JP2003196106A - プログラム変換方法、コンピュータ装置及びプログラム - Google Patents
プログラム変換方法、コンピュータ装置及びプログラムInfo
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- JP2003196106A JP2003196106A JP2001387263A JP2001387263A JP2003196106A JP 2003196106 A JP2003196106 A JP 2003196106A JP 2001387263 A JP2001387263 A JP 2001387263A JP 2001387263 A JP2001387263 A JP 2001387263A JP 2003196106 A JP2003196106 A JP 2003196106A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンパイルにおけるプログラムの最適化にお
いて、ＤＣＥ（デッドコードエリミネーション）による
コード消去をより効果的に行うことを可能とする。 【解決手段】 実行プログラム中のメソッド呼び出しに
おけるオブジェクト参照の使用の状態に基づいて、処理
対象となるメソッド呼び出しを決定し、処理対象として
決定されたメソッド呼び出しをインライン展開し、イン
ライン展開されたメソッド呼び出しにおけるオブジェク
トのインスタンス変数をスカラー化し、インライン展開
及びスカラー化が施された実行プログラムに対してデッ
ドコードエリミネーションを実行する。
いて、ＤＣＥ（デッドコードエリミネーション）による
コード消去をより効果的に行うことを可能とする。 【解決手段】 実行プログラム中のメソッド呼び出しに
おけるオブジェクト参照の使用の状態に基づいて、処理
対象となるメソッド呼び出しを決定し、処理対象として
決定されたメソッド呼び出しをインライン展開し、イン
ライン展開されたメソッド呼び出しにおけるオブジェク
トのインスタンス変数をスカラー化し、インライン展開
及びスカラー化が施された実行プログラムに対してデッ
ドコードエリミネーションを実行する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータプロ
グラムの最適化方法に関し、特に計算結果が使用されな
い計算（不使用計算）を削除して最適化を行う方法に関
する。
グラムの最適化方法に関し、特に計算結果が使用されな
い計算（不使用計算）を削除して最適化を行う方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】今日、複雑なソフトウェアは、機能毎に
コンポーネント化されて設計されることが一般的であ
る。この場合、各コンポーネントは、様々なプログラム
で共通に使える機能を提供するよう設計される。そうし
たソフトウェアをＪａｖａに代表されるようなオブジェ
クト指向言語で書く場合、各機能はクラス、オブジェク
ト、メソッドに分類され、実現される。そして、ある機
能を利用したいとき、プログラムはオブジェクトを生成
してメソッドを呼ぶ。
コンポーネント化されて設計されることが一般的であ
る。この場合、各コンポーネントは、様々なプログラム
で共通に使える機能を提供するよう設計される。そうし
たソフトウェアをＪａｖａに代表されるようなオブジェ
クト指向言語で書く場合、各機能はクラス、オブジェク
ト、メソッドに分類され、実現される。そして、ある機
能を利用したいとき、プログラムはオブジェクトを生成
してメソッドを呼ぶ。
【０００３】こうしたオブジェクト指向的なソフトウェ
アの設計では、計算結果の全てを必ずしも必要としない
場合がある。例えば、２つの情報を含むオブジェクトが
値の授受に使われるとき、プログラムの場所によっては
片方の情報しか使わない場合などである。その場合、使
わない情報のための計算は、無駄な処理であり、そのよ
うな無駄な処理の存在がソフトウェアの実行性能に大き
な影響を与えてしまう場合もある。
アの設計では、計算結果の全てを必ずしも必要としない
場合がある。例えば、２つの情報を含むオブジェクトが
値の授受に使われるとき、プログラムの場所によっては
片方の情報しか使わない場合などである。その場合、使
わない情報のための計算は、無駄な処理であり、そのよ
うな無駄な処理の存在がソフトウェアの実行性能に大き
な影響を与えてしまう場合もある。
【０００４】コンパイラによるプログラムの最適化技術
としてデッドコードエリミネーション（dead code elim
ination：ＤＣＥ）という手法（dead store eliminatio
nとも言う）が知られている。これは、コンパイルの対
象内におけるメソッドなどを解析することにより、計算
結果が使われないと判断されるコードを消去する最適化
技術である。こうしたコードには、コントロールフロー
上の不到達コード（unreachable code）、解決済みの条
件分岐（resolved conditionals）、使われない値を定
義するコード（dead store）がある。具体的な手法とし
ては、ＣＦＧ（Context Free Grammar）やＳＳＡ形式
（Static Single Assignment Form）上で、定数伝搬（c
onstant propagation）やコピー伝搬（copy propagatio
n）などの前向きデータフロー（forward dataflow）最
適化と組み合わせて、定義値の使用者（reaching use）
を解析する後ろ向きデータフロー（backward dataflo
w）最適化を行う。
としてデッドコードエリミネーション（dead code elim
ination：ＤＣＥ）という手法（dead store eliminatio
nとも言う）が知られている。これは、コンパイルの対
象内におけるメソッドなどを解析することにより、計算
結果が使われないと判断されるコードを消去する最適化
技術である。こうしたコードには、コントロールフロー
上の不到達コード（unreachable code）、解決済みの条
件分岐（resolved conditionals）、使われない値を定
義するコード（dead store）がある。具体的な手法とし
ては、ＣＦＧ（Context Free Grammar）やＳＳＡ形式
（Static Single Assignment Form）上で、定数伝搬（c
onstant propagation）やコピー伝搬（copy propagatio
n）などの前向きデータフロー（forward dataflow）最
適化と組み合わせて、定義値の使用者（reaching use）
を解析する後ろ向きデータフロー（backward dataflo
w）最適化を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たＤＣＥによるプログラムの最適化技術は、数値計算の
ように複雑な計算式の無駄を削減する点では効果的だ
が、Ｊａｖａ等のコンポーネント化されたオブジェクト
指向言語では機能しにくいという欠点があった。その大
きな理由は次の２つである。１つは、ＤＣＥの削除対象
がメソッド内のコードに限られることである。通常、Ｊ
ａｖａのようなオブジェクト指向言語では、１つの情報
を作るために複数あるいは多段のメソッド呼び出しが行
われるのが普通である。そのような多段のメソッド呼び
出しが行われている場合にはＤＣＥによる削除対象とな
らない。もう１つの理由は、ヒープに書かれた値はグロ
ーバルに参照可能であり、そうしたグローバルな値につ
いてＤＣＥはreaching use解析できないことである。通
常、Ｊａｖａのオブジェクトはヒープ上に作られる。そ
のため、ＤＣＥによっては使用者（reaching use）を解
析できず、コードを削除することができない。
たＤＣＥによるプログラムの最適化技術は、数値計算の
ように複雑な計算式の無駄を削減する点では効果的だ
が、Ｊａｖａ等のコンポーネント化されたオブジェクト
指向言語では機能しにくいという欠点があった。その大
きな理由は次の２つである。１つは、ＤＣＥの削除対象
がメソッド内のコードに限られることである。通常、Ｊ
ａｖａのようなオブジェクト指向言語では、１つの情報
を作るために複数あるいは多段のメソッド呼び出しが行
われるのが普通である。そのような多段のメソッド呼び
出しが行われている場合にはＤＣＥによる削除対象とな
らない。もう１つの理由は、ヒープに書かれた値はグロ
ーバルに参照可能であり、そうしたグローバルな値につ
いてＤＣＥはreaching use解析できないことである。通
常、Ｊａｖａのオブジェクトはヒープ上に作られる。そ
のため、ＤＣＥによっては使用者（reaching use）を解
析できず、コードを削除することができない。
