JPH03184126A - コンパイラおよびプログラムの命令コードの配置方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、コンパイラおよびプログラムの命令コードの
配置方法に関する。特に、主記憶装置と命令キャッシュ
と命令キャッシュ管理装置と中央処理装置とを有する情
報処理装置に好適なオブジェクトプログラムを作成する
のに有用である。

［従来の技術］ 主記憶装置と命令キャッシュと命令キャッンユ管理装置
と中央処理装置とを有する情報処理装置において、主記
憶装置に記憶した命令コード列の一部を、高速記憶装置
である命令キャッシュに複写し、プログラム実行のため
の命令コード参照を高速化する記憶階層方式の技術が、
例えば「並列計算機構戊論（富田真治著昭晃堂発行　（
１９８８）第４３頁から第５３頁）」において論じられ
ている。

主記憶装置と命令キャッシュと命令キャッシュ管理装置
と中央処理装置とを有する情報処理装置の一例を第１７
図に示す。

この情報処理装置１５は、オブジェクトプログラムや、
その実行に必要なデータが記憶される主記憶装置１６と
、その主記憶装置１６内のオブジェクトプログラムの命
令コード列の一部を複写して格納する命令キャッシュ１
８と、その命令キャッシュ１８への命令コード列の複写
を管理する命令キャッシュ管理装置１．７と、命令キャ
ッシュ１８に格納した命令コードを参照し解釈し実行す
る中央処理装置１９より構成されている。

命令キャッシュ管理装置１７は、中央処理装置１９が出
すコード参照要求および参照する命令フードの主記憶装
置１６上のアドレスを受けると、参照される命令コード
が命令キャッシュ１８上に存在するか（参照要求があっ
た主記憶装置１６上のアドレスの内容が命令キャッシュ
１８上に複写されているか）をチエツクする。存在しな
ければ（この状態をメモリフォルトと呼ぶ）、参照要求
があった命令コードを主記憶装置１６より命令キャッシ
ュ１８に複写する。この複写は、参照要求があった命令
コードのアドレスを含む連続した所定個数のアドレスに
それぞれ記憶されているコード列単位で行われる。この
単位を基本ブロックと呼ぶ。

オブジェクトプログラムの実行においては、オブジェク
トプログラムが記憶されている主記憶装置１６上の連続
したアドレスの内容の命令コードが順に参照され実行さ
れる性質がある。この性質を局所性と呼ぶ。

命令キャッシュ１８を持つ情報処理装置１５は、この性
質を利用して、頻繁に参照される基本ブロックを主記憶
装置１６から命令キャッシュ１８に複写し、中央処理装
置１９が、参照時間のかかる主記憶装置１６を参照する
のではなく、高速参照が可能な命令キャッシュ１８を参
照することで、コード参照時間を短縮している。

中央処理装置１９が参照要求を出した主記憶装置１６の
アドレスに記憶された命令コードが命令キャッシュ１８
上に存在する確率すなわちヒツト率が高いほど、主記憶
装置１６から命令キャッシュ１８に命令コードを複写す
る回数が威り、プログラムを高速実行できるようになる
。

ヒツト率を向上させる従来技術として、命令キャッシュ
に適したオブジェクトプログラムを生成するコンパイラ
が、ｒＰｒｏｇｒａｍ　Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｆ
ｏｒＩｎｓｔｕｃｔｉｏｎ　Ｃａｃｈｅｓ　（ＳＩＧＡ
ＲＣＨＣｏｍｐｕｔｅｒ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　
Ｎｅｗｓ、　　Ｖｏｌ、　１７．　　Ｎｕｍ、　２．　
　Ａｐｒｉｌ、　ｐｐ１８３−ｐｐ、１９１（１９８９
））　Ｊで論じられている。

このコンパイラは、ソースプログラムから、又は、ソー
スプログラムとそのプロファイル情報（各文の実行回数
等の情報）から、コンパイラ内部で規定された手順にし
たがって高ヒツト率を実現するオブジェクトプログラム
を作成するものである。

［発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術のコンパイラでは、同じソースプログラム
と同じプロファイル情報から作成されるオブジェクトプ
ログラムは、常に同一のものとなる。

このため、あるデータで十分高いヒツト率が得られても
、異なるデータでは十分高いヒツト率が得られない場合
があり、十分高いヒツト率が得られるようにデータに対
応して異なるオブジェクトプログラムを作成するといっ
たことが出来ない問題点があった。

また、同じデータで実行した場合、そのヒツト率はいつ
でも同じであり、さらに高いヒツト率のオブジェクトプ
ログラムをプログラマが試行錯誤的に作成することがで
きない問題点があった。

