JP3278584B2 - コンピュータプログラム生成装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータプロ
グラムの目的プログラム作成手段に関し、特に、実際に
実行されないプログラム部分を自動的に削除して、プロ
グラムの小型化、及び、それにより、処理速度の向上し
たプログラムを自動的に生成するコンピュータプログラ
ム生成装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータプログラムの目的プ
ログラムを作成する場合、コンパイラによって、原始プ
ログラムから目的モジュールを生成し、リンカによっ
て、目的モジュールをリンクして目的プログラムを生成
していた。

【０００３】コンパイラは、原始プログラムを入力して
原始プログラムに含まれる情報をリンクの単位である目
的モジュールに変換し、リンカは目的モジュール内に含
まれる全てのルーチンを結合して目的プログラムを生成
していた。もしくは、コンパイラにてルーチンの定義・
参照情報を作成して目的モジュールに格納し、リンカに
て未参照のルーチンを削除して目的プログラムを作成し
ていた。

【０００４】このような、従来例としては、特開平２−
６２６２５号公報に開示された「プログラム構成管理装
置」や、特開平５−８０９９１号公報に開示された「コ
ンピュータプログラム製造装置」等がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術には、以下に示すような問題点があった。

【０００６】第１の問題点は、従来の技術においては、
ルーチンだけを削除するため、削除したルーチンだけが
使用しているデータ領域や、定形パラメータでインタフ
ェースしているルーチンで使用しているパラメータ以外
のパラメータに依存する、実行する可能性のないサブル
ーチンやデータ領域が、目的プログラムに結合されてし
まい、プログラムの肥大化を招くという点である。

【０００７】その理由は、削除単位がルーチン単位のみ
であるため、ルーチン単位以外の削除が考慮されていな
いからである。

【０００８】第２の問題点は、ルーチンのみを削除対象
としているため、ルーチンを呼ぶ判断処理等は、そのま
ま目的プログラムに結合されてしまい、実際に処理する
時間が短縮できるのにその努力を怠っている為、全体処
理高速化の可能性を放棄している点である。

【０００９】その理由は、削除対象をルーチンに限定し
ているため、その呼出し処理自体の削除ができなくなっ
ているからである。

【００１０】［発明の目的］本発明の目的は、プログラ
ムが動作するために必要なデータと、呼出し判断、ルー
チン内で有効なパラメータが動作するのに必要な処理だ
けを抜き出してプログラム作成処理を行うことによっ
て、その生成物である目的プログラムの小型化を図り、
かつ、高速化にも貢献することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、本発明のコンピュータプログラム生
成装置は、コンパイル時にコンパイラで得られた少なく
とも呼出し元パラメータ情報に基づいて実際に使用しな
いパラメータに関する処理を削除するリンカを有するコ
ンピュータプログラム生成装置であって、前記リンカ
は、入力した原始プログラムのルーチンを解析して生成
した呼出し先パラメータ情報と前記呼出し元パラメータ
情報とに基づいて削除する前記パラメータに関する処理
を決定することを特徴とする。また、本発明は、コンパ
イル時にコンパイラで得られた少なくとも呼出し元パラ
メータ情報に基づいて実際に使用しないパラメータに関
する処理を削除するコンピュータプログラム生成方法で
あって、入力した原始プログラムのルーチンを解析して
生成した呼出し先パラメータ情報と前記呼出し元パラメ
ータ情報とに基づいて削除する前記パラメータに関する
処理を決定することを特徴とする。

【００１２】すなわち、本発明は、自／他モジュールの
区別無しに呼び出すルーチン毎に使用するパラメータと
パラメータの属性（固定値・可変値等）を目的モジュー
ル内に格納する機能と、一つの目的モジュールを構成す
る各ルーチンで使用する情報（有効なパラメータ値、パ
ラメータ毎に使用するデータ領域や発行するサブルーチ
ン等）を目的モジュール内に格納する機能と、を併せ持
つコンパイラと、上記コンパイラで生成した情報と、目
的モジュール内のデータ領域、プログラム領域を使用
し、不要なデータ領域やルーチン、パラメータのチェッ
ク処理、未使用パラメータが使用している固有処理を削
除する機能を持つリンカと、を含むことを特徴とするコ
ンピュータプログラム生成装置でもある。

