する。ステップ
ＳＡ３では、リンカ３６は、第２プログラム記憶部３２
に記憶された手続毎に配置可能な再配置可能目的プログ
ラムと、第２ライブラリ記憶部４２に記憶された手続毎
に配置可能な再配置可能ライブラリとをリンクして実行
可能な一時的な目的プログラムを生成して第３プログラ
ム記憶部３３に記憶する。

【００４１】ステップＳＡ４では、プロファイラ３７に
おいて、プログラム実行部３７ａは、第３プログラム記
憶部３３から読み込んだ一時的な目的プログラムを実行
しつつ、各手続相互間の呼出関係、各手続の呼出回数、
ループ構造情報等からなる動的情報を収集する。これと
並行して、メモリアクセス情報生成部３７ｂは、プログ
ラム実行部３７ａが第３プログラム記憶部３３から読み
込んだ一時的な目的プログラムを実行している間、この
一時的な目的プログラムに含まれている手続配置情報等
に基づいてメモリアクセス情報を生成する。そして、プ
ログラム実行部３７ａ及びメモリアクセス情報生成部３
７ｂは、それぞれの処理により得られた動的情報とメモ
リアクセス情報とをプロファイル情報として第１情報記
憶部３８に記憶する。

【００４２】ここで、メモリアクセス情報生成部３７ｂ
が実行するメモリアクセス情報生成処理について、図３
に示すフローチャートを参照して説明する。まず、ステ
ップＳＢ１では、プログラム実行部３７ａが第３プログ
ラム記憶部３３から一時的な目的プログラムを構成する
命令コードを取り出す（フェッチ）する毎に、プログラ
ムカウンタから当該命令コードのアドレス（絶対アドレ
ス）を取得した後、ステップＳＢ２へ進む。ステップＳ
Ｂ２では、一時的な目的プログラムに含まれ、ある手続
が一時的な目的プログラムの中でいずれに配置されてい
るかを示す情報である手続配置情報を参照して、ステッ
プＳＢ１の処理で取得したアドレスがいずれの手続に属
するかを調査した後、ステップＳＢ３へ進む。

【００４３】ステップＳＢ３では、ステップＳＢ１の処
理で取得したアドレスから、ステップＳＢ２の処理で調
査した結果得られた手続の先頭アドレス（絶対アドレ
ス）を減算することにより、当該アドレスの先頭アドレ
スからの相対的な位置を示す命令オフセット算出した
後、ステップＳＢ４へ進む。ステップＳＢ４では、ステ
ップＳＢ１の処理で取得したアドレスを、"手続名＿命
令オフセット"の形式を有するメモリアクセス情報に変
換した後、ステップＳＢ５へ進む。ステップＳＢ５で
は、プログラム実行部３７ａが実行中の一時的な目的プ
ログラムが終了したか否かを判断する。この判断結果が
「ＮＯ」の場合には、ステップＳＢ１へ戻り、プログラ
ム実行部３７ａが実行中の一時的な目的プログラムが終
了するまで、上記したステップＳＢ１〜ＳＢ４の処理を
繰り返す。一方、プログラム実行部３７ａが実行中の一
時的な目的プログラムが終了すると、ステップＳＢ５の
判断結果が「ＹＥＳ」となり、メモリアクセス情報生成
部３７ｂは、一連の処理を終了する。

【００４４】ステップＳＡ５では、最適化部４０を構成
する手続有効領域判定部４０ａは、第１情報記憶部３８
から読み込んだプロファイル情報を構成するメモリアク
セス情報に基づいて、各手続の有効に処理された範囲を
判定し、その範囲を各手続の手続有効領域とする。ここ
で、手続有効領域判定部４０ａが実行する手続有効領域
判定処理について、図４に示すフローチャートを参照し
て説明する。まず、ステップＳＣ１では、第１情報記憶
部３８からメモリアクセス情報１個を読み込んだ後、ス
テップＳＣ２へ進む。ステップＳＣ２では、ステップＳ
Ｃ１の処理で読み込んだメモリアクセス情報に対応する
手続のアドレスの命令コードを、プログラム実行時に実
際に使用されるという意味で有効な命令コードとして判
定した後、ステップＳＣ３へ進む。ステップＳＣ３で
は、第１情報記憶部３８に読み込むべき他のメモリアク
セス情報がまだあるか否かを判断する。この判断結果が
「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳＣ１へ戻り、上記し
たステップＳＣ１及びＳＣ２の処理を繰り返す。一方、
第１情報記憶部３８からすべてのメモリアクセス情報を
読み込んだため、第１情報記憶部３８に読み込むべき他
のメモリアクセス情報がない場合には、ステップＳＣ３
の判断結果が「ＮＯ」となり、ステップＳＣ４へ進む。