【０００６】図７は、オブジェクト指向言語によるプロ
グラムのメソッド呼び出しの一例を示す図である。図７
に示すプログラムの部分は、オブジェクト参照ｖが定義
され（v's def）、その使用（use）がオブジェクトｖを
レシーバとするメソッドmtd1の呼び出しである（v's us
e）場合を表す。この例では、メソッドmtd1はオブジェ
クトｖのインスタンス変数i1に値１を代入してメソッド
mtd2を呼び、メソッドmtd2はオブジェクトｖのインスタ
ンス変数i2に値２を代入する。この場合、オブジェクト
ｖのインスタンス変数に値を代入した結果が、他で使用
されない場合であっても、当該オブジェクトｖがメソッ
ドmtd1呼び出しに使われているので、ＤＣＥでは削除さ
れない。
グラムのメソッド呼び出しの一例を示す図である。図７
に示すプログラムの部分は、オブジェクト参照ｖが定義
され（v's def）、その使用（use）がオブジェクトｖを
レシーバとするメソッドmtd1の呼び出しである（v's us
e）場合を表す。この例では、メソッドmtd1はオブジェ
クトｖのインスタンス変数i1に値１を代入してメソッド
mtd2を呼び、メソッドmtd2はオブジェクトｖのインスタ
ンス変数i2に値２を代入する。この場合、オブジェクト
ｖのインスタンス変数に値を代入した結果が、他で使用
されない場合であっても、当該オブジェクトｖがメソッ
ドmtd1呼び出しに使われているので、ＤＣＥでは削除さ
れない。
【０００７】図７に示したオブジェクトｖのインスタン
ス変数i1、i2への値の代入計算の結果は、共に使用され
ない。すなわちdead storeであり、この代入計算は無駄
な計算である。しかしながら、実際にオブジェクトを使
用しない場合であっても、メソッド呼び出しのために見
かけ上は使用されるように見え、さらにオブジェクトへ
の書き込みがグローバル扱いされるため、ＤＣＥによる
最適化単独では、上記のような無駄な計算を削除できな
い。
ス変数i1、i2への値の代入計算の結果は、共に使用され
ない。すなわちdead storeであり、この代入計算は無駄
な計算である。しかしながら、実際にオブジェクトを使
用しない場合であっても、メソッド呼び出しのために見
かけ上は使用されるように見え、さらにオブジェクトへ
の書き込みがグローバル扱いされるため、ＤＣＥによる
最適化単独では、上記のような無駄な計算を削除できな
い。
【０００８】そこで本発明は、メソッド呼び出しを無視
すれば使用者（reaching use）がないようなオブジェク
ト参照の定義を対象とし、そのオブジェクトを操作する
計算を削除する最適化方法を実現することを目的とす
る。
すれば使用者（reaching use）がないようなオブジェク
ト参照の定義を対象とし、そのオブジェクトを操作する
計算を削除する最適化方法を実現することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、次のように構成されたプログラム変換方
法として実現される。すなわち、このプログラム変換方
法は、オブジェクト指向プログラミング言語で記述され
た実行プログラムのソースコードを読み込み、機械語コ
ードに変換するプログラム変換方法であって、メモリか
ら処理対象である実行プログラムを読み出し、この実行
プログラム中のメソッド呼び出しに関して、このメソッ
ド呼び出し中のオブジェクト参照の使用が、オブジェク
トの要素が活用されない引数であるかどうかを調べるス
テップと、この実行プログラム中の所定のメソッド呼び
出しに関して、このメソッド呼び出しが当該メソッド呼
び出し中のオブジェクト参照をグローバル化せず、かつ
当該メソッド呼び出し中の全てのオブジェクト参照の使
用が、オブジェクトの要素が活用されない引数である場
合に、デッドコードエリミネーションにより、このメソ
ッド呼び出しにおける所定のコードを消去するステップ
と、コードを消去された実行プログラムをメモリに格納
するステップとを含むことを特徴とする。
め、本発明は、次のように構成されたプログラム変換方
法として実現される。すなわち、このプログラム変換方
法は、オブジェクト指向プログラミング言語で記述され
た実行プログラムのソースコードを読み込み、機械語コ
ードに変換するプログラム変換方法であって、メモリか
ら処理対象である実行プログラムを読み出し、この実行
プログラム中のメソッド呼び出しに関して、このメソッ
ド呼び出し中のオブジェクト参照の使用が、オブジェク
トの要素が活用されない引数であるかどうかを調べるス
テップと、この実行プログラム中の所定のメソッド呼び
出しに関して、このメソッド呼び出しが当該メソッド呼
び出し中のオブジェクト参照をグローバル化せず、かつ
当該メソッド呼び出し中の全てのオブジェクト参照の使
用が、オブジェクトの要素が活用されない引数である場
合に、デッドコードエリミネーションにより、このメソ
ッド呼び出しにおける所定のコードを消去するステップ
と、コードを消去された実行プログラムをメモリに格納
するステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】さらに好ましくは、このプログラム変換方
法は、デッドコードエリミネーションによりメソッド呼
び出しのコードを消去するステップに先立って、当該メ
ソッド呼び出しをインライン展開するステップ、及び当
該メソッド呼び出しにおけるオブジェクトのインスタン
ス変数をスカラー化するステップをさらに含む。
法は、デッドコードエリミネーションによりメソッド呼
び出しのコードを消去するステップに先立って、当該メ
ソッド呼び出しをインライン展開するステップ、及び当
該メソッド呼び出しにおけるオブジェクトのインスタン
ス変数をスカラー化するステップをさらに含む。
【００１１】また、本発明による他のプログラム変換方
法は、メモリから処理対象である実行プログラムを読み
出し、この実行プログラム中の所定のメソッド呼び出し
をインライン展開する第１のステップと、インライン展
開されたメソッド呼び出しにおけるオブジェクトのイン
スタンス変数をスカラー化する第２のステップと、第
１、第２のステップが施された実行プログラムに対して
デッドコードエリミネーションを実行する第３のステッ
プと、デッドコードエリミネーションを施された実行プ
ログラムをメモリに格納する第４のステップとを含むこ
とを特徴とする。
法は、メモリから処理対象である実行プログラムを読み
出し、この実行プログラム中の所定のメソッド呼び出し
をインライン展開する第１のステップと、インライン展
開されたメソッド呼び出しにおけるオブジェクトのイン
スタンス変数をスカラー化する第２のステップと、第
１、第２のステップが施された実行プログラムに対して
デッドコードエリミネーションを実行する第３のステッ
プと、デッドコードエリミネーションを施された実行プ
ログラムをメモリに格納する第４のステップとを含むこ
とを特徴とする。
【００１２】さらに好ましくは、このプログラム変換方
法は、実行プログラム中のメソッド呼び出しに関して、
当該メソッド呼び出し中の全てのオブジェクト参照の使
用が、オブジェクトの要素が活用されない引数であり、
かつ実行プログラム中の所定のメソッド呼び出しが当該
メソッド呼び出し中のオブジェクト参照をグローバル化
しない場合に、当該メソッド呼び出しを前記インライン
展開の対象として決定するステップをさらに含む。
法は、実行プログラム中のメソッド呼び出しに関して、
当該メソッド呼び出し中の全てのオブジェクト参照の使
用が、オブジェクトの要素が活用されない引数であり、
かつ実行プログラム中の所定のメソッド呼び出しが当該
メソッド呼び出し中のオブジェクト参照をグローバル化
しない場合に、当該メソッド呼び出しを前記インライン
展開の対象として決定するステップをさらに含む。
【００１３】さらにまた、上記の目的を達成する本発明
は、次のように構成されたコンピュータ装置として実現
される。すなわち、オブジェクト指向プログラミング言
語で記述された実行プログラムのソースコードを読み込
み、機械語コードに変換するコンピュータ装置におい
て、メソッド呼び出しにおけるオブジェクト参照の使用
の状態に基づいて、処理対象となるメソッド呼び出しを
決定する処理対象抽出部と、この処理対象抽出部により
処理対象として決定されたメソッド呼び出しをインライ
ン展開するインライン展開処理部と、このインライン展
開処理部にてインライン展開されたメソッド呼び出しに
おけるオブジェクトのインスタンス変数をスカラー化す
るスカラー化処理部と、インライン展開処理部及びスカ
ラー化処理部による処理が施された実行プログラムに対
してデッドコードエリミネーションを実行するデッドコ
ードエリミネーション実行部とを備えることを特徴とす
る。
は、次のように構成されたコンピュータ装置として実現
される。すなわち、オブジェクト指向プログラミング言