【００１３】［作用］本発明によれば、コンパイラは、
原始プログラムを入力し、ルーチンを解析して、呼出し
元情報、呼出し先情報、データ領域情報、プログラム領
域情報を生成し、各情報を目的モジュール内の呼出し元
情報テーブル、呼出し先情報テーブル、データ領域、プ
ログラム領域に格納し、目的モジュールを作成する。

【００１４】また、リンカは、メインルーチンの呼出し
元情報からツリーを作成し、同時にルーチン一覧表を作
成し、全ツリーが作成されたときのルーチン一覧表を元
に各目的モジュールのデータ領域、プログラム領域から
使用しているデータ及びルーチンのみを取り出し、未使
用パラメータに関する処理を削除後、それらを結合して
目的プログラムを生成する。

【００１５】これにより、従来、原始プログラムに含ま
れている余分なデータ、ルーチン、未使用パラメータ固
有処理が存在している場合、それを除いて目的プログラ
ムが作成できないでいた問題点を解決することができ
る。

【００１６】本発明によれば、プログラムが動作するた
めに必要なデータと呼出し判断、ルーチン内で有効なパ
ラメータが動作するのに必要な処理だけを抜き出してプ
ログラム作成処理を行うため、その生成物である目的プ
ログラムの小型化が計られ、かつ、高速化にも貢献する
作用効果が得られる。

【００１７】従来のコンパイラ／リンカでは、各インタ
フェース毎にユニット化されたモジュールを結合して、
目的プログラムを作成している。また、各種高水準言語
では、１つのインタフェースに複数のパラメータが設定
可能な場合が多い。このため、目的プログラム内に実際
の動作では一回も動かないルーチンやそのルーチンでし
か使用しないデータ領域等ができ、プログラムの肥大化
をまねいたり、必要の無いパラメータチェック分だけ性
能低下を起こしている。

【００１８】そこで、本発明では、コンパイラに、コン
パイル結果である目的モジュール内に、呼び出し元情報
として、使用するインタフェース名、パラメータ名、パ
ラメータが固定値／可変値か等が、呼び出し先情報とし
て各パラメータ毎の使用データ情報、使用インタフェー
ス情報、使用ルーチン情報等を出力させる。リンカはこ
れらの情報を基に、不要なデータ領域や不要なルーチン
を削除し、目的プログラムを作成する。これにより、無
駄な資源の減少と処理の高速化を目指すことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２０】［構成の説明］図１は、本発明の一実施形
態のブロック構成図である。図に示されるように、この
実施形態は、一つ以上のルーチンから構成されている原
始プログラム１と、不要な定数パラメータ処理ルーチン
削除機能付きコンパイラ２（以下コンパイラ２と呼ぶ）
と、コンパイラにより生成される目的モジュール３と、
不要な定数パラメータ処理ルーチン削除機能付きリンカ
４（以下リンカ４と呼ぶ）と、リンクされた目的プログ
ラム５と、から構成されている。

【００２１】コンパイラ２は、原始プログラム１から各
ルーチンを解析して呼出し元パラメータ情報２１１を生
成する呼出し元パラメータ情報生成機能２１、呼出し先
パラメータ情報２２１を生成する呼出し先パラメータ情
報生成機能２２、データ領域情報２３１を生成するデー
タ領域情報生成機能２３、プログラム領域情報２４１を
生成するプログラム領域情報生成機能２４と、各情報を
目的モジュール３内の呼出し元情報テーブル３１、呼出
し先情報テーブル３２、データ領域３３、プログラム領
域３４に格納し、目的モジュール３を作成する目的モジ
ュール生成機能２５を含んで構成される。