【００４５】ステップＳＣ４では、ある手続において、
原則として、有効な命令コードと判定した命令コードが
連続的に存在するアドレス領域を手続有効領域と決定
し、例えば、ｉｆ−ｅｌｓｅ文が複数個存在し、かつ、
いずれもｉｆ以下ｅｌｓｅの前までの処理だけが実行さ
れるというように、ある手続において、有効な命令コー
ドと判定した命令コードが連続的に存在するアドレス領
域が複数個存在する場合には、それらをすべて含む最小
のアドレス領域を手続有効領域と決定した後、ステップ
ＳＣ５へ進む。ステップＳＣ５では、第３プログラム記
憶部３３に記憶されている一時的な目的プログラムを構
成する他の手続がまだあるか否かを判断する。この判断
結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳＣ４へ戻り、
上記したステップＳＣ４の処理を繰り返す。一方、第３
プログラム記憶部３３に記憶されている一時的な目的プ
ログラムを構成するすべての手続についてステップＳＣ
４の処理を実行したため、処理すべき他の手続がない場
合には、ステップＳＣ５の判断結果が「ＮＯ」となり、
ステップＳＣ６へ進む。ステップＳＣ６では、キャッシ
ュ最適化部４０ｂにおいて最適化の対象とすべき最適化
単位を手続からステップＳＣ４の処理で決定した手続有
効領域に変更した後、一連の処理を終了する。

【００４６】ステップＳＡ６では、最適化部４０を構成
するキャッシュ最適化部４０ｂは、第１情報記憶部３８
から読み込んだ動的情報に基づいて、手続有効領域判定
部４０ａが決定した手続有効領域を最適化単位として、
キャッシュ・メモリ上での衝突やキャッシュ・ミスが起
こらないように、すべての手続の配置最適化を行って、
リンカ３６に手続の配置を指示するための配置情報を生
成し、第２情報記憶部３９に記憶する。なお、この手続
の配置最適化については、形式的には手続の衝突やキャ
ッシュ・ミスが発生しても、手続有効領域について実質
的に手続の衝突やキャッシュ・ミスが発生しないように
最適化する以外は、上記した特開平１１−２３２１１７
号公報に開示された手続の配置最適化処理と略同様であ
るので、その説明を省略する。ステップＳＡ７では、リ
ンカ３６は、第２情報記憶部３９に記憶された配置情報
に基づいて、手続毎に配置可能な再配置可能目的プログ
ラムと手続毎に配置可能な再配置可能ライブラリとをリ
ンクして実行可能な最終的な目的プログラムを生成して
第４プログラム記憶部３４に記憶した後、一連の処理を
終了する。

【００４７】このように、この例の構成によれば、プロ
グラム実行部３７ａが実際にフェッチした命令コードの
メモリアクセス情報をメモリアクセス情報生成部３７ｂ
が生成し、そのメモリアクセス情報に基づいて、手続有
効領域判定部４０ａが各手続毎に手続有効領域を決定
し、キャッシュ最適化部４０ｂがこの手続有効領域を最
適化単位としてすべての手続の配置最適化を行っている
ので、様々な手続相互間におけるキャッシュ・メモリ上
での衝突や頻繁に用いる手続のキャッシュ・ミスをより
実質的により多く防止でき、これにより、計算機やＣＰ
Ｕが目的プログラムを実行した際の実行速度をより速く
することができる。これにより、この例のプログラム変
換装置は、最近のモバイル機器等の大量のデータを高速
で処理する機器のような、手続の衝突やキャッシュ・ミ
スの防止に対する要求が厳しい機器で用いられるプログ
ラムのプログラム変換にも使用することができる。

【００４８】また、この例のプログラム変換装置によれ
ば、手続の衝突やキャッシュ・ミスの発生を完全に防止
することができる場合が多くなる。以下、従来の技術と
比較するために、図５及び図１２〜図１５を参照して、
その一例を説明する。図１２〜図１４に示す原始プログ
ラムをこの例のプログラム変換装置により最終的な目的
プログラムに変換すると、図５に示すように主記憶装置
２に記憶される。図５から分かるように、形式的には、
手続ｆｕｎｃ０と手続ｆｕｎｃ＿２０との間でキャッシ
ュ・ライン１_ｅ及び１_ｆにおいて衝突が発生し、手続ｆ
ｕｎｃ０と手続ｆｕｎｃ＿１０との間でキャッシュ・ラ
イン１_ａにおいて衝突が発生し、手続ｆｕｎｃ＿１０と
手続ｆｕｎｃ＿２０との間でキャッシュ・ライン１_ｈに
おいて衝突が発生している。しかし、実質的に見ると、
すなわち、手続有効領域に注目すると、手続ｆｕｎｃ０
の手続有効領域は記憶領域２_２ａ〜２_２ｄ、手続ｆｕｎ
ｃ＿１０の手続有効領域は記憶領域２_２ｈ、手続ｆｕｎ
ｃ＿２０の手続有効領域は記憶領域２_１ｅ〜２_１ｇにそ
れぞれ記憶されており、何等衝突は発生していない。し
たがって、この例において、手続の衝突やキャッシュ・
ミスは全然発生しないので、手続ｆｕｎｃ０全体の処理
を１回実行した場合、２，０００，２００クロックで済
むことになる。これに対し、上記したように、従来のプ
ログラム変換装置により同一の原始プログラムを最終的
な目的プログラムに変換すると、手続ｆｕｎｃ０全体の
処理を実行した場合、２０，０００回のキャッシュ・ミ
スが発生し、１，０００，０００クロックのロスが生じ
る。すなわち、この例によれば、実行時間が１，００
０，０００クロックも短縮される。