語で記述された実行プログラムのソースコードを読み込
み、機械語コードに変換するコンピュータ装置におい
て、メソッド呼び出しにおけるオブジェクト参照の使用
の状態に基づいて、処理対象となるメソッド呼び出しを
決定する処理対象抽出部と、この処理対象抽出部により
処理対象として決定されたメソッド呼び出しをインライ
ン展開するインライン展開処理部と、このインライン展
開処理部にてインライン展開されたメソッド呼び出しに
おけるオブジェクトのインスタンス変数をスカラー化す
るスカラー化処理部と、インライン展開処理部及びスカ
ラー化処理部による処理が施された実行プログラムに対
してデッドコードエリミネーションを実行するデッドコ
ードエリミネーション実行部とを備えることを特徴とす
る。
【００１４】ここで、詳しくは、処理対象抽出部は、実
行プログラム中の所定のメソッド呼び出しに関して、こ
のメソッド呼び出しが当該メソッド呼び出し中のオブジ
ェクト参照をグローバル化せず、かつ当該メソッド呼び
出し中の全てのオブジェクト参照の使用が、オブジェク
トの要素が活用されない引数である場合に、このメソッ
ド呼び出しを処理対象として決定する。実行プログラム
中の所定のメソッドが上記の条件に合致するかについて
は、コード解析部を設けてプログラム変換時に解析を行
うことにより調べても良いし、予め実行プログラムの各
メソッドについて解析を行って結果をデータベースに格
納しておき、プログラム変換時にこのデータベースから
必要な情報を読み出すようにしても良い。さらに、予め
上記の条件に合致するようなメソッドを人為的に定義し
てデータベースに格納しておき、プログラム変換時にこ
のデータベースを参照することもできる。
行プログラム中の所定のメソッド呼び出しに関して、こ
のメソッド呼び出しが当該メソッド呼び出し中のオブジ
ェクト参照をグローバル化せず、かつ当該メソッド呼び
出し中の全てのオブジェクト参照の使用が、オブジェク
トの要素が活用されない引数である場合に、このメソッ
ド呼び出しを処理対象として決定する。実行プログラム
中の所定のメソッドが上記の条件に合致するかについて
は、コード解析部を設けてプログラム変換時に解析を行
うことにより調べても良いし、予め実行プログラムの各
メソッドについて解析を行って結果をデータベースに格
納しておき、プログラム変換時にこのデータベースから
必要な情報を読み出すようにしても良い。さらに、予め
上記の条件に合致するようなメソッドを人為的に定義し
てデータベースに格納しておき、プログラム変換時にこ
のデータベースを参照することもできる。
【００１５】上記のコンピュータ装置は、機械語コード
に変換された実行プログラムを実行するプログラム実行
部をさらに備える構成とすることもできる。さらにま
た、本発明は、コンピュータを制御して上述したプログ
ラム変換方法や各種の機能を実現するプログラムとして
実現することができる。このプログラムは、磁気ディス
クや光ディスク、半導体メモリ、その他の記録媒体に格
納して配布したり、ネットワークを介して配信したりす
ることにより提供することができる。
に変換された実行プログラムを実行するプログラム実行
部をさらに備える構成とすることもできる。さらにま
た、本発明は、コンピュータを制御して上述したプログ
ラム変換方法や各種の機能を実現するプログラムとして
実現することができる。このプログラムは、磁気ディス
クや光ディスク、半導体メモリ、その他の記録媒体に格
納して配布したり、ネットワークを介して配信したりす
ることにより提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいて、この発明を詳細に説明する。まず、本発明
の概要を説明する。オブジェクト参照の使用（use）
が、オブジェクトの要素が活用されないメソッド呼び出
しの引数であって、かつオブジェクト参照がメソッド呼
び出しでグローバル化（エスケープ）しない場合、その
使用（use）をファントムユース（phantom use）と呼ぶ
ことにする。
に基づいて、この発明を詳細に説明する。まず、本発明
の概要を説明する。オブジェクト参照の使用（use）
が、オブジェクトの要素が活用されないメソッド呼び出
しの引数であって、かつオブジェクト参照がメソッド呼
び出しでグローバル化（エスケープ）しない場合、その
使用（use）をファントムユース（phantom use）と呼ぶ
ことにする。
【００１７】本発明では、あるコードが定義するオブジ
ェクトの使用がファントムユースのみであると解析でき
たとき、そのファントムユースのメソッド呼び出しをイ
ンライン展開する。次に、そのオブジェクトの各インス
タンス変数をスカラー化する。そしてＤＣＥ（dead cod
e elimination）を行う。これにより、グローバルに他
へ影響を及ぼす計算、あるいは計算結果が使用される計
算を残し、計算結果が使用されない計算だけが削除され
る。
ェクトの使用がファントムユースのみであると解析でき
たとき、そのファントムユースのメソッド呼び出しをイ
ンライン展開する。次に、そのオブジェクトの各インス
タンス変数をスカラー化する。そしてＤＣＥ（dead cod
e elimination）を行う。これにより、グローバルに他
へ影響を及ぼす計算、あるいは計算結果が使用される計
算を残し、計算結果が使用されない計算だけが削除され
る。
【００１８】図１は、本実施の形態による最適化方法を
実現するコンピュータシステムのシステム構成を示す図
である。図１を参照すると、本実施の形態におけるコン
ピュータシステムは、ソースプログラム（入力コード）
をコンパイルするコンパイラ１００と、コンパイラ１０
０にてコンパイルされたオブジェクトプログラム（出力
コード）を実行して種々の処理を行うプログラム実行部
２００と、メモリ３００とを備える。コンパイラ１００
及びプログラム実行部２００は、パーソナルコンピュー
タやワークステーションなどのコンピュータシステムに
おけるプログラム制御されたＣＰＵにて実現される。メ
モリ３００は、コンピュータ装置のメインメモリであ
り、ＲＡＭ等で実現される。メモリ３００には、本実施
の形態で用いられるファントムユースデータベース３１
０が格納される。また、図示しないが、ＣＰＵを制御し
てコンパイラ１００として動作させるためのプログラム
やコンパイルの対象となるプログラムが格納される。な
お、メモリ３００に格納されるファントムユースデータ
ベース３１０及びプログラムは、必要に応じて、適宜磁
気ディスクその他の記録媒体に保存されることは言うま
でもない。
実現するコンピュータシステムのシステム構成を示す図
である。図１を参照すると、本実施の形態におけるコン
ピュータシステムは、ソースプログラム（入力コード）
をコンパイルするコンパイラ１００と、コンパイラ１０
０にてコンパイルされたオブジェクトプログラム（出力
コード）を実行して種々の処理を行うプログラム実行部
２００と、メモリ３００とを備える。コンパイラ１００
及びプログラム実行部２００は、パーソナルコンピュー
タやワークステーションなどのコンピュータシステムに
おけるプログラム制御されたＣＰＵにて実現される。メ
モリ３００は、コンピュータ装置のメインメモリであ
り、ＲＡＭ等で実現される。メモリ３００には、本実施
の形態で用いられるファントムユースデータベース３１
０が格納される。また、図示しないが、ＣＰＵを制御し
てコンパイラ１００として動作させるためのプログラム
やコンパイルの対象となるプログラムが格納される。な
お、メモリ３００に格納されるファントムユースデータ
ベース３１０及びプログラムは、必要に応じて、適宜磁
気ディスクその他の記録媒体に保存されることは言うま
でもない。
【００１９】図１において、コンパイラ１００は、バイ
トコード（byte code）で記述された入力コードを入力
して処理し、機械語で記述された出力コードを生成して
出力する。この入力コードの入力は、コード生成装置４
００にて生成された入力コードを直接入力したり、コー
ド生成装置４００にて生成された入力コードを記憶した
記憶装置５００から入力したり、ネットワーク６００上
に存在するコード生成装置４００や記憶装置５００から
ネットワーク６００を介して入力したりすることにより
行われる。コンパイラ１００により生成された出力コー
ドは、プログラム実行部２００により実行される。な
お、本実施の形態において、コンパイラ１００は、Ｊａ
ｖａにおけるＪＩＴ（Just In Time）コンパイラのよう
な、実行プログラムを実行する際に動的に実行プログラ
ムのコンパイル処理を行うコンパイラであっても良い
し、ソースプログラムを予めコンパイルして生成された
オブジェクトプログラムを実行プログラムとする使用形
態におけるコンパイラであっても良い。
トコード（byte code）で記述された入力コードを入力
して処理し、機械語で記述された出力コードを生成して