【００２２】また、目的モジュール３は、呼出し元情報
テーブル３１、呼出し先情報テーブル３２、データ領域
３３、プログラム領域３４を含んで構成される。

【００２３】また、リンカ４は、同じように作成された
他の目的モジュールから、目的プログラム生成後にメイ
ンルーチンとなるルーチンを探査するメインルーチン解
析機能４１、そのメインルーチンの呼出し元情報をもと
に、各目的モジュールの呼出し元情報テーブル３１、呼
出し先情報テーブル３２内の情報を解析して、ルーチン
名をキーとするツリー構造の情報であるツリー情報４２
１を作成するツリー生成機能４２と、ツリー生成機能４
２からのルーチン名などのルーチン情報をもとにルーチ
ン一覧４３１を生成するルーチン一覧生成機能４３と、
ツリー生成機能４２にてツリー情報４２１にプログラム
の全ツリーが作成され、ルーチン一覧生成機能４３にて
ルーチン一覧４３１に使用する全ルーチンの情報が蓄積
された時のルーチン一覧表４３１を元に各目的モジュー
ルのデータ領域３３、プログラム領域３４から使用して
いるデータ及びルーチンを取り出し未使用パラメータに
関する固有処理を削除後、それらを結合し目的プログラ
ム５を生成する目的プログラム生成機能４４を含んで構
成される。

【００２４】目的プログラム５は、本発明の手段によ
り、不要な処理、データ等が、削除された実行可能なプ
ログラムである。

【００２５】［動作の説明］次に、この実施形態が、Ｃ
言語の場合どのように動作するかを、図２，図３の動作
フローチャートを参照して説明する。

【００２６】例として、Ｃ言語で記述された、一つの外
部参照可能なルーチンＡｍａｉｎ（）を持ち、そのＡｍ
ａｉｎ（）から原始プログラム内サブルーチンＢｓｕｂ
（）とＣｓｕｂ（）を、原始プログラム外サブルーチン
Ｄｓｕｂ（）とＥｓｕｂ（）を呼び出している原始プロ
グラム１があり、メインルーチンから、Ａｍａｉｎ（）
の第一引数は“Ａ”の固定値、第二引数は“０”、
“１”、“２”の何れかの値である限定値、第三引数は
“０ｘ００００”〜“０ｘｆｆｆｆ”の可変値で呼ば
れ、Ａｍａｉｎ（）の第二引数が“０”の場合のみＢｓ
ｕｂ（）を呼出し、同じく“２”の場合のみＤｓｕ
ｂ（）を呼出し、Ｃｓｕｂ（），Ｅｓｕｂ（）関数は引
き数に関係なく必ず呼ばれている場合について、説明す
る。

【００２７】原始プログラム１をコンパイラ２に入力す
ると、コンパイラ２では、図２に示すような処理が行な
われる。

【００２８】まず、呼出し元パラメータ情報生成機能２
１では、各ルーチンを解析し、他のルーチンを呼出して
いる条件や、その時の各引数の属性、値等を呼出し元パ
ラメータ情報２１１に格納する（ステップＳ２１）。例
えば、Ｂｓｕｂ（）の場合、呼出し元情報として、Ａｍ
ａｉｎ（）の第二引数が“０”の場合呼ばれ、その時の
Ｂｓｕｂ（）に渡される引数は第一引数“１”の固定値
で、第二引数“０”〜“０ｘｆｆｆｆ”の可変値で関数
を発行すると呼出し元パラメータ情報２１１に格納す
る。

【００２９】以上の処理を、内部で使用している全関数
の解析が終了するまで繰り返す（ステップＳ２２）。

【００３０】次に、呼出し先パラメータ情報生成機能２
２では、原始プログラム１を構成しているＡｍａｉ
ｎ（），Ｂｓｕｂ（），Ｃｓｕｂ（）のルーチン毎、パ
ラメータ毎の情報を呼出し先パラメータ情報２２１に格
納する（ステップＳ２３）。例えば、Ａｍａｉｎ（）の
場合、第二引数が“０”の場合の使用データ領域、使用
呼出しサブルーチン及び、そのサブルーチン発行時の引
数等を呼出し先パラメータ情報２２１に格納する。同様
に第二引数が“１”，“２”の場合の上記情報を作成し
呼出し先パラメータ情報２２１に格納する。