【００４９】Ｂ．第２の実施例次に、この発明の第２の実施例について説明する。図６
は、この発明の第２の実施例であるプログラム変換装置
の電気的構成を示すブロック図である。この図におい
て、図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、
その説明を省略する。この図に示すプログラム変換装置
においては、第１ライブラリ記憶部４１に記憶された再
配置可能ライブラリがリンカ３６にも供給されるように
構成されている。このように構成したのは、以下に示す
理由による。すなわち、再配置可能ライブラリの数が多
い場合、ライブラリ生成部４３が、第１ライブラリ記憶
部４１に記憶されたすべての再配置可能ライブラリを手
続毎に配置可能な再配置可能ライブラリに変換するので
は時間がかかってしまう。そこで、一部の再配置可能ラ
イブラリについては、ライブラリ生成部４３が手続毎に
配置可能な再配置可能ライブラリに変換せずにリンカ３
６で手続毎に配置可能な再配置可能目的プログラムと直
接リンクさせるのである。この場合、どの再配置可能ラ
イブラリを直接リンカ３６に供給するかは、例えば、第
１情報記憶部３８に記憶された動的情報や各手続のコー
ド・サイズに基づいて、リンカ３６が判断するように構
成しても良い。このように、この例の構成によれば、第
１の実施例に比べて短い時間で最終的な目的プログラム
を作成できる。

【００５０】Ｃ．第３の実施例次に、第３の実施例について説明する。図７は、この発
明の第３の実施例であるプログラム変換装置の電気的構
成を示すブロック図である。この図において、図１の各
部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省
略する。この図に示すプログラム変換装置においては、
図１に示すコンパイラ３５及びプロファイラ３７に代え
て、コンパイラ４４及びプロファイラ４５が新たに設け
られている。プロファイラ４５は、プログラム実行部４
５ａとメモリアクセス情報生成部４５ｂとから概略構成
されている。メモリアクセス情報生成部４５ｂは、図１
に示すメモリアクセス情報生成部３７ｂと同一の機能を
有しているが、プログラム実行部４５ａは、図１に示す
プログラム実行部３７ａとは異なり、動的情報を収集す
る機能はなく、第３プログラム記憶部３３に記憶された
実行可能な一時的な目的プログラムを読み込んで単に実
行するだけの機能を有している。その代わり、コンパイ
ラ４４は、原始プログラムを実行可能な一時的な目的プ
ログラムにコンパイルする際、一時的な目的プログラム
に、プログラム実行部４５ａがその一時的な目的プログ
ラムを実行した際に実際に実行された手続の回数をカウ
ントするカウント・コードを挿入する。これにより、プ
ログラム実行部４５ａは、一時的な目的プログラムを実
行することにより、各手続相互間の呼出関係、各手続の
呼出回数等からなる動的情報を収集することができ、得
られた動的情報を第１情報記憶部３８に記憶する。

【００５１】なお、上記構成を有するプログラム変換装
置の動作については、図２に示すフローチャートのう
ち、ステップＳＡ２及びＳＡ４の処理が以下に示すよう
に異なる以外は、上記した第１の実施例の動作と略同様
であるので、その他の処理に関する説明は省略する。す
なわち、ステップＳＡ２の処理では、コンパイラ４４
は、第１プログラム記憶部３１から読み込まれた原始プ
ログラムをカウント・コードを挿入しつつ、実行可能な
一時的な目的プログラムにコンパイルして、第２プログ
ラム記憶部３２に記憶する。また、ステップＳＡ４の処
理では、プログラム実行部４５ａは、第３プログラム記
憶部３３から読み込んだ一時的な目的プログラムを実行
するが、一時的な目的プログラムにカウント・コードが
挿入されているので、各手続相互間の呼出関係、各手続
の呼出回数等からなる動的情報が収集され、得られた動
的情報を第１情報記憶部３８に記憶する。このように、
この例の構成によれば、プログラム実行部４５ａが動的
情報を収集する機能を有しない場合でも、第１の実施例
の場合と略同様の効果を得ることができる。