出力する。この入力コードの入力は、コード生成装置４
００にて生成された入力コードを直接入力したり、コー
ド生成装置４００にて生成された入力コードを記憶した
記憶装置５００から入力したり、ネットワーク６００上
に存在するコード生成装置４００や記憶装置５００から
ネットワーク６００を介して入力したりすることにより
行われる。コンパイラ１００により生成された出力コー
ドは、プログラム実行部２００により実行される。な
お、本実施の形態において、コンパイラ１００は、Ｊａ
ｖａにおけるＪＩＴ（Just In Time）コンパイラのよう
な、実行プログラムを実行する際に動的に実行プログラ
ムのコンパイル処理を行うコンパイラであっても良い
し、ソースプログラムを予めコンパイルして生成された
オブジェクトプログラムを実行プログラムとする使用形
態におけるコンパイラであっても良い。
【００２０】図２は、本実施の形態におけるコンパイラ
１００の構成を説明する図である。図２を参照すると、
コンパイラ１００は、本実施の形態による最適化の対象
となるメソッド呼び出しを抽出する処理対象抽出部１１
０と、処理対象抽出部１１０にて利用されるファントム
ユースに関する情報を解析するファントムユース解析を
行うファントムユース解析部１２０と、メソッド呼び出
しのインライン展開を行うインライン展開処理部１３０
と、オブジェクト構造体のスカラー化を行うスカラー化
処理部１４０と、デッドコードエリミネーション（ＤＣ
Ｅ）を行うＤＣＥ実行部１５０とを備える。図２に示し
たコンパイラ１００の各構成要素は、コンピュータプロ
グラムにより制御されたＣＰＵにて実現される仮想的な
ソフトウェアブロックである。ＣＰＵを制御する当該コ
ンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやフロッピー
（登録商標）ディスクなどの記録媒体に格納して配布し
たり、ネットワークを介して伝送したりすることにより
提供される。なお、図２に示したコンパイラ１００の構
成要素は、本実施の形態における特徴的な機能に関する
ものである。図示しないが、実際にはコンパイラ１００
は、入力コードの字句解析や構文解析、機械語のコード
生成、各種の最適化処理といったコンパイル処理におけ
る一般的な機能を有することは言うまでもない。
１００の構成を説明する図である。図２を参照すると、
コンパイラ１００は、本実施の形態による最適化の対象
となるメソッド呼び出しを抽出する処理対象抽出部１１
０と、処理対象抽出部１１０にて利用されるファントム
ユースに関する情報を解析するファントムユース解析を
行うファントムユース解析部１２０と、メソッド呼び出
しのインライン展開を行うインライン展開処理部１３０
と、オブジェクト構造体のスカラー化を行うスカラー化
処理部１４０と、デッドコードエリミネーション（ＤＣ
Ｅ）を行うＤＣＥ実行部１５０とを備える。図２に示し
たコンパイラ１００の各構成要素は、コンピュータプロ
グラムにより制御されたＣＰＵにて実現される仮想的な
ソフトウェアブロックである。ＣＰＵを制御する当該コ
ンピュータプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭやフロッピー
（登録商標）ディスクなどの記録媒体に格納して配布し
たり、ネットワークを介して伝送したりすることにより
提供される。なお、図２に示したコンパイラ１００の構
成要素は、本実施の形態における特徴的な機能に関する
ものである。図示しないが、実際にはコンパイラ１００
は、入力コードの字句解析や構文解析、機械語のコード
生成、各種の最適化処理といったコンパイル処理におけ
る一般的な機能を有することは言うまでもない。
【００２１】上記構成において、処理対象抽出部１１０
は、メモリ３００からコンパイル対象であるプログラム
を読み込み、当該プログラム中から、本実施の形態にお
いて最終的にＤＣＥによる最適化を行う対象となるメソ
ッド呼び出しを抽出する。具体的には、データフロー解
析によりオブジェクトの使用（use）を特定すると共
に、エスケープ解析（Escape Analysis）によりメソッ
ド呼び出しがオブジェクトをグローバル化するかどうか
を調べ、オブジェクトの使用（use）がファントムユー
スのみであれば、当該メソッド呼び出しを最適化の対象
とする。そして、最適化の対象とされたメソッド呼び出
しについての情報をインライン展開処理部１３０に渡
す。なお、処理対象抽出部１１０に読み込まれるプログ
ラムは、オブジェクトコード（実行可能コード）に変換
され、必要な最適化処理が施されたものである。
は、メモリ３００からコンパイル対象であるプログラム
を読み込み、当該プログラム中から、本実施の形態にお
いて最終的にＤＣＥによる最適化を行う対象となるメソ
ッド呼び出しを抽出する。具体的には、データフロー解
析によりオブジェクトの使用（use）を特定すると共
に、エスケープ解析（Escape Analysis）によりメソッ
ド呼び出しがオブジェクトをグローバル化するかどうか
を調べ、オブジェクトの使用（use）がファントムユー
スのみであれば、当該メソッド呼び出しを最適化の対象
とする。そして、最適化の対象とされたメソッド呼び出
しについての情報をインライン展開処理部１３０に渡
す。なお、処理対象抽出部１１０に読み込まれるプログ
ラムは、オブジェクトコード（実行可能コード）に変換
され、必要な最適化処理が施されたものである。
【００２２】本実施の形態では、オブジェクト構造体定
義に対して当該定義を参照してメソッド呼び出しを行う
とき、メソッド呼び出しが当該オブジェクトをグローバ
ル化（エスケープ）させず、かつオブジェクト構造体の
要素の定義だけを行う場合、すなわちそのメソッド呼び
出しにおけるオブジェクト参照をファントムユースする
だけの場合に注目する。グローバル化するメソッドかど
うかは、エスケープ解析を活用して識別することができ
る。エスケープ解析において、グローバル化せず、プロ
グラムのある地点で定義されたオブジェクト構造体の各
要素に関して、当該要素の使用（use）がファントムユ
ースのみであると解析できたとき、そのファントムユー
スのメソッド呼び出しが、本実施の形態による最適化の
対象である。
義に対して当該定義を参照してメソッド呼び出しを行う
とき、メソッド呼び出しが当該オブジェクトをグローバ
ル化（エスケープ）させず、かつオブジェクト構造体の
要素の定義だけを行う場合、すなわちそのメソッド呼び
出しにおけるオブジェクト参照をファントムユースする
だけの場合に注目する。グローバル化するメソッドかど
うかは、エスケープ解析を活用して識別することができ
る。エスケープ解析において、グローバル化せず、プロ
グラムのある地点で定義されたオブジェクト構造体の各
要素に関して、当該要素の使用（use）がファントムユ
ースのみであると解析できたとき、そのファントムユー
スのメソッド呼び出しが、本実施の形態による最適化の
対象である。
【００２３】ここで、ファントムユースについて、さら
に詳細に説明する。まず、所定のメソッドｍの呼び出し
（コールサイト）ｃｓに引数ｐ（要素ベクタ）を渡すと
き、メソッドｍの引数ｐに関する使用セットｕｓ（ｍ，
ｐ）を次の数１式に示すように定義する。
に詳細に説明する。まず、所定のメソッドｍの呼び出し
（コールサイト）ｃｓに引数ｐ（要素ベクタ）を渡すと
き、メソッドｍの引数ｐに関する使用セットｕｓ（ｍ，
ｐ）を次の数１式に示すように定義する。
【数１】
【００２４】また、メソッドＭのコールサイトｃｓの引
数ｐに関する到達使用セットｒｕｓ（Ｍ，ｃｓ，ｐ）を
次の数２式に示すように定義する。
数ｐに関する到達使用セットｒｕｓ（Ｍ，ｃｓ，ｐ）を
次の数２式に示すように定義する。
【数２】
【００２５】以上のように定義された使用セットｕｓ
（ｍ，ｐ）及び到達使用セットｒｕｓ（Ｍ，ｃｓ，ｐ）
に基づき、ファントムユースは次のように定義される。
所定のメソッドＭが含むコールサイト集合をＣＳ（Ｍ）
とし、そのうちの所定の要素ｃｓに関して、当該要素ｃ
ｓに渡される引数ｐについてｄｓ（ｔ（ｃｓ），ｐ）の
ｐi d＝１かつｒｕｓ（Ｍ，ｃｓ，ｐ）のｐi u＝１である
ならば、引数ｐのｉ番目の要素をｃｓのファントムユー
スと呼ぶ。ここで、ｔ（ｃｓ）は、コールサイトｃｓか
ら呼ばれるメソッドあるいはその全ての候補メソッドで
ある。
（ｍ，ｐ）及び到達使用セットｒｕｓ（Ｍ，ｃｓ，ｐ）
に基づき、ファントムユースは次のように定義される。
所定のメソッドＭが含むコールサイト集合をＣＳ（Ｍ）
とし、そのうちの所定の要素ｃｓに関して、当該要素ｃ
ｓに渡される引数ｐについてｄｓ（ｔ（ｃｓ），ｐ）の
ｐi d＝１かつｒｕｓ（Ｍ，ｃｓ，ｐ）のｐi u＝１である
ならば、引数ｐのｉ番目の要素をｃｓのファントムユー
スと呼ぶ。ここで、ｔ（ｃｓ）は、コールサイトｃｓか
ら呼ばれるメソッドあるいはその全ての候補メソッドで