【００３１】以上の処理を、内部で定義している全関数
の解析が終了するまで繰り返す（ステップＳ２４）。

【００３２】次に、データ領域生成機能２３では、ルー
チン内で使用するパラメータ毎にデータ情報を構築し、
データ領域情報２３１に格納する（ステップＳ２５）。

【００３３】次に、プログラム領域生成機能２４は、原
始プログラムを構成している各ルーチンを解析し、パラ
メータ毎に使用するロジックに分割し、プログラム領域
情報２４１に格納する（ステップＳ２６）。

【００３４】次に、目的モジュール生成機能２５は、原
始プログラム１内の全てのルーチンに対して呼出し元パ
ラメータ情報生成機能２１、呼出し先パラメータ情報生
成機能２２、データ領域生成機能２３、プログラム領域
生成機能２４の処理が終わった後に呼び出され、呼出し
元パラメータ情報２１１、呼出し先パラメータ情報２２
１、データ領域情報２３１、プログラム領域情報２４１
の情報を結合して、目的モジュール３を生成する（ステ
ップＳ２７）。

【００３５】この目的モジュール３を含む目的モジュー
ル群をリンカ４に入力すると、リンカ４では、図３に示
す処理が行なわれる。

【００３６】まず、メインルーチン解析機能４１にて、
目的モジュール群からメインルーチンの宣言されている
目的モジュールを探査し、その目的モジュール内のメイ
ンルーチンに関する呼出し元情報テーブル３１を取り出
す（ステップＳ３１）。

【００３７】次に、ツリー生成機能４２は、最初にメイ
ンルーチン解析機能４１にて取り出されたメインルーチ
ンの呼出し元情報テーブルを調査し、メインルーチンか
ら呼び出しているルーチンをツリー情報４２１に接続
し、ツリー情報４２１に結合された各ルーチンの呼出し
元情報テーブル３１を調べ、使用しているルーチンをツ
リー情報４２１へ接続する。この調査接続処理をツリー
情報４２１に格納された全ルーチンに対し繰り返して行
う。この時、同じ目的モジュールに格納されている他の
呼び出されていないルーチンはツリー情報４２１へ接続
しない（ステップＳ３２）。例えば、メインルーチンか
らＡｍａｉｎ（）が呼ばれるとき、第二引数の値に
“１”が指定されている為、ツリー生成機能４２は、Ｂ
ｓｕｂ（）ルーチンを接続する。しかし、第二引数に
“２”は指定されていない為、Ｄｓｕｂ（）は接続しな
い。

【００３８】次に、ツリー作成機能４２は、接続対象と
したルーチン名等のルーチン情報を呼出し元情報テーブ
ル３１と共にルーチン一覧生成機能４３へ渡す。

【００３９】次に、ルーチン一覧生成機能４３は、ルー
チン名を第一キーとし、使用下位引数、使用データ領
域、使用サブルーチンなどで構成される情報をルーチン
一覧４３１に生成する。同一ルーチン名のルーチン情報
をルーチン一覧生成機能４３が受け取った時、下位引数
が異なった場合、下位引数を第二キーにしてルーチン情
報、呼出し元情報を追加し、引数が同一であった場合、
一覧に情報を追加しない。ツリー生成機能４２が使用す
るすべてのルーチンをツリー情報４２１に結合し、ルー
チン一覧生成機能４３が使用するすべてのルーチンをル
ーチン一覧４３１に登録する（ステップＳ３３）。