【００５２】以上、この発明の実施例を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られる
ものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述
の各実施例においては、この発明を１つの原始プログラ
ムから１つの最終的な目的プログラムを生成する場合に
適用する例を示したが、これに限定されず、この発明を
複数の原始プログラムをそれぞれ再配置可能目的プログ
ラムにコンパイルした後、それらをリンカ３６でリンク
して１つの最終的な目的プログラムを生成する場合に適
用しても、もちろん良い。また、上述の各実施例におい
ては、各プログラム記憶部３１〜３４、各情報記憶部３
８及び３９並びにライブラリ記憶部４１及び４２は、そ
れぞれ別々の記憶媒体で構成する例を示したが、これに
限定されず、例えば、同一の記憶媒体の異なる記憶領域
で構成するようにしても良い。その場合、各プログラム
記憶部３１〜３４並びにライブラリ記憶部４１及び４２
は、記憶対象が多くの記憶容量を要するプログラムや再
配置可能ライブラリであるので、ＦＤやＨＤ、あるいは
ＣＤ−ＲＯＭで構成し、各情報記憶部３８及び３９は、
記憶対象が比較的少ない記憶容量で済むデータであるの
で、ＲＯＭやＲＡＭ等の半導体メモリで構成するように
しても良い。

【００５３】また、上述の各実施例においては、メモリ
アクセス情報生成部３７ｂ及び４５ｂは、プログラム実
行部３７ａが第３プログラム記憶部３３から命令コード
をフェッチする毎に、メモリアクセス情報を生成する例
を示したが、これに限定されず、例えば、ジャンプ命令
等のプログラムの流れを変更する処理に関する命令コー
ドがフェッチされた場合にだけ、分岐元及び分岐先のア
ドレスからメモリアクセス情報を生成するように構成し
ても良い。この場合には、プログラム変換に要する時間
を短縮することができる。また、上述の各実施例におい
ては、手続有効領域を最適化単位としてはいるが、配置
される複数個の命令コードのまとまりの単位はあくまで
も手続である例を示している。しかし、配置される複数
個の命令コードのまとまりの単位は手続である必要はな
く、例えば、ｉｆ−ｅｌｓｅ文の場合、ｉｆ以下ｅｌｓ
ｅの前までの処理やｅｌｓｅ以下の処理を１個の基本ブ
ロックとし、この基本ブロックを配置される複数個の命
令コードのまとまりの単位としても良い。この場合に
は、より実質的に手続の衝突やキャッシュ・ミスが発生
しないように最適化することができる。また、上述の各
実施例においては、標準ライブラリ手続、ランタイム・
ライブラリ手続及びユーザ・ライブラリ手続を含んだ再
配置可能ライブラリがそれぞれ記憶されている第１ライ
ブラリ記憶部４１と、第１ライブラリ記憶部４１に記憶
された再配置可能ライブラリを手続毎に配置可能な再配
置可能ライブラリに変換して第２ライブラリ記憶部４２
に記憶するライブラリ生成部４３とを設ける例を示した
が、これに限定されず、予め、第２ライブラリ記憶部４
２に手続毎に配置可能な再配置可能ライブラリを記憶し
ておいても良い。この場合には、プログラム変換に要す
る時間を短縮することができる。

【００５４】また、上述の各実施例においては、各手段
をハードウェアで構成した例を示したが、これに限定さ
れない。すなわち、上記プログラム変換装置を、ＣＰＵ
（中央処理装置）と、ＲＯＭやＲＡＭ等の内部記憶装置
と、ＦＤＤ（フロッピー・ディスク・ドライバ）、ＨＤ
Ｄ（ハード・ディスク・ドライバ）、ＣＤ−ＲＯＭドラ
イバ等の外部記憶装置と、出力手段と、入力手段とを有
するコンピュータによって構成し、上記コンパイラ３５
又は４４、リンカ３６、プロファイラ３７又は４５並び
にライブラリ生成部４３がＣＰＵによって構成され、こ
れらの機能がプログラム変換プログラムとして、ＲＯＭ
等の半導体メモリや、ＦＤ、ＨＤやＣＤ−ＲＯＭ等の記
憶媒体に記憶されていると構成しても良い。この場合、
上記内部記憶装置、あるいは外部記憶装置が各プログラ
ム記憶部３１〜３４、各情報記憶部３８及び３９並びに
ライブラリ記憶部４１及び４２となり、プログラム変換
プログラムは、記憶媒体からＣＰＵに読み込まれ、ＣＰ
Ｕの動作を制御する。ＣＰＵは、プログラム変換プログ
ラムが起動されると、コンパイラ３５又は４４、リンカ
３６、プロファイラ３７又は４５並びにライブラリ生成
部４３として機能し、プログラム変換プログラムの制御
により、上記した処理を実行するのである。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の構成に
よれば、様々な手続相互間におけるキャッシュ・メモリ
上での衝突や頻繁に用いる手続のキャッシュ・ミスをよ
り実質的により多く防止できる。これにより、計算機や
ＣＰＵが目的プログラムを実行した際の実行速度をより
速くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例であるプログラム変換
装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図２】同装置の動作を表すフローチャートである。

