JP2002373077A - 実行時ライブラリ検索方法及び装置、動的リンカ並びにプログラム - Google Patents
実行時ライブラリ検索方法及び装置、動的リンカ並びにプログラムInfo
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- G06F9/44—Arrangements for executing specific programs
- G06F9/445—Program loading or initiating
- G06F9/44521—Dynamic linking or loading; Link editing at or after load time, e.g. Java class loading
Abstract
をリンク先のプログラムの種類に応じて使い分けること
ができるようにする。 【解決手段】 保持手段2は、検索対象となる実行時ラ
イブラリ格納域の検索順序を定めた実行時ライブラリ情
報2-1 〜2-m をプログラムの種類C1〜Cm毎に保持する。
選択手段5は、実行中のプログラム4-1 の種類C1に応じ
た実行時ライブラリ情報2-1 を選択する。動的リンカ3
は、選択された実行時ライブラリ情報2-1が示す実行時
ライブラリ格納域1-1 、1-2 の検索順序に従って、実行
中のプログラム4-1 から指定された識別子x を持つライ
ブラリX1を検索してプログラム4-1にリンクする。プロ
グラムの種類C2のプログラム4-2 から同じ識別子x を指
定したリンク要求があった場合、実行時ライブラリ情報
2-2 が選択され、実行時ライブラリ格納域1-2 が最初に
検索されて識別子x を持つライブラリX2がプログラム2-
2 にリンクされる。
Description
にライブラリファイルを動的にリンクするダイナミック
リンクに関し、特にソフトウェア種別を判断して検索対
象とすべき実行時ライブラリ格納域の検索順序を自動的
に変更する実行時ライブラリ検索方法及び装置に関す
る。
想定して提供されるプログラムの部品群をライブラリと
呼ぶ。プログラムにライブラリを組み込む方式には、コ
ンパイル時にリンクするスタティックリンク方式、プロ
グラム実行時にリンクするダイナミックリンク方式の2
種類があり、後者のダイナミックリンク方式は、メモリ
を無駄に使用することがない等の利点があるため、多く
のコンピュータで良く利用されている。ダイナミックリ
ンク方式で使うライブラリは、一般に実行時ライブラリ
と呼ばれる。例えば、Windows(登録商標)プラ
ットフォームでは、DLL(Dynamic Link
Library)によって実行中のプログラムが必要
となるライブラリをリンクする方式を採用している。ま
た、Java(登録商標)プラットフォームでは、クラ
スをリンクの単位とし、実行時に必要なクラスを呼出す
という形式でダイナミックリンクを実現している。特に
Javaでは、必要となるクラスがネットワークを隔て
た別のマシン上に点在していても、ネットワークを通し
てリンクすることができる。
成例を示す。図6において、1−1〜1−nは実行時ラ
イブラリ格納域であり、これらn個の実行時ライブラリ
格納域1−1〜1−nは予め定められた場所に設置され
ている。個々の実行時ライブラリ格納域1−i(i=1
〜n)は1以上の実行時ライブラリをその識別子で検索
可能なように保持している。実行時ライブラリ情報2−
1は、動的リンカ3が稼働するコンピュータシステム上
に唯一存在し、実行時ライブラリ格納域1−1〜1−n
の場所情報と検索順序とを保持している。プログラム4
はコンピュータシステム上で稼働するアプリケーション
プログラム等のプログラムであり、実行中に必要なライ
ブラリが生じると、そのライブラリを特定する識別子を
指定して動的リンカ3を呼出す(a)。
情報2−1を参照し(b)、この情報2−1で定められ
た検索順序に従って実行時ライブラリ格納域1−1〜1
−nから該当する識別子を持つライブラリを検索し
(c)、見つけたライブラリをプログラム4に動的にリ
ンクする(d)。例えば、情報2−1において、実行時
ライブラリ格納域1−1、実行時ライブラリ格納域1−
2、…、実行時ライブラリ格納域1−nの順番で検索す
ることが設定されている場合、動的リンカ3は、先ず実