【００４０】以上の処理を、ツリーに接続するルーチン
が無くなるまで、繰り返す（ステップＳ３４）。

【００４１】その後、目的プログラム生成機能４４は、
ルーチン一覧表４３１を基に、必要なデータを目的モジ
ュール内のデータ領域３３より取り出したものと、使用
するルーチンを目的モジュール内のプログラム領域３４
より取り出し、それらの中で使用しない引数に関する不
要な判断処理及び呼出し処理を削除したものと結合する
ことによりプログラム上の無駄な処理を削除して目的プ
ログラム５を生成することができる（ステップＳ３
５）。例えば、上記原始プログラム１で、メインルーチ
ンが、Ａｍａｉｎ（）関数の第一引数を“Ａ”、第二引
数を“０”のみで呼び出している場合、目的プログラム
生成機能４４は、Ａｍａｉｎ（）から、第二引数
“０”，“２”を判断する処理、及び、第二引数が
“０”，“２”の時のみ使用するデータ、動作するロジ
ックを削除したものと、Ｂｓｕｂ（）ルーチンをメイン
ルーチンに結合し、目的プログラム５を生成する。

【００４２】

【実施例】図４は、本発明の一実施例の動作を説明する
図である。

【００４３】Ｃ言語で書かれた上位プログラムよりＡｍ
ａｉｎ（）関数で呼ばれ、他の原始プログラムにあるＡ
ｓｕｂ（）関数を呼び出している原始プログラムを例に
説明する。この時、Ａｍａｉｎ（）関数の中で使用す
る、Ａｓｕｂ（）関数の第一引数は固定値で“Ａ”が設
定され、第二引数は“０”と“１”と“３”のいずれか
が設定され、第三引数は可変値で上位プログラムからの
値を元に設定されるとする。

【００４４】この原始プログラム１を、定数パラメータ
処理ルーチン削除機能付きコンパイラ２でコンパイルす
ると、目的モジュール３が作成され、その中に呼出し元
情報テーブル３１、呼出し先情報テーブル３２、データ
領域３３、プログラム領域３４の４つの情報部が作成さ
れる。

【００４５】呼出し元情報テーブル３１には、その原始
プログラム１が呼び出している各関数分の引数情報が格
納されている。各引数情報にはその引数が固定値／限定
値／可変値のいずれに該当するか、固定値／限定値の場
合、その値も格納される。例の場合、Ａｓｕｂ（）関数
の第一引数は固定値に該当し、値“Ａ”が格納され、第
二引数は限定値、値“０”，“１”，“３”が格納さ
れ、第三引数は可変値に該当する。

【００４６】呼出し先情報テーブル３２には、その原始
プログラムが呼び出されたときに使用する情報、例え
ば、各関数毎の有効値、その値が使用しているデータ領
域のアドレスや大きさ、そのパラメータを処理している
ルーチン情報等を格納する。

【００４７】データ領域３３には、データに関する情報
（属性／大きさ等）を格納する。

【００４８】プログラム領域３４には、各処理ルーチン
を格納する。

【００４９】この目的モジュール３と他の目的モジュー
ル（目的モジュール３０１，３０２等）を、不要な定数
パラメータ処理ルーチン削除機能付きリンカ４を使用し
て目的プログラム５を作成する。

【００５０】この時、不要な定数パラメータ処理ルーチ
ン削除機能付きリンカ４は、各関数の呼ばれている全て
の目的モジュール内にある呼出し元情報テーブル３１の
情報を結合し各引数毎に使用するパラメータ値を確定す
る。

【００５１】その後、対象となる関数の格納されている
目的モジュール内の呼出し先情報テーブル３２を使用
し、有効値に関するデータ領域／処理ルーチンのみを抜
き出し、目的プログラム内に作成していく。

【００５２】この処理を繰り返すことにより、無効なデ
ータ及び処理ルーチンを削除した目的プログラムが作成
される。

【００５３】以上の処理により、アクセスが絶対に無い
メモリ資源の削減と無駄な判断処理を減少させる事がで
き、これにより、処理の高速化が計られた目的プログラ
ムを作成するコンパイラ／リンカが実現される。