【図３】同装置を構成するプロファイラのメモリアクセ
ス情報生成部の動作を表すフローチャートである。

【図４】同装置を構成する最適化部の手続有効領域判定
部の動作を表すフローチャートである。

【図５】同装置を構成する最適化部のキャッシュ最適化
部の手続の配置最適化処理により主記憶装置に配置され
た手続とキャッシュ・メモリの各キャッシュ・ラインと
の関係を示す図である。

【図６】この発明の第２の実施例であるプログラム変換
装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図７】この発明の第３の実施例であるプログラム変換
装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図８】ダイレクト・マップ方式におけるキャッシュ・
メモリと主記憶装置との関係を説明するための図であ
る。

【図９】原始プログラムをＣ言語で表現した場合の一例
を示す図である。

【図１０】キャッシュ・メモリ上における手続相互間の
衝突を説明するための図である。

【図１１】従来のプログラム変換装置の電気的構成例を
示すブロック図である。

【図１２】原始プログラムをＣ言語で表現した場合の他
の一例を示す図である。

【図１３】図１２に示す原始プログラムを構成する手続
ｆｕｎｃ＿１０をＣ言語で表現した場合の一例を示す図
である。

【図１４】図１２に示す原始プログラムを構成する手続
ｆｕｎｃ＿２０をＣ言語で表現した場合の一例を示す図
である。

【図１５】従来のプログラム変換装置を構成する最適化
部の手続の配置最適化処理により主記憶装置に配置され
た手続とキャッシュ・メモリの各キャッシュ・ラインと
の関係を示す図である。