行時ライブラリ格納域1−1から該当する識別子を持つ
ライブラリを検索し、あればそれをプログラム4にリン
クする。実行時ライブラリ格納域1−1に無ければ、次
の検索順番である実行時ライブラリ格納域1−2を検索
し、あればそれをプログラム4にリンクする。以下、同
様に該当するライブラリが発見されるまで、実行時ライ
ブラリ情報2−1で設定された検索順序に従って実行時
ライブラリを順番に検索していく。
は、複数の実行時ライブラリ格納域1−1から1−nを
利用する場合、その検索対象となる実行時ライブラリ及
びその検索順番がシステムで固定されており、動的リン
カ3はその固定された順番に従って該当する識別子を持
つライブラリを検索し、最初に見つけたライブラリをリ
ンクする。従って、同じ識別子を持つライブラリが異な
る実行時ライブラリ格納域に格納されていたとしても、
常に検索順序の早い実行時ライブラリ格納域に格納され
ているライブラリがリンクされることになる。この為、
同じ識別子を持つが実装の異なるライブラリを複数用意
しておき、プログラム4の種類に応じて実装の異なるラ
イブラリを使い分けることはできない。
ログラム4bとがあり、共に同じ識別子xを持つライブ
ラリのリンクを要求するが、プログラム4aにリンクす
べきものは例えばバージョン1のライブラリX1、プロ
グラム4bにリンクすべきものはバージョン2のライブ
ラリX2であったとする。そして、図6に示すように、
ライブラリX1は実行時ライブラリ格納域1−1に、ラ
イブラリX2は実行時ライブラリ格納域1−2にそれぞ
れ格納されているとする。この場合、情報2−1に設定
された検索順番が実行時ライブラリ格納域1−1、実行
時ライブラリ格納域1−2の順であったとすると、プロ
グラム4aが実行され、識別子xを伴って動的リンカ3
が呼出されたときは検索順番1の実行時ライブラリ格納
域1−1に存在するライブラリX1がプログラム4aに
リンクされるので問題はない。しかし、プログラム4b
が実行され、識別子xを伴って動的リンカ3が呼出され
た場合も同様に検索順番1の実行時ライブラリ格納域1
−1に存在するライブラリX1がプログラム4bにリン
クされることになり、所望のライブラリX2を動的にリ
ンクすることができない。
たものであり、その目的は、同じ識別子を持つが実装の
異なるライブラリを、リンク先のプログラムの種類に応
じて使い分けることができるようにすることにある。
実行時にライブラリを動的にリンクする際、実行中のプ
ログラムの種類に応じて検索対象となる実行時ライブラ
リ格納域の検索順序を自動的に変更することを基本とす
る。
リ検索方法においては、(a)検索対象となる実行時ラ
イブラリ格納域の検索順序を定めた実行時ライブラリ情
報をプログラムの種類毎に保持する保持手段から、実行
中のプログラムの種類に応じた実行時ライブラリ情報を
選択するステップと、(b)選択された実行時ライブラ
リ情報が示す実行時ライブラリ格納域及び検索順序に従
って、実行中のプログラムから指定された識別子を持つ
ライブラリを検索して前記プログラムにリンクするステ
ップとを含んでいる。
においては、検索対象となる実行時ライブラリ格納域の
検索順序を定めた実行時ライブラリ情報をプログラムの
種類毎に保持する保持手段と、前記保持手段から、実行
中のプログラムの種類に応じた実行時ライブラリ情報を
選択する選択手段と、選択された実行時ライブラリ情報
が示す実行時ライブラリ格納域及び検索順序に従って、
実行中のプログラムから指定された識別子を持つライブ
ラリを検索して前記プログラムにリンクする動的リンカ
とを備えている。
索対象となる実行時ライブラリ格納域の検索順序を定め
た複数の実行時ライブラリ情報の内の実行中プログラム
の種類に応じた実行時ライブラリ情報が示す実行時ライ
ブラリ格納域及びその検索順序に従って、実行中のプロ
グラムから指定された識別子を持つライブラリを検索し
て前記プログラムにリンクする。
に応じて、検索対象となる実行時ライブラリ格納域の検
索順序が自動的に変更され、同じ識別子を持つが実装の
異なるライブラリがリンク先のプログラムの種類に応じ
て使い分けられる。
いて図面を参照して詳細に説明する。
ピュータシステムの一例は、複数の実行時ライブラリ格
納域1−1〜1−nと、複数の実行時ライブラリ情報2