ある。
【００２６】上記の定義に基づいて、ファントム関数ph
antom(pi,f)は、プログラム地点ｆにおいて引数ｐのｉ
番目の要素がファントムユースであるとき値１を返し、
それ以外では値０を返す。処理対象抽出部１１０は、コ
ンパイル対象であるメソッドＭの引数ｐで示される各オ
ブジェクト構造体（以下、オブジェクト構造体ｐとも記
述する）の定義に対し、到達する使用（use）の各地点
ｆに関して、ファントム関数phantom(pi,f)が返す値を
調べる。したがって、メソッドＭにおいて、オブジェク
ト構造体ｐの定義がグローバル化せず、その使用（us
e）が全てファントムユースであるとき、当該メソッド
Ｍは、後のインライン展開、スカラー化及びＤＣＥの処
理対象となる。
antom(pi,f)は、プログラム地点ｆにおいて引数ｐのｉ
番目の要素がファントムユースであるとき値１を返し、
それ以外では値０を返す。処理対象抽出部１１０は、コ
ンパイル対象であるメソッドＭの引数ｐで示される各オ
ブジェクト構造体（以下、オブジェクト構造体ｐとも記
述する）の定義に対し、到達する使用（use）の各地点
ｆに関して、ファントム関数phantom(pi,f)が返す値を
調べる。したがって、メソッドＭにおいて、オブジェク
ト構造体ｐの定義がグローバル化せず、その使用（us
e）が全てファントムユースであるとき、当該メソッド
Ｍは、後のインライン展開、スカラー化及びＤＣＥの処
理対象となる。
【００２７】ファントムユース解析部１２０は、上述し
たプログラム地点ｆにおける引数ｐのｉ番目の要素がフ
ァントムユースか否かを調べるコード解析手段であり、
ファントム関数phantom(pi,f)の値１または値０を返す
処理を実行する。この解析処理により得られた１または
０の値が、処理対象抽出部１１０による上記の処理で使
われる。なお、ファントムユース解析部１２０による解
析処理は、コンパイル時に処理対象抽出部１１０による
上記の動作に伴って実行しても良いが、コンパイルとは
別処理としてコード解析のみを単独で実行することも可
能である。この場合、得られた解析結果は、メモリ３０
０のファントムユースデータベース３１０に格納され、
コンパイル時に処理対象抽出部１１０によって読み出さ
れ、使用される。
たプログラム地点ｆにおける引数ｐのｉ番目の要素がフ
ァントムユースか否かを調べるコード解析手段であり、
ファントム関数phantom(pi,f)の値１または値０を返す
処理を実行する。この解析処理により得られた１または
０の値が、処理対象抽出部１１０による上記の処理で使
われる。なお、ファントムユース解析部１２０による解
析処理は、コンパイル時に処理対象抽出部１１０による
上記の動作に伴って実行しても良いが、コンパイルとは
別処理としてコード解析のみを単独で実行することも可
能である。この場合、得られた解析結果は、メモリ３０
０のファントムユースデータベース３１０に格納され、
コンパイル時に処理対象抽出部１１０によって読み出さ
れ、使用される。
【００２８】また、ファントム関数の値をコード解析に
よって得るのではなく、プログラムの作成に際して予め
定義して与えることも可能である。この場合、プログラ
マ等により定義されたファントム関数の値がメモリ３０
０のファントムユースデータベース３１０に格納され、
使用される。したがって、このような実施態様ではファ
ントムユース解析部１２０は必須の構成要件ではなくな
る。さらにこの場合、メソッド呼び出しの削除の効果に
関して静的な解析や実行履歴の保存などによりプログラ
ム実行前に分かる情報や、プログラム実行中に得られる
プロファイル情報により、削除効果の高いメソッドを選
んでインライン展開の対象とし、最適化を行うこととす
れば、コンパイル資源を節約することができる。
よって得るのではなく、プログラムの作成に際して予め
定義して与えることも可能である。この場合、プログラ
マ等により定義されたファントム関数の値がメモリ３０
０のファントムユースデータベース３１０に格納され、
使用される。したがって、このような実施態様ではファ
ントムユース解析部１２０は必須の構成要件ではなくな
る。さらにこの場合、メソッド呼び出しの削除の効果に
関して静的な解析や実行履歴の保存などによりプログラ
ム実行前に分かる情報や、プログラム実行中に得られる
プロファイル情報により、削除効果の高いメソッドを選
んでインライン展開の対象とし、最適化を行うこととす
れば、コンパイル資源を節約することができる。
【００２９】インライン展開処理部１３０は、処理対象
抽出部１１０にて最適化の対象とされたメソッド、すな
わち、オブジェクト構造体ｐの定義がグローバル化せ
ず、その使用（use）が全てファントムユースであるよ
うなメソッドをメモリ３００から入力し、インライン展
開する。インライン展開されたコードは、スカラー化処
理部１４０に渡される。
抽出部１１０にて最適化の対象とされたメソッド、すな
わち、オブジェクト構造体ｐの定義がグローバル化せ
ず、その使用（use）が全てファントムユースであるよ
うなメソッドをメモリ３００から入力し、インライン展
開する。インライン展開されたコードは、スカラー化処
理部１４０に渡される。
【００３０】スカラー化処理部１４０は、インライン展
開処理部１３０にてインライン展開されたメソッドにお
けるオブジェクト定義をスカラー化する。オブジェクト
定義をスカラー化されたコードは、ＤＣＥ実行部１５０
に渡される。
開処理部１３０にてインライン展開されたメソッドにお
けるオブジェクト定義をスカラー化する。オブジェクト
定義をスカラー化されたコードは、ＤＣＥ実行部１５０
に渡される。
【００３１】ＤＣＥ実行部１５０は、インライン展開及
びスカラー化がなされたメソッドをＤＣＥにより消去す
る。ＤＣＥによる最適化が行われたコードは、コンパイ
ラ１００によるコンパイルの結果であるオブジェクトプ
ログラムとしてメモリ３００に格納される。
びスカラー化がなされたメソッドをＤＣＥにより消去す
る。ＤＣＥによる最適化が行われたコードは、コンパイ
ラ１００によるコンパイルの結果であるオブジェクトプ
ログラムとしてメモリ３００に格納される。
【００３２】図３は、上記のように構成された本実施の
形態のコンパイラ１００による最適化処理の流れを説明
するフローチャートである。また、図４は、オブジェク
ト指向言語によるプログラムの所定のメソッド呼び出し
に対して本実施の形態による最適化処理を実行した様子
を示す図である。図４に示すプログラムの部分におい
て、オブジェクト参照ｖが定義され（v'sdef）、その使
用（use）がオブジェクトｖをレシーバとするメソッドm
td1の呼び出しである（v's use）。メソッドmtd1はオブ
ジェクトｖのインスタンス変数i1に値１を代入してメソ
ッドmtd2を呼び、メソッドmtd2はオブジェクトｖのイン
スタンス変数i2に値２を代入する。したがって、このオ
ブジェクトｖのインスタンス変数に値を代入した結果
が、他で使用されない場合であっても、当該オブジェク
トｖがメソッドmtd1呼び出しに使われているので、従来
の単純なＤＣＥでは削除されない。なお、以下の説明で
は、オブジェクトｖは図４に示した部分以外では使用さ
れていないものとする。
形態のコンパイラ１００による最適化処理の流れを説明
するフローチャートである。また、図４は、オブジェク
ト指向言語によるプログラムの所定のメソッド呼び出し
に対して本実施の形態による最適化処理を実行した様子
を示す図である。図４に示すプログラムの部分におい
て、オブジェクト参照ｖが定義され（v'sdef）、その使
用（use）がオブジェクトｖをレシーバとするメソッドm
td1の呼び出しである（v's use）。メソッドmtd1はオブ
ジェクトｖのインスタンス変数i1に値１を代入してメソ
ッドmtd2を呼び、メソッドmtd2はオブジェクトｖのイン
スタンス変数i2に値２を代入する。したがって、このオ
ブジェクトｖのインスタンス変数に値を代入した結果
が、他で使用されない場合であっても、当該オブジェク
トｖがメソッドmtd1呼び出しに使われているので、従来
の単純なＤＣＥでは削除されない。なお、以下の説明で
は、オブジェクトｖは図４に示した部分以外では使用さ
れていないものとする。
【００３３】図３を参照すると、本実施の形態では、ま
ず処理対象抽出部１１０が図４に示したメソッドＭの命
令列を入力する（ステップ３０１）。そして、入力され
た命令列中で、未処理のオブジェクトの定義点を探す
（ステップ３０２）。未処理のオブジェクトの定義点が
存在するならば、次に当該命令列中で、当該定義点が到
達する使用点の集合を探す（ステップ３０３、３０
４）。そのような到達使用点の集合が存在しなければ、
当該定義点については処理済みと判断してステップ３０
２へ戻り、未処理の他のオブジェクトの定義点を探す
（ステップ３０５）。
ず処理対象抽出部１１０が図４に示したメソッドＭの命