【符号の説明】

３５，４４コンパイラ（第１のプログラム変換手
段、プログラム変換手段）３６リンカ（第１のプログラム変換手段、
第２のプログラム変換手段、結合手段）３７，４５プロファイラ（プログラム実行手段）３７ａ，４５ａプログラム実行部３７ｂ，４５ｂメモリアクセス情報生成部４０最適化部４０ａ手続有効領域判定部（有効領域決定手
段）４０ｂキャッシュ最適化部（第２のプログラ
ム変換手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プログラミング言語で記述された原始プ
ログラムを計算機や中央処理装置が実行可能な言語で記
述された第１の目的プログラムに変換するプログラム変
換方法において、前記原始プログラムを第２の目的プログラムに変換する
第１の処理と、前記第２の目的プログラムを実行しつつ、前記原始プロ
グラムで用いられている手続、関数、あるいはサブルー
チンに関する情報を収集すると共に、実際に取り出され
た命令コードが属する手続、関数、あるいはサブルーチ
ンにおける相対的な位置を示すメモリアクセス情報を生
成する第２の処理と、前記第２の目的プログラムを構成するすべての手続、関
数、あるいはサブルーチンについて、前記メモリアクセ
ス情報に対応する命令コードが連続的に存在する領域が
１個の場合にはその領域を有効領域と決定し、前記メモ
リアクセス情報に対応する命令コードが連続的に存在す
る領域が複数個の場合には複数個の領域をすべて含む最
小の領域を有効領域と決定する第３の処理と、前記情報に基づいて、前記有効領域同士が前記計算機や
中央処理装置を構成するキャッシュ・ライン上で衝突を
起こさないように、前記手続、関数、あるいはサブルー
チンを、前記第１の目的プログラムが前記計算機や中央
処理装置で用いられる際に記憶される主記憶装置のいず
れの記憶領域に記憶すべきかを決定し、その決定結果に
基づいて前記第１の目的プログラムを生成する第４の処
理とからなることを特徴とするプログラム変換方法。
【請求項２】前記手続、関数、あるいはサブルーチン
は、ユーザが前記原始プログラム中で定義したもの、ユ
ーザにより定義され検査が終了したもの、前記プログラ
ミング言語において処理系で予め用意されているもの、
命令コードの形式で予め用意されているもののうち、少
なくとも１個からなることを特徴とする請求項１記載の
プログラム変換方法。
【請求項３】前記情報は、前記第２の目的プログラム
を実行することにより得られる、前記手続、関数、ある
いはサブルーチンが実際に呼び出される回数を示す情報
と、前記手続、関数、あるいはサブルーチン同士が互い
を呼び出す関係を示す情報とからなることを特徴とする
請求項１又は２記載のプログラム変換方法。
【請求項４】前記第２の処理では、前記メモリアクセ
ス情報は、前記第２の目的プログラムの流れを変更する
処理に関する命令コードが取り出された場合にだけ生成
することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記
載のプログラム変換方法。
【請求項５】プログラミング言語で記述された原始プ
ログラムを計算機や中央処理装置が実行可能な言語で記
述された第１の目的プログラムに変換するプログラム変
換方法において、前記原始プログラムを第２の目的プログラムに変換する
と共に、前記第２の目的プログラムについて、ユーザが
前記原始プログラム中で定義した手続、関数、あるいは
サブルーチンを、前記第１の目的プログラムが前記計算
機や中央処理装置で用いられる際に記憶される主記憶装
置の任意の記憶領域に記憶可能に変換して第３の目的プ
ログラムを生成する第１の処理と、前記原始プログラムで用いられている手続、関数、ある
いはサブルーチンのうち、ユーザにより定義され検査が
終了したもの、前記プログラミング言語において処理系
で予め用意されているもの、命令コードの形式で予め用
意されているものの少なくとも一部であって、前記主記
憶装置の任意の記憶領域に記憶可能に変換された手続、
関数、あるいはサブルーチンと、前記第３の目的プログ
ラムとを結合して第４の目的プログラムを生成する第２
の処理と、前記第４の目的プログラムを実行しつつ、前記手続、関
数、あるいはサブルーチンが実際に呼び出される回数を
示す情報と、前記手続、関数、あるいはサブルーチン同
士が互いを呼び出す関係を示す情報とからなる動的情報
を収集すると共に、実際に取り出された命令コードが属
する手続、関数、あるいはサブルーチンにおける相対的
な位置を示すメモリアクセス情報を生成する第３の処理
と、前記第４の目的プログラムを構成するすべての手続、関
数、あるいはサブルーチンについて、前記メモリアクセ
ス情報に対応する命令コードが連続的に存在する領域が
１個の場合にはその領域を有効領域と決定し、前記メモ
リアクセス情報に対応する命令コードが連続的に存在す
る領域が複数個の場合には複数個の領域をすべて含む最
小の領域を有効領域と決定する第４の処理と、前記動的情報に基づいて、前記有効領域同士が前記計算
機や中央処理装置を構成するキャッシュ・ライン上で衝
突を起こさないように、前記手続、関数、あるいはサブ
ルーチンを、前記主記憶装置のいずれの記憶領域に記憶
すべきかを決定し、配置情報を生成する第５の処理と、前記配置情報に基づいて、前記原始プログラムで用いら
れている手続、関数、あるいはサブルーチンのうち、ユ
ーザにより定義され検査が終了したもの、前記プログラ
ミング言語において処理系で予め用意されているもの、
命令コードの形式で予め用意されているものの少なくと
も一部であって、前記主記憶装置の任意の記憶領域に記
憶可能に変換された手続、関数、あるいはサブルーチン
と、前記第４の目的プログラムとを結合して、前記第１
の目的プログラムを生成する第６の処理とからなること