−1〜2−mを保持する保持手段2と、動的リンカ3
と、複数のプログラム4−1〜4−yと、選択手段5と
を含んで構成されている。実行時ライブラリ格納域1−
1〜1−n及び保持手段2は磁気ディスク装置等の記憶
装置上に設けられ、動的リンカ3及び選択手段5はプロ
グラムで実現される。
−nは、コンピュータシステム上のメモリなど予め定め
られた記憶領域に存在し、その場所情報(各実行時ライ
ブラリ格納域に付けられた名前やアドレスなど)によっ
て一意に特定される。図1では、各実行時ライブラリ格
納域1−1〜1−nの左肩にそれぞれの場所情報P1〜
Pnを付記してある。個々の実行時ライブラリ格納域1
−i(i=1〜n)は、1以上のライブラリを含み、各
ライブラリには識別子が付されている。同じ識別子を持
つが実装の異なるライブラリを複数用意する場合、同じ
識別子のライブラリは同じ実行時ライブラリ格納域1−
iに格納せず、異なる実行時ライブラリ格納域に分散し
て格納する。図1には、同じ識別子xを持つが異なる実
装のライブラリX1、X2が例示されており、ライブラ
リX1は実行時ライブラリ格納域1−1に、ライブラリ
X2は実行時ライブラリ格納域1−2に格納されてい
る。
mのそれぞれは、プログラムの種類に1対1に対応す
る。図1では、各実行時ライブラリ情報2−1〜2−m
の左肩にそれぞれの対応するプログラム種類C1〜Cm
を付記してある。個々の実行時ライブラリ情報2−j
(j=1〜m)は、対応する種類のプログラムの動的リ
ンク時に検索対象となる実行時ライブラリ格納域及びそ
の検索順序を規定する。例えば、検索対象となる実行時
ライブラリ格納域の指定は、実行時ライブラリ格納域の
場所情報の記述によって行い、検索順番は場所情報の並
びで指定する。図2に実行時ライブラリ情報2−1〜2
−mの内容例を示す。実行時ライブラリ情報2−1で
は、P1、P2、P3の3つの場所情報がその順番で記
述されており、実行時ライブラリ格納域1−1〜1−3
の3つの実行時ライブラリ格納域が検索対象になるこ
と、その検索の順番が実行時ライブラリ格納域1−1、
実行時ライブラリ格納域1−2、実行時ライブラリ格納
域1−3の順であることが指定されている。同様に実行
時ライブラリ情報1−2では、実行時ライブラリ格納域
1−2、1−4、1−nの3つの実行時ライブラリ格納
域が検索対象になること、その検索の順番は実行時ライ
ブラリ格納域1−2、実行時ライブラリ格納域1−4、
実行時ライブラリ格納域1−nであることが指定されて
いる。
で実行されているプログラムの種類を判断し、保持手段
2に保持された複数の実行時ライブラリ情報2−1〜2
−mの内から、現に実行されているプログラムの種類に
応じた1つの実行時ライブラリ情報を選択する機能を持
つ。プログラムの種別を判断する方法は、当該コンピュ
ータシステムで実行されるプログラムをどういう種類に
分類するかによって相違し、プログラムの名前に基づい
て判断する方法、プログラムのバージョン情報によって
判断する方法、後述するJavaプログラムのように継
承するクラスに基づいて判断する方法などが適宜用いら
れる。
コンピュータシステム上で稼働するアプリケーションプ
ログラム等のプログラムであり、実行中に必要なライブ
ラリが生じると、そのライブラリを特定する識別子を指
定して動的リンカ3に対してリンクを要求する。本例で
は、プログラム4−1のプログラム種類はC1、プログ
ラム4−2のプログラム種類はC2とし、双方のプログ
ラム4−1、4−2で同じ識別子xを持つが実装の異な
るライブラリX1、X2を呼出すものとする。
識別子を指定したリンク要求があった場合に、選択手段
5で選択された実行時ライブラリ情報が示す実行時ライ
ブラリ格納域及びその検索順序に従って、実行中のプロ
グラムから指定された識別子を持つライブラリを検索
し、プログラムにリンクする機能を持つ。
態の動作を説明する。
〜y)の実行開始時、選択手段5によって図3に示す処
理が行われる。先ず選択手段5は、今回実行を開始する
プログラム4−kのプログラム種類が既に判別済みか否
かを、選択手段5の内部に設けられた図4に示す制御テ
ーブル51を参照して調べる(ステップS1)。今回の
プログラム4−kの識別子とプログラム種類のペアが制
御テーブル51に登録されていれば判定済みであり、そ