令列を入力する（ステップ３０１）。そして、入力され
た命令列中で、未処理のオブジェクトの定義点を探す
（ステップ３０２）。未処理のオブジェクトの定義点が
存在するならば、次に当該命令列中で、当該定義点が到
達する使用点の集合を探す（ステップ３０３、３０
４）。そのような到達使用点の集合が存在しなければ、
当該定義点については処理済みと判断してステップ３０
２へ戻り、未処理の他のオブジェクトの定義点を探す
（ステップ３０５）。
【００３４】一方、当該定義点が到達する使用点の集合
が存在するならば、次に処理対象抽出部１１０は、ファ
ントムユース解析部１２０を用いて、当該集合中で、使
用点と当該使用点が参照するオブジェクト要素の組のそ
れぞれに関して、ファントム関数が値１を返すかどうか
を調べる（ステップ３０５、３０６）。そして、少なく
とも１つの使用点とオブジェクト要素の組について、条
件「そのオブジェクト要素の全ての使用点でファントム
関数が値１を返す」が満たされるならば、上記の条件を
満たす使用点とオブジェクト要素の組を、インライン展
開の対象であるメソッド呼び出し点としてメモリ３００
の所定の領域に登録する（ステップ３０７、３０８）。
そして、ステップ３０２に戻り、未処理の他のオブジェ
クトの定義点を探す。また、上記の条件を満足する使用
点とオブジェクト要素の組が１つも存在しない場合は、
当該定義点については処理済みと判断してステップ３０
２へ戻り、未処理の他のオブジェクトの定義点を探す
（ステップ３０７）。
が存在するならば、次に処理対象抽出部１１０は、ファ
ントムユース解析部１２０を用いて、当該集合中で、使
用点と当該使用点が参照するオブジェクト要素の組のそ
れぞれに関して、ファントム関数が値１を返すかどうか
を調べる（ステップ３０５、３０６）。そして、少なく
とも１つの使用点とオブジェクト要素の組について、条
件「そのオブジェクト要素の全ての使用点でファントム
関数が値１を返す」が満たされるならば、上記の条件を
満たす使用点とオブジェクト要素の組を、インライン展
開の対象であるメソッド呼び出し点としてメモリ３００
の所定の領域に登録する（ステップ３０７、３０８）。
そして、ステップ３０２に戻り、未処理の他のオブジェ
クトの定義点を探す。また、上記の条件を満足する使用
点とオブジェクト要素の組が１つも存在しない場合は、
当該定義点については処理済みと判断してステップ３０
２へ戻り、未処理の他のオブジェクトの定義点を探す
（ステップ３０７）。
【００３５】ステップ３０２において、全てのオブジェ
クトの定義点についてステップ３０３移行の処理を実行
したと判断されたならば、処理対象抽出部１１０からイ
ンライン展開処理部１３０へ処理が移行する。インライ
ン展開処理部１３０は、ステップ３０８においてメモリ
３００に格納された登録内容に基づき、登録されている
オブジェクト要素のオブジェクトを使って呼び出される
メソッドをインライン展開する（ステップ３０９）。こ
のインライン展開により、図４に示すように、多段のメ
ソッド呼び出しが１つのメソッド内のコードに書き換え
られる。
クトの定義点についてステップ３０３移行の処理を実行
したと判断されたならば、処理対象抽出部１１０からイ
ンライン展開処理部１３０へ処理が移行する。インライ
ン展開処理部１３０は、ステップ３０８においてメモリ
３００に格納された登録内容に基づき、登録されている
オブジェクト要素のオブジェクトを使って呼び出される
メソッドをインライン展開する（ステップ３０９）。こ
のインライン展開により、図４に示すように、多段のメ
ソッド呼び出しが１つのメソッド内のコードに書き換え
られる。
【００３６】次に、スカラー化処理部１４０が、ステッ
プ３０８においてメモリ３００に格納された登録内容に
基づき、登録されたオブジェクト要素のオブジェクト定
義をスカラー化する（ステップ３１０）。このスカラー
化により、図４に示すように、オブジェクト定義がロー
カル化される。
プ３０８においてメモリ３００に格納された登録内容に
基づき、登録されたオブジェクト要素のオブジェクト定
義をスカラー化する（ステップ３１０）。このスカラー
化により、図４に示すように、オブジェクト定義がロー
カル化される。
【００３７】最後に、ＤＣＥ実行部１５０が、処理対象
であったメソッドＭを含むプログラムに対してＤＣＥに
よるコード消去を行う（ステップ３１１）。図４に示す
ように、単純なＤＣＥでは消去できなかったオブジェク
トｖに関するコードが、ステップ３１０までの処理によ
りインライン展開されスカラー化されたことによって消
去される。
であったメソッドＭを含むプログラムに対してＤＣＥに
よるコード消去を行う（ステップ３１１）。図４に示す
ように、単純なＤＣＥでは消去できなかったオブジェク
トｖに関するコードが、ステップ３１０までの処理によ
りインライン展開されスカラー化されたことによって消
去される。
【００３８】次に、具体的なオブジェクトに対する最適
化の例を示す。オブジェクト参照の定義で典型的なもの
に、newによる、オブジェクトの生成がある。図５は、
このnewによるクラスSampleClassのインスタンス生成に
対して本実施の形態による最適化を実行した様子を示す
図である。図５に示す例は、クラスSampleClassのイン
スタンス生成によりオブジェクト参照ｖが定義され、そ
の使用（use）がオブジェクトｖをレシーバとするメソ
ッドmtd1の呼び出しである場合を表す。ここで、メソッ
ドmtd1はオブジェクトｖのインスタンス変数i1に値１を
代入してメソッドmtd2を呼び、メソッドmtd2はオブジェ
クトｖのインスタンス変数i2に値２を代入する。オブジ
ェクトｖがメソッドmtd1呼び出しに使われているので、
従来の単純なＤＣＥでは何も削除しない。
化の例を示す。オブジェクト参照の定義で典型的なもの
に、newによる、オブジェクトの生成がある。図５は、
このnewによるクラスSampleClassのインスタンス生成に
対して本実施の形態による最適化を実行した様子を示す
図である。図５に示す例は、クラスSampleClassのイン
スタンス生成によりオブジェクト参照ｖが定義され、そ
の使用（use）がオブジェクトｖをレシーバとするメソ
ッドmtd1の呼び出しである場合を表す。ここで、メソッ
ドmtd1はオブジェクトｖのインスタンス変数i1に値１を
代入してメソッドmtd2を呼び、メソッドmtd2はオブジェ
クトｖのインスタンス変数i2に値２を代入する。オブジ
ェクトｖがメソッドmtd1呼び出しに使われているので、
従来の単純なＤＣＥでは何も削除しない。
【００３９】本実施の形態では、処理対象抽出部１１０
において、データフロー解析によりinvoke v.mtd1(I)V
コードだけがオブジェクトｖの使用（use）と分かる。
また、エスケープ解析によりメソッドmtd1はオブジェク
トｖをグローバル化しないと分かる。結果として、オブ
ジェクトｖの使用（use）はファントムユースのみであ
ることが分かる。そこで、処理対象抽出部１１０によ
り、これらのメソッド呼び出しが最適化の対象とされ
る。そして、図５に示すように、インライン展開処理部
１３０によりメソッドmtd1及びメソッドmtd2がインライ
ン展開され、スカラー化処理部１４０によりスカラー化
が行われる。各スカラー編集への代入はデッドストアで
あるので、ＤＣＥ実行部１５０により削除される。以上
のようにして、無駄なコードを削除できた。
において、データフロー解析によりinvoke v.mtd1(I)V
コードだけがオブジェクトｖの使用（use）と分かる。
また、エスケープ解析によりメソッドmtd1はオブジェク
トｖをグローバル化しないと分かる。結果として、オブ
ジェクトｖの使用（use）はファントムユースのみであ
ることが分かる。そこで、処理対象抽出部１１０によ
り、これらのメソッド呼び出しが最適化の対象とされ
る。そして、図５に示すように、インライン展開処理部
１３０によりメソッドmtd1及びメソッドmtd2がインライ
ン展開され、スカラー化処理部１４０によりスカラー化
が行われる。各スカラー編集への代入はデッドストアで
あるので、ＤＣＥ実行部１５０により削除される。以上
のようにして、無駄なコードを削除できた。
【００４０】図６は、図５と同じく、newによるクラスS
ampleClassのインスタンス生成に対して本実施の形態に
よる最適化を実行した様子を示す図であるが、ここでは
メソッドmtd2が副作用を持つ例を示す。この場合も、オ
ブジェクトｖがメソッドmtd1呼び出しに使われているの
で、従来の単純なＤＣＥでは何も削除しない。本実施の
形態では、メソッドmtd2において、オブジェクトｖのイ
ンスタンス変数i2に値２を代入すると共に、グローバル
変数であるclass_vを１つカウントアップする。
ampleClassのインスタンス生成に対して本実施の形態に