を特徴とするプログラム変換方法。
【請求項６】プログラミング言語で記述された原始プ
ログラムを計算機や中央処理装置が実行可能な言語で記
述された第１の目的プログラムに変換するプログラム変
換方法において、前記原始プログラムを第２の目的プログラムに変換する
と共に、前記第２の目的プログラムを実行した際に前記
手続、関数、あるいはサブルーチンが実際に呼び出され
る回数をカウントするコードを挿入し、前記第２の目的
プログラムについて、ユーザが前記原始プログラム中で
定義した手続、関数、あるいはサブルーチンを、前記第
１の目的プログラムが前記計算機や中央処理装置で用い
られる際に記憶される主記憶装置の任意の記憶領域に記
憶可能に変換して第３の目的プログラムを生成する第１
の処理と、前記原始プログラムで用いられている手続、関数、ある
いはサブルーチンのうち、ユーザにより定義され検査が
終了したもの、前記プログラミング言語において処理系
で予め用意されているもの、命令コードの形式で予め用
意されているものの少なくとも一部であって、前記主記
憶装置の任意の記憶領域に記憶可能に変換された手続、
関数、あるいはサブルーチンと、前記第３の目的プログ
ラムとを結合して第４の目的プログラムを生成する第２
の処理と、前記第４の目的プログラムを実行しつつ、前記手続、関
数、あるいはサブルーチンが実際に呼び出される回数を
示す情報と、前記手続、関数、あるいはサブルーチン同
士が互いを呼び出す関係を示す情報とからなる動的情報
を収集すると共に、実際に取り出された命令コードが属
する手続、関数、あるいはサブルーチンにおける相対的
な位置を示すメモリアクセス情報を生成する第３の処理
と、前記第４の目的プログラムを構成するすべての手続、関
数、あるいはサブルーチンについて、前記メモリアクセ
ス情報に対応する命令コードが連続的に存在する領域が
１個の場合にはその領域を有効領域と決定し、前記メモ
リアクセス情報に対応する命令コードが連続的に存在す
る領域が複数個の場合には複数個の領域をすべて含む最
小の領域を有効領域と決定する第４の処理と、前記動的情報に基づいて、前記有効領域同士が前記計算
機や中央処理装置を構成するキャッシュ・ライン上で衝
突を起こさないように、前記手続、関数、あるいはサブ
ルーチンを、前記主記憶装置のいずれの記憶領域に記憶
すべきかを決定し、配置情報を生成する第５の処理と、前記配置情報に基づいて、前記原始プログラムで用いら
れている手続、関数、あるいはサブルーチンのうち、ユ
ーザにより定義され検査が終了したもの、前記プログラ
ミング言語において処理系で予め用意されているもの、
命令コードの形式で予め用意されているものの少なくと
も一部であって、前記主記憶装置の任意の記憶領域に記
憶可能に変換された手続、関数、あるいはサブルーチン
と、前記第４の目的プログラムとを結合して、前記第１
の目的プログラムを生成する第６の処理とからなること
を特徴とするプログラム変換方法。
【請求項７】前記第３の処理では、前記メモリアクセ
ス情報は、前記第２の目的プログラムの流れを変更する
処理に関する命令コードが取り出された場合にだけ生成
することを特徴とする請求項５又は６記載のプログラム
変換方法。
【請求項８】プログラミング言語で記述された原始プ
ログラムを計算機や中央処理装置が実行可能な言語で記
述された第１の目的プログラムに変換するプログラム変
換装置において、前記原始プログラムを第２の目的プログラムに変換する
第１のプログラム変換手段と、前記第２の目的プログラムを実行しつつ、前記原始プロ
グラムで用いられている手続、関数、あるいはサブルー
チンに関する情報を収集すると共に、実際に取り出され
た命令コードが属する手続、関数、あるいはサブルーチ
ンにおける相対的な位置を示すメモリアクセス情報を生
成するプログラム実行手段と、前記第２の目的プログラムを構成するすべての手続、関
数、あるいはサブルーチンについて、前記メモリアクセ
ス情報に対応する命令コードが連続的に存在する領域が
１個の場合にはその領域を有効領域と決定し、前記メモ
リアクセス情報に対応する命令コードが連続的に存在す
る領域が複数個の場合には複数個の領域をすべて含む最
小の領域を有効領域と決定する有効領域決定手段と、前記情報に基づいて、前記有効領域同士が前記計算機や
中央処理装置を構成するキャッシュ・ライン上で衝突を
起こさないように、前記手続、関数、あるいはサブルー
チンを、前記第１の目的プログラムが前記計算機や中央
処理装置で用いられる際に記憶される主記憶装置のいず
れの記憶領域に記憶すべきかを決定し、その決定結果に
基づいて前記第１の目的プログラムを生成する第２のプ
ログラム変換手段とを備えてなることを特徴とするプロ
グラム変換装置。
【請求項９】前記手続、関数、あるいはサブルーチン
は、ユーザが前記原始プログラム中で定義したもの、ユ
ーザにより定義され検査が終了したもの、前記プログラ
ミング言語において処理系で予め用意されているもの、
命令コードの形式で予め用意されているもののうち、少
なくとも１個からなることを特徴とする請求項８記載の
プログラム変換装置。
【請求項１０】前記情報は、前記第２の目的プログラ
ムを実行することにより得られる、前記手続、関数、あ
るいはサブルーチンが実際に呼び出される回数を示す情
報と、前記手続、関数、あるいはサブルーチン同士が互
いを呼び出す関係を示す情報とからなることを特徴とす
る請求項８又は９記載のプログラム変換装置。
【請求項１１】プログラミング言語で記述された原始
プログラムを計算機や中央処理装置が実行可能な言語で
記述された第１の目的プログラムに変換するプログラム
変換装置において、前記原始プログラムを第２の目的プログラムに変換する
と共に、前記第２の目的プログラムについて、ユーザが
前記原始プログラム中で定義した手続、関数、あるいは