【００５４】

【発明の効果】第１の効果は、プログラムのファイル容
量、メモリ容量の削減ができることである。

【００５５】その理由は、以上説明したように、プログ
ラム実行中に絶対参照されないデータや使用されないル
ーチン、未使用パラメータの処理をプログラム作成時に
削除してしまうからである。

【００５６】第２の効果は、リンク後の成果物の処理速
度の高速化ができることである。

【００５７】その理由は、不必要なルーチンの呼び出し
判断処理、不必要なパラメータ処理を削除したことによ
り、全体の処理速度を向上させることができるからであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明の実施形態のコンパイラの内部動作を示
すフローチャートである。

【図３】本発明の実施形態のリンカの内部動作を示すフ
ローチャートである。

【図４】本発明の実施例の動作を説明する図である。

【符号の説明】

１ 原始プログラム ２ 定数パラメータ処理ルーチン削除機能付きコンパ
イラ ２１ 呼出し元パラメータ情報生成機能 ２１１ 呼出し元パラメータ情報 ２２ 呼出し先パラメータ情報生成機能 ２２１ 呼出し先パラメータ情報 ２３ データ領域生成機能 ２３１ データ領域情報 ２４ プログラム領域生成機能 ２４１ プログラム領域情報 ２５ 目的モジュール生成機能 ３ 目的モジュール ３１ 呼出し元情報テーブル ３２ 呼出し先情報テーブル ３３ データ領域 ３４ プログラム領域 ４ 定数パラメータ処理ルーチン削除機能付きリンカ ４１ メインルーチン解析機能 ４２ ツリー生成機能 ４２１ ツリー情報 ４３ ルーチン一覧生成機能 ４３１ ルーチン一覧 ４４ 目的プログラム生成機能 ５ 目的プログラム

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンパイル時にコンパイラで得られた少
   なくとも呼出し元パラメータ情報に基づいて実際に使用
   しないパラメータに関する処理を削除するリンカを有す
   るコンピュータプログラム生成装置であって、 前記リンカは、入力した原始プログラムのルーチンを解
   析して生成した呼出し先パラメータ情報と前記呼出し元
   パラメータ情報とに基づいて削除する前記パラメータに
   関する処理を決定することを特徴とするコンピュータプ
   ログラム生成装置。
2. 【請求項２】 前記コンパイラは、前記呼出し先パラメ
   ータ情報を生成する呼出先パラメータ情報生成手段を備
   えることを特徴とする請求項１に記載のコンピュータプ
   ログラム生成装置。
3. 【請求項３】 前記リンカは、前記コンパイラによって
   生成された前記呼出し先パラメータ情報を格納する呼出
   し先情報テーブルを読み取り、呼び出しているルーチン
   を探し、ルーチン毎にツリー構造を作成していくツリー
   構造作成機能と、同時に動作する、ルーチン毎にその時
   のパラメータ情報をまとめ、呼出しルーチン一覧表を作
   成していくルーチン一覧作成機能、全ツリーが完成した
   時、前記呼出しルーチン一覧表の、使用するルーチン、
   パラメータの一覧の情報をもとに、前記各目的モジュー
   ルのデータ領域、プログラム領域から必要なデータ及び
   ルーチンを取り出し、ルーチン内の未使用パラメータに
   関する処理を削除し、該削除後のものを結合して目的プ
   ログラムを生成する目的プログラム生成機能と、を含む
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンピュータ
   プログラム生成装置。
4. 【請求項４】 コンパイル時にコンパイラで得られた少
   なくとも呼出し元パラメータ情報に基づいて実際に使用
   しないパラメータに関する処理を削除するコンピュータ
   プログラム生成方法であって、 入力した原始プログラムのルーチンを解析して生成した
   呼出し先パラメータ情報と前記呼出し元パラメータ情報
   とに基づいて削除する前記パラメータに関する処理を決
   定することを特徴とするコンピュータプログラム生成方
   法。