よる最適化を実行した様子を示す図であるが、ここでは
メソッドmtd2が副作用を持つ例を示す。この場合も、オ
ブジェクトｖがメソッドmtd1呼び出しに使われているの
で、従来の単純なＤＣＥでは何も削除しない。本実施の
形態では、メソッドmtd2において、オブジェクトｖのイ
ンスタンス変数i2に値２を代入すると共に、グローバル
変数であるclass_vを１つカウントアップする。
【００４１】処理対象抽出部１１０において、データフ
ロー解析によりinvoke v.mtd1(I)Vコードだけがオブジ
ェクトｖの使用（use）と分かり、エスケープ解析によ
りメソッドmtd1はオブジェクトｖをグローバル化しない
と分かり、結局オブジェクトｖの使用（use）はファン
トムユースのみであると分かる。したがって、処理対象
抽出部１１０によりメソッドmtd1及びメソッドmtd2が最
適化の対象とされ、インライン展開処理部１３０により
メソッドmtd1及びメソッドmtd2をインライン展開し、ス
カラー化処理部１４０によりスカラー化を行う。そし
て、デッドストアであるスカラー編集への代入部分が、
ＤＣＥ実行部１５０により削除される。
ロー解析によりinvoke v.mtd1(I)Vコードだけがオブジ
ェクトｖの使用（use）と分かり、エスケープ解析によ
りメソッドmtd1はオブジェクトｖをグローバル化しない
と分かり、結局オブジェクトｖの使用（use）はファン
トムユースのみであると分かる。したがって、処理対象
抽出部１１０によりメソッドmtd1及びメソッドmtd2が最
適化の対象とされ、インライン展開処理部１３０により
メソッドmtd1及びメソッドmtd2をインライン展開し、ス
カラー化処理部１４０によりスカラー化を行う。そし
て、デッドストアであるスカラー編集への代入部分が、
ＤＣＥ実行部１５０により削除される。
【００４２】一方、class_vを１つカウントアップする
コードは、newで生成されたオブジェクトの変数ではな
く、外部から観測できるコードであるため、デッドスト
アとならず、消去対象とはならない。すなわち、本実施
の形態によれば、インライン展開されたコード中に、st
atic変数あるいは他オブジェクトへの代入などグローバ
ル値に関する計算や、使用者（reaching use）がある計
算、すなわちデッドストアとならない計算が存在する場
合、当該計算は消去されずに残り、使用されない結果に
関する無駄な計算だけが削除されることとなる。
コードは、newで生成されたオブジェクトの変数ではな
く、外部から観測できるコードであるため、デッドスト
アとならず、消去対象とはならない。すなわち、本実施
の形態によれば、インライン展開されたコード中に、st
atic変数あるいは他オブジェクトへの代入などグローバ
ル値に関する計算や、使用者（reaching use）がある計
算、すなわちデッドストアとならない計算が存在する場
合、当該計算は消去されずに残り、使用されない結果に
関する無駄な計算だけが削除されることとなる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
メソッド呼び出しを無視すれば使用者（reaching use）
がないようなオブジェクト参照の定義を対象とし、その
オブジェクトを操作する計算を削除する最適化方法を実
現することができる。
メソッド呼び出しを無視すれば使用者（reaching use）
がないようなオブジェクト参照の定義を対象とし、その
オブジェクトを操作する計算を削除する最適化方法を実
現することができる。
【図１】 本実施の形態による最適化方法を実現するコ
ンピュータシステムのシステム構成を示す図である。
ンピュータシステムのシステム構成を示す図である。
【図２】 本実施の形態におけるコンパイラの構成を説
明する図である。
明する図である。
【図３】 本実施の形態のコンパイラによる最適化処理
の流れを説明するフローチャートである。
の流れを説明するフローチャートである。
【図４】 オブジェクト指向言語によるプログラムの所
定のメソッド呼び出しに対して本実施の形態による最適
化処理を実行した様子を示す図である。
定のメソッド呼び出しに対して本実施の形態による最適
化処理を実行した様子を示す図である。
【図５】 newによるクラスSampleClassのインスタンス
生成に対して本実施の形態による最適化を実行した様子
を示す図である。
生成に対して本実施の形態による最適化を実行した様子
を示す図である。
【図６】 newによる他のクラスSampleClassのインスタ
ンス生成に対して本実施の形態による最適化を実行した
様子を示す図であり、メソッドmtd2が副作用を持つ例を
示す。
ンス生成に対して本実施の形態による最適化を実行した
様子を示す図であり、メソッドmtd2が副作用を持つ例を
示す。
【図７】 オブジェクト指向言語によるプログラムのメ
ソッド呼び出しの一例を示す図である。
ソッド呼び出しの一例を示す図である。
１００…コンパイラ、１１０…処理対象抽出部、１２０
…ファントムユース解析部、１３０…インライン展開処
理部、１４０…スカラー化処理部、１５０…ＤＣＥ（デ
ッドコードエリミネーション）実行部、２００…プログ
ラム実行部、３００…メモリ、３１０…ファントムユー
スデータベース、４００…コード生成装置、５００…記
憶装置、６００…ネットワーク
…ファントムユース解析部、１３０…インライン展開処
理部、１４０…スカラー化処理部、１５０…ＤＣＥ（デ
ッドコードエリミネーション）実行部、２００…プログ
ラム実行部、３００…メモリ、３１０…ファントムユー
スデータベース、４００…コード生成装置、５００…記
憶装置、６００…ネットワーク
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フロントページの続き
(72)発明者 小笠原 武史
神奈川県大和市下鶴間1623番地14 日本ア
イ・ビー・エム株式会社 東京基礎研究所
内
Ｆターム(参考） 5B081 AA09 CC21 CC41
Claims (18)
- 【請求項１】 オブジェクト指向プログラミング言語で
記述された実行プログラムのソースコードを読み込み、
機械語コードに変換するプログラム変換方法において、 メモリから処理対象である実行プログラムを読み出し、
当該実行プログラム中のメソッド呼び出しに関して、当
該メソッド呼び出し中のオブジェクト参照の使用が、オ
ブジェクトの要素が活用されない引数であるかどうかを
調べるステップと、 前記実行プログラム中の所定のメソッド呼び出しに関し
て、当該メソッド呼び出しが当該メソッド呼び出し中の
オブジェクト参照をグローバル化せず、かつ当該メソッ
ド呼び出し中の全てのオブジェクト参照の使用が、オブ
ジェクトの要素が活用されない引数である場合に、デッ
ドコードエリミネーションにより当該メソッド呼び出し
における所定のコードを消去するステップと、 前記コードを消去された実行プログラムをメモリに格納
するステップとを含むことを特徴とするプログラム変換
方法。 - 【請求項２】 前記デッドコードエリミネーションによ
りメソッド呼び出しのコードを消去するステップに先立
って、当該メソッド呼び出しをインライン展開するステ
ップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のプ
ログラム変換方法。 - 【請求項３】 前記デッドコードエリミネーションによ
りメソッド呼び出しのコードを消去するステップに先立
って、当該メソッド呼び出しにおけるオブジェクトのイ
ンスタンス変数をスカラー化するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項１に記載のプログラム変換方
法。 - 【請求項４】 オブジェクト指向プログラミング言語で
記述された実行プログラムのソースコードを読み込み、
機械語コードに変換するプログラム変換方法において、 メモリから処理対象である実行プログラムを読み出し、
当該実行プログラム中の所定のメソッド呼び出しをイン
ライン展開する第１のステップと、 インライン展開された前記メソッド呼び出しにおけるオ
ブジェクトのインスタンス変数をスカラー化する第２の
ステップと、 前記第１、第２のステップが施された前記実行プログラ
ムに対してデッドコードエリミネーションを実行する第
３のステップと、 デッドコードエリミネーションを施された実行プログラ
ムをメモリに格納する第４のステップとを含むことを特
徴とするプログラム変換方法。 - 【請求項５】 前記実行プログラム中のメソッド呼び出
しに関して、当該メソッド呼び出し中の全てのオブジェ
クト参照の使用が、オブジェクトの要素が活用されない
引数である場合に、当該メソッド呼び出しを前記インラ
イン展開の対象として決定するステップをさらに含むこ
とを特徴とする請求項４に記載のプログラム変換方法。 - 【請求項６】 前記実行プログラム中の所定のメソッド