うでない場合は未判定である。未判定の場合、今回のプ
ログラムの種類をあらためて判定し(ステップS2)、
その識別子とプログラム種類とのペアを制御テーブル5
1に登録する(ステップS3)。そして、保持手段2に
格納された複数の実行時ライブラリ情報2−1〜2−m
のうち、判定したプログラム種類に対応する実行時ライ
ブラリ情報2−jのアドレスを動的リンカ3に出力する
(a、ステップS4)。他方、今回のプログラム4−k
のプログラム種類が既に判定済みであるときは、制御テ
ーブル51に登録されている判定済みのプログラム種類
を参照し、それに対応する実行時ライブラリ情報2−j
のアドレスを動的リンカ3に出力する(a、ステップS
4)。この選択手段5による処理の終了後に、プログラ
ム4−kの実行が開始される。
子を指定したリンク要求が動的リンカ3に出されると
(b)、動的リンカ3は、図5に示すように、選択手段
5から出力されているアドレスに従って保持手段2から
実行時ライブラリ情報2−jを参照する(c、ステップ
S11)。次に、その実行時ライブラリ情報2−jで指
定された検索対象の実行時ライブラリ格納域を指定され
た順番で検索することにより、プログラム4−kから指
定された識別子を持つライブラリを検索する(d、ステ
ップS12)。そして、その識別子を持つライブラリを
最初に発見した時点で、そのライブラリをプログラム4
−kに動的にリンクする(e、ステップS13)。これ
により、プログラム4−kへのライブラリの動的リンク
処理が完了する。
4−1とし、呼び出されたライブラリの識別子をxとす
ると、プログラム4−1のプログラム種類はC1と判定
され、保持手段2からプログラム種類C1に対応する実
行時ライブラリ情報2−1が参照される。図2を参照す
ると、実行時ライブラリ情報2−1ではP1、P2、P
3の場所情報がその順に記述されているため、動的リン
カ3は、検索順番が1番である場所情報P1が示す実行
時ライブラリ格納域1−1を検索し、識別子xを持つラ
イブラリX1を取得してプログラム4−1に動的にリン
クする。
−2で、呼び出されたライブラリの識別子が同じxであ
ったとすると、プログラム4−2のプログラム種類はC
2と判定され、格納手段2からプログラム種類C2に対
応する実行時ライブラリ情報2−2が参照される。図2
を参照すると、実行時ライブラリ情報2−2ではP2、
P4、Pnの場所情報がその順に記述されているため、
動的リンカ3は、検索順番が1番である場所情報P2が
示す実行時ライブラリ格納域1−2を検索し、識別子x
を持つライブラリX2を取得してプログラム4−2に動
的にリンクする。
リ情報2−1〜2−mでは、検索対象とする実行時ライ
ブラリ格納域をプログラムの種類毎に独自に設定した
が、検索対象とする実行時ライブラリ格納域を全てのプ
ログラム種類で同じにし、その検索順序だけをプログラ
ム種類毎に変えるようにしても良い。但し、その場合
は、検索しても無駄な実行時ライブラリ格納域が混じる
ことになり、検索効率は低下する。
例を説明する。
クラスをリンクの単位とし、実行時に必要なクラスを呼
出すという形式でダイナミックリンクを実現している。
今、基底クラスの下位の階層に、第1のプログラム種別
を特徴付ける第1のクラスと、第2のプログラム種別を
特徴付ける第2のクラスとが存在するものとする。例え
ば、第1のクラスは、NTTドコモ株式会社の「iアプ
リ」を特徴付けるクラスであり、第2のクラスは、MI
Dlet(MIDP(Mobile Informat
ion Device Profile)におけるアプ
リケーション単位)を特徴付けるクラスである。この場
合、第1のクラスの下位の階層にあるクラスと第2のク
ラスの下位の階層にあるクラスとは、同じ機能であって
も仕様が異なるため、それぞれにリンクすべきライブラ
リも同じ機能であっても実装が相違する。
ス配下のクラスを第1のプログラム種別、第2のクラス
配下のクラスを第2のプログラム種別として分類する。
或るクラスが第1のクラス、第2のクラスの何れの配下
であるかは、型比較演算子「instanceof」を
用いる方法などによって知ることができるため、選択手
段5は実行を開始するクラスについてinstance
ofを実行し、若し第1のクラスを祖先に持つならば第
1のプログラム種別、若し第2のクラスを祖先に持つな