サブルーチンを、前記第１の目的プログラムが前記計算
機や中央処理装置で用いられる際に記憶される主記憶装
置の任意の記憶領域に記憶可能に変換して第３の目的プ
ログラムを生成するプログラム変換手段と、前記原始プログラムで用いられている手続、関数、ある
いはサブルーチンのうち、ユーザにより定義され検査が
終了したもの、前記プログラミング言語において処理系
で予め用意されているもの、命令コードの形式で予め用
意されているものの少なくとも一部であって、前記主記
憶装置の任意の記憶領域に記憶可能に変換された手続、
関数、あるいはサブルーチンと、前記第３の目的プログ
ラムとを結合して第４の目的プログラムを生成する結合
手段と、前記第４の目的プログラムを実行しつつ、前記手続、関
数、あるいはサブルーチンが実際に呼び出される回数を
示す情報と、前記手続、関数、あるいはサブルーチン同
士が互いを呼び出す関係を示す情報とからなる動的情報
を収集すると共に、実際に取り出された命令コードが属
する手続、関数、あるいはサブルーチンにおける相対的
な位置を示すメモリアクセス情報を生成するプログラム
実行手段と、前記第４の目的プログラムを構成するすべての手続、関
数、あるいはサブルーチンについて、前記メモリアクセ
ス情報に対応する命令コードが連続的に存在する領域が
１個の場合にはその領域を有効領域と決定し、前記メモ
リアクセス情報に対応する命令コードが連続的に存在す
る領域が複数個の場合には複数個の領域をすべて含む最
小の領域を有効領域と決定する有効領域決定手段と、前記動的情報に基づいて、前記有効領域同士が前記計算
機や中央処理装置を構成するキャッシュ・ライン上で衝
突を起こさないように、前記手続、関数、あるいはサブ
ルーチンを、前記主記憶装置のいずれの記憶領域に記憶
すべきかを決定し、配置情報を生成する最適化手段とを
備え、前記結合手段は、前記配置情報に基づいて、前記原始プ
ログラムで用いられている手続、関数、あるいはサブル
ーチンのうち、ユーザにより定義され検査が終了したも
の、前記プログラミング言語において処理系で予め用意
されているもの、命令コードの形式で予め用意されてい
るものの少なくとも一部であって、前記主記憶装置の任
意の記憶領域に記憶可能に変換された手続、関数、ある
いはサブルーチンと、前記第４の目的プログラムとを結
合して、前記第１の目的プログラムを生成することを特
徴とするプログラム変換装置。
【請求項１２】プログラミング言語で記述された原始
プログラムを計算機や中央処理装置が実行可能な言語で
記述された第１の目的プログラムに変換するプログラム
変換装置において、前記原始プログラムを第２の目的プログラムに変換する
と共に、前記第２の目的プログラムを実行した際に前記
手続、関数、あるいはサブルーチンが実際に呼び出され
る回数をカウントするコードを挿入し、前記第２の目的
プログラムについて、ユーザが前記原始プログラム中で
定義した手続、関数、あるいはサブルーチンを、前記第
１の目的プログラムが前記計算機や中央処理装置で用い
られる際に記憶される主記憶装置の任意の記憶領域に記
憶可能に変換して第３の目的プログラムを生成するプロ
グラム変換手段と、前記原始プログラムで用いられている手続、関数、ある
いはサブルーチンのうち、ユーザにより定義され検査が
終了したもの、前記プログラミング言語において処理系
で予め用意されているもの、命令コードの形式で予め用
意されているものの少なくとも一部であって、前記主記
憶装置の任意の記憶領域に記憶可能に変換された手続、
関数、あるいはサブルーチンと、前記第３の目的プログ
ラムとを結合して第４の目的プログラムを生成する結合
手段と、前記第４の目的プログラムを実行しつつ、前記手続、関
数、あるいはサブルーチンが実際に呼び出される回数を
示す情報と、前記手続、関数、あるいはサブルーチン同
士が互いを呼び出す関係を示す情報とからなる動的情報
を収集すると共に、実際に取り出された命令コードが属
する手続、関数、あるいはサブルーチンにおける相対的
な位置を示すメモリアクセス情報を生成するプログラム
実行手段と、前記第４の目的プログラムを構成するすべての手続、関
数、あるいはサブルーチンについて、前記メモリアクセ
ス情報に対応する命令コードが連続的に存在する領域が
１個の場合にはその領域を有効領域と決定し、前記メモ
リアクセス情報に対応する命令コードが連続的に存在す
る領域が複数個の場合には複数個の領域をすべて含む最
小の領域を有効領域と決定する有効領域決定手段と、前記動的情報に基づいて、前記有効領域同士が前記計算
機や中央処理装置を構成するキャッシュ・ライン上で衝
突を起こさないように、前記手続、関数、あるいはサブ
ルーチンを、前記主記憶装置のいずれの記憶領域に記憶
すべきかを決定し、配置情報を生成する最適化手段とを
備え、前記結合手段は、前記配置情報に基づいて、前記原始プ
ログラムで用いられている手続、関数、あるいはサブル
ーチンのうち、ユーザにより定義され検査が終了したも
の、前記プログラミング言語において処理系で予め用意
されているもの、命令コードの形式で予め用意されてい
るものの少なくとも一部であって、前記主記憶装置の任
意の記憶領域に記憶可能に変換された手続、関数、ある
いはサブルーチンと、前記第４の目的プログラムとを結
合して、前記第１の目的プログラムを生成することを特
徴とするプログラム変換装置。
【請求項１３】前記プログラム実行手段は、前記第２
の目的プログラムの流れを変更する処理に関する命令コ
ードが取り出された場合にだけ前記メモリアクセス情報
を生成することを特徴とする請求項８乃至１２のいずれ
か１に記載のプログラム変換方法。
【請求項１４】コンピュータに請求項１乃至１３のい
ずれか１つに記載の機能を実現させるためのプログラム
変換プログラムを記憶した記憶媒体。