呼び出しが当該メソッド呼び出し中のオブジェクト参照
をグローバル化しない場合に、当該メソッド呼び出しを
前記インライン展開の対象として決定するステップをさ
らに含むことを特徴とする請求項４に記載のプログラム
変換方法。 - 【請求項７】 オブジェクト指向プログラミング言語で
記述された実行プログラムのソースコードを読み込み、
機械語コードに変換するコンピュータ装置において、 メソッド呼び出しにおけるオブジェクト参照の使用の状
態に基づいて、処理対象となるメソッド呼び出しを決定
する処理対象抽出部と、 前記処理対象抽出部により処理対象として決定されたメ
ソッド呼び出しをインライン展開するインライン展開処
理部と、 前記インライン展開処理部にてインライン展開された前
記メソッド呼び出しにおけるオブジェクトのインスタン
ス変数をスカラー化するスカラー化処理部と、 前記インライン展開処理部及び前記スカラー化処理部に
よる処理が施された実行プログラムに対してデッドコー
ドエリミネーションを実行するデッドコードエリミネー
ション実行部とを備えることを特徴とするコンピュータ
装置。 - 【請求項８】 前記処理対象抽出部は、前記実行プログ
ラム中の所定のメソッド呼び出しに関して、当該メソッ
ド呼び出しが当該メソッド呼び出し中のオブジェクト参
照をグローバル化せず、かつ当該メソッド呼び出し中の
全てのオブジェクト参照の使用が、オブジェクトの要素
が活用されない引数である場合に、当該メソッド呼び出
しを処理対象として決定することを特徴とする請求項７
に記載のコンピュータ装置。 - 【請求項９】 前記実行プログラム中のメソッド呼び出
しに関して、当該メソッド呼び出し中のオブジェクト参
照の使用が、オブジェクトの要素が活用されない引数で
あるかどうかを調べるコード解析部をさらに備え、 前記処理対象抽出部は、前記コード解析部の解析結果に
基づいて処理対象となるメソッド呼び出しを決定するこ
とを特徴とする請求項７に記載のコンピュータ装置。 - 【請求項１０】 オブジェクト指向プログラミング言語
で記述されたプログラムのソースコードをコンパイルし
て機械語コードに変換するコンパイラと、 機械語コードに変換された当該プログラムを実行するプ
ログラム実行部とを備え、 前記コンパイラは、 前記プログラム中の所定のメソッド呼び出しに関して、
当該メソッド呼び出しが当該メソッド呼び出し中のオブ
ジェクト参照をグローバル化せず、かつ当該メソッド呼
び出し中の全てのオブジェクト参照の使用が、オブジェ
クトの要素が活用されない引数である場合に、当該メソ
ッド呼び出しを処理対象とする処理対象抽出部と、 前記処理対象抽出部により処理対象として決定されたメ
ソッド呼び出しをインライン展開するインライン展開処
理部と、 前記インライン展開処理部にてインライン展開された前
記メソッド呼び出しにおけるオブジェクトのインスタン
ス変数をスカラー化するスカラー化処理部と、 前記インライン展開処理部及び前記スカラー化処理部に
よる処理が施された実行プログラムに対してデッドコー
ドエリミネーションを実行するデッドコードエリミネー
ション実行部とを備えることを特徴とするコンピュータ
装置。 - 【請求項１１】 コンピュータを制御して、オブジェク
ト指向プログラミング言語で記述された実行プログラム
のソースコードを機械語コードに変換するプログラムで
あって、 メモリから処理対象である実行プログラムを読み出し、
当該実行プログラム中のメソッド呼び出しに関して、当
該メソッド呼び出し中のオブジェクト参照の使用が、オ
ブジェクトの要素が活用されない引数であるかどうかを
調べる処理と、 前記実行プログラム中の所定のメソッド呼び出しに関し
て、当該メソッド呼び出しが当該メソッド呼び出し中の
オブジェクト参照をグローバル化せず、かつ当該メソッ
ド呼び出し中の全てのオブジェクト参照の使用が、オブ
ジェクトの要素が活用されない引数である場合に、デッ
ドコードエリミネーションにより当該メソッド呼び出し
における所定のコードを消去する処理と、 前記コードを消去された実行プログラムをメモリに格納
する処理とを前記コンピュータに実行させることを特徴
とするプログラム。 - 【請求項１２】 前記デッドコードエリミネーションに
よりメソッド呼び出しのコードを消去する処理に先立っ
て、当該メソッド呼び出しをインライン展開する処理
を、前記コンピュータにさらに実行させることを特徴と
する請求項１１に記載のプログラム。 - 【請求項１３】 前記デッドコードエリミネーションに
よりメソッド呼び出しのコードを消去する処理に先立っ
て、当該メソッド呼び出しにおけるオブジェクトのイン
スタンス変数をスカラー化する処理を前記コンピュータ
にさらに実行させることを特徴とする請求項１１に記載
のプログラム。 - 【請求項１４】 コンピュータを制御して、オブジェク
ト指向プログラミング言語で記述された実行プログラム
のソースコードを機械語コードに変換するプログラムで
あって、 メモリから処理対象である実行プログラムを読み出し、
当該実行プログラム中のメソッド呼び出しにおけるオブ
ジェクト参照の使用の状態に基づいて、処理対象となる
メソッド呼び出しを決定する手段と、 メモリから前記処理対象である実行プログラムを読み出
し、処理対象として決定された前記メソッド呼び出しを
インライン展開する手段と、 インライン展開された前記メソッド呼び出しにおけるオ
ブジェクトのインスタンス変数をスカラー化する手段
と、 前記インライン展開及び前記スカラー化が施された前記
実行プログラムに対してデッドコードエリミネーション
を実行する手段として前記コンピュータを機能させるこ
とを特徴とするプログラム。 - 【請求項１５】 前記コンピュータの機能として実現さ
れる前記処理対象となるメソッド呼び出しを決定する手
段は、前記実行プログラム中の所定のメソッド呼び出し
に関して、当該メソッド呼び出しが当該メソッド呼び出
し中のオブジェクト参照をグローバル化せず、かつ当該
メソッド呼び出し中の全てのオブジェクト参照の使用
が、オブジェクトの要素が活用されない引数である場合
に、当該メソッド呼び出しを処理対象として決定するこ
とを特徴とする請求項１４に記載のプログラム。 - 【請求項１６】 前記実行プログラム中のメソッド呼び
出しに関して、当該メソッド呼び出し中のオブジェクト
参照の使用が、オブジェクトの要素が活用されない引数
であるかどうかを調べる手段として、前記コンピュータ
をさらに機能させ、 前記処理対象となるメソッド呼び出しを決定する手段
は、前記メソッド呼び出しに関して調べた結果に基づい
て処理対象となるメソッド呼び出しを決定することを特
徴とする請求項１４に記載のプログラム。 - 【請求項１７】 コンピュータを制御してオブジェクト
指向プログラミング言語で記述された実行プログラムの
ソースコードを機械語コードに変換するプログラムを、
当該コンピュータが読み取り可能に記録した記録媒体で
あって、 前記プログラムは、 メモリから処理対象である実行プログラムを読み出し、
当該実行プログラム中のメソッド呼び出しに関して、当
該メソッド呼び出し中のオブジェクト参照の使用が、オ
ブジェクトの要素が活用されない引数であるかどうかを
調べる処理と、 前記実行プログラム中の所定のメソッド呼び出しに関し
て、当該メソッド呼び出しが当該メソッド呼び出し中の
オブジェクト参照をグローバル化せず、かつ当該メソッ
ド呼び出し中の全てのオブジェクト参照の使用が、オブ
ジェクトの要素が活用されない引数である場合に、デッ
ドコードエリミネーションにより当該メソッド呼び出し
における所定のコードを消去する処理と、 前記コードを消去された実行プログラムをメモリに格納
する処理とを前記コンピュータに実行させることを特徴
とする記録媒体。 - 【請求項１８】 コンピュータを制御してオブジェクト
指向プログラミング言語で記述された実行プログラムの
ソースコードを機械語コードに変換するプログラムを、
当該コンピュータが読み取り可能に記録した記録媒体で
あって、 前記プログラムは、 メモリから処理対象である実行プログラムを読み出し、
当該実行プログラム中のメソッド呼び出しにおけるオブ
ジェクト参照の使用の状態に基づいて、処理対象となる
メソッド呼び出しを決定する手段と、 メモリから前記処理対象である実行プログラムを読み出
し、処理対象として決定された前記メソッド呼び出しを
インライン展開する手段と、 インライン展開された前記メソッド呼び出しにおけるオ
ブジェクトのインスタンス変数をスカラー化する手段
と、 前記インライン展開及び前記スカラー化が施された前記
実行プログラムに対してデッドコードエリミネーション
を実行する手段として前記コンピュータを機能させるこ
とを特徴とする記録媒体。
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