らば第2のプログラム種別と判別する。
ログラム種別に対応して、また実行時ライブラリ情報2
−2では第2のプログラム種別に対応して、実行時ライ
ブラリ格納域の場所情報と検索順序を保持する。Jav
aではCLASSPATHに相当する。実行時ライブラ
リ格納域は例えばサブディレクトリに相当し、場所情報
は当該サブディレクトリの名前に相当する。ライブラリ
を識別する識別子は、Javaではパッケージ名+クラ
ス名となる。動的リンカ3は、指定されたサブディレク
トリを指定された順番で検索し、指定された識別子を持
つライブラリのクラスを発見すると、それをローダによ
ってメモリにロードする。
いて述べたが、C++等、実行時ライブラリの動的リン
クが可能な他の言語への適用も勿論可能である。
行中のプログラムの種類に応じて、検索対象となる実行
時ライブラリ格納域の検索順序を変更するため、同じ識
別子を持つが実装の異なるライブラリをプログラムの種
類に応じて使い分けることが可能となる。
イブラリを利用する複数種類のプログラムを同一のコン
ピュータシステム上で動作させることが可能となる。
容例を示す図である。
を示すフローチャートである。
制御テーブルの内容例を示す図である。
例を示すフローチャートである。
ブロック図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 プログラムの実行時にライブラリを動的
にリンクするダイナミックリンクにおける実行時ライブ
ラリ検索方法であって、実行中のプログラムの種類に応
じて検索対象となる実行時ライブラリ格納域の検索順序
を自動的に変更する実行時ライブラリ検索方法。 - 【請求項2】 プログラムの実行時にライブラリを動的
にリンクするダイナミックリンクにおける実行時ライブ
ラリ検索方法であって、(a)検索対象となる実行時ラ
イブラリ格納域の検索順序を定めた実行時ライブラリ情
報をプログラムの種類毎に保持する保持手段から、実行
中のプログラムの種類に応じた実行時ライブラリ情報を
選択するステップと、(b)選択された実行時ライブラ
リ情報が示す実行時ライブラリ格納域及び検索順序に従
って、実行中のプログラムから指定された識別子を持つ
ライブラリを検索して前記プログラムにリンクするステ
ップとを含む実行時ライブラリ検索方法。 - 【請求項3】 プログラムの実行時にライブラリを動的
にリンクするダイナミックリンクにおける実行時ライブ
ラリ検索装置であって、実行中のプログラムの種類に応
じて検索対象となる実行時ライブラリ格納域の検索順序
を自動的に変更する実行時ライブラリ検索装置。 - 【請求項4】 プログラムの実行時にライブラリを動的
にリンクするダイナミックリンクにおける実行時ライブ
ラリ検索装置において、 検索対象となる実行時ライブラリ格納域の検索順序を定
めた実行時ライブラリ情報をプログラムの種類毎に保持
する保持手段と、 前記保持手段から、実行中のプログラムの種類に応じた
実行時ライブラリ情報を選択する選択手段と、 選択された実行時ライブラリ情報が示す実行時ライブラ
リ格納域及び検索順序に従って、実行中のプログラムか
ら指定された識別子を持つライブラリを検索して前記プ
ログラムにリンクする動的リンカとを備えた実行時ライ
ブラリ検索装置。 - 【請求項5】 検索対象となる実行時ライブラリ格納域
の検索順序を定めた複数の実行時ライブラリ情報の内の
実行中プログラムの種類に応じた実行時ライブラリ情報
が示す実行時ライブラリ格納域及びその検索順序に従っ
て、実行中のプログラムから指定された識別子を持つラ
イブラリを検索して前記プログラムにリンクする動的リ
ンカ。 - 【請求項6】 コンピュータを、 検索対象となる実行時ライブラリ格納域の検索順序を定
めた実行時ライブラリ情報をプログラムの種類毎に保持
する保持手段、 前記保持手段から、実行中のプログラムの種類に応じた
実行時ライブラリ情報を選択する選択手段、 選択された実行時ライブラリ情報が示す実行時ライブラ
リ格納域及び検索順序に従って、実行中のプログラムか
ら指定された識別子を持つライブラリを検索して前記プ
ログラムにリンクする動的リンカ、 として機能させるプログラム。
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