そこで、本発明の第１の目的は、ヒツト率の高いオブジ
ェクトプログラムを生成しうるコンパイラを提供するこ
とにある。

また、本発明の第２の目的は、ヒツト率向上のためのき
め細かい調整を行える機能を有するコンパイラを提供す
ることにある。

また、本発明の第３の目的は、ヒツト率の高いプログラ
ムとするための命令コードの配置方法を提供することに
ある。

［課題を解決するための手段］ 第１の観点では、本発明は、主記憶装置と命令キャッシ
ュと命令キャッシュ管理装置と中央処理装置とを有する
情報処理装置で実行するオブジェクトプログラムをソー
スプログラムより生成するコンパイラにおいて、ソース
プログラムの各文の実行回数を求める実行回数測定部と
、ソースプログラムを解析すると共にその解析結果に前
記測定したソースプログラムの各文の実行回数を付加し
て実行回数付きソースプログラム解析結果を求めるソー
スプログラム解析部と、所定のしきい値と前記実行回数
付きソースプログラム解析結果とを比較して、しきい値
より少ない実行回数の文をコンパイルしたコードをそれ
ぞれ近接した位置に配置し、しきい値より多い実行回数
の文をコンパイルしたコードをそれぞれ近接した位置に
配置して。

しきい値より少ない実行回数のコード列としきい値より
多い実行回数のコード列とをそれぞれ別個にまとめて配
置したオブジェクトプログラムを生成するコード生成部
とを具備してなることを特徴とするコンパイラを提供す
る。

上記構成において、ソースプログラムの各文の実行回数
を求める実行回数測定部は、ソースプログラムにカウン
タ機能を持つ文を挿入するカウンタ挿入部と、カウンタ
機能文を挿入したソースプログラムをコンパイルしてカ
ウンタ機能を持つコード列を含むオブジェクトプログラ
ムを作成するカウンタ付きオブジェクトプログラム作成
部と、前記カウンタ付きオブジェクトプログラムを実行
して各カウント値を求めるカウント部と、前記カウント
値よりソースプログラムの各文の実行回数を求める実行
回数出力部とを具備したものを用いることが出来る。あ
るいは、ソースプログラムを逐次解釈実行しながらソー
スプログラムの各文の実行回数を求めるインタプリタを
用いることが出来る。さらに、ソースプログラム中に埋
め込まれた実行回数情報を抽出して、ソースプログラム
の各文の実行回数とするものを用いることが出来る。

第２の観点では、本発明は、上記構成に加えて、プログ
ラマが設定したしきい値を入力するしきい値入力部を有
するコンパイラを提供する。

上記構成において、しきい値入力部は、コンパイラ起動
命令のオプションからしきい値を入力するものを用いる
ことが出来る。

第３の観点では、本発明は、プログラムの多数の命令コ
ードのうち、実行回数が近い命令コード群をアドレスの
近接した位置にまとめて配置することを特徴とするプロ
グラムの命令コードの配置方法を提供する。

［作用コ 第１の観点による本発明のコンパイラでは、ソースプロ
グラムからソースプログラム内の各文の実行回数を求め
、ソースプログラムと前記ソースプログラム内の各文の
実行回数とから実行回数付きソースプログラム解析結果
を求め、その実行回数付きソースプログラム解析結果と
しきい値とから、しきい値より少ない実行回数の文をコ
ンパイルしたコード列と、しきい値より多い実行回数の
文をコンパイルしたコード列とを分けてそれぞれ配置し
たオブジェクトプログラムを作成する。

これにより、オブジェクトプログラムの実行に伴うコー
ドの参照は、しきい値より多い実行回数の文をコンパイ
ルしたコード列をまとめて配置した部分に集中する。従
って、オブジェクトプログラムのコードサイズが命令キ
ャッシュのサイズより大きくとも、参照されるほとんど
の命令コードが命令キャッシュ上に乗ることとなり、高
ヒツト率のオブジェクトプログラムとなる。

第２の観点による本発明のコンパイラでは、プログラマ
がしきい値を任意に設定変更することによって、異なる
オブジェクトプログラムをコンパイラが作成する。

そこで、最も高いヒツト率を実現するオブジェクトプロ
グラムを作成するように、きめ細かい調整を行うことが
出来るようになる。

第３の観点による本発明のプログラムの命令コードの配
置方法では、実行回数が近い命令コード群をアドレスの
近接した位置にまとめて配置することで、少ない実行回
数のコード列と、多い実行回数のコード列とがそれぞれ
分離したオブジェクトプログラムとなる。

そこで、オブジェクトプログラムの実行に伴うコードの
参照は、多い実行回数の文をコンパイルしたコード列を
まとめて配置した部分に集中し、従って、参照されるほ
とんどの命令コードが命令キャッシュ上に乗ることとな
り、高ヒツト率のオブジェクトプログラムとなる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。なお、これに
より本発明が限定されるものではない。

第１図において、１は本発明の一実施例のコンパイラで
あり、ソースプログラム内の各文の実行回数測定部２と
、ソースプログラム解析部３と。

コード生成部４とを具備してなっている。

このコンパイラ１の入力はソースプログラム５としきい
値９であり、出力はオブジェクトプログラム８である。

また、中間出力は、ソースプログラム内の各文の実行回
数６と実行回数付きソースプログラム解析結果７である
。

第２図に示す計算機システム３０は、上記コンパイラ１
を実行するものである。

計算機１０は、作動の中枢である。入力装置１３は、ソ
ースプログラム５の入力や、しきい値９を含むコンパイ
ラ起動命令（第３図の２０）の入力に使用される。外部
記憶装置１１は、コンパイラ１目体のオブジェクトプロ
グラムや、入力されたソースプログラム５や７コンパイ
ラｌによって生成されたオブジェクトプログラム８を記
憶する。

モニタ装置１２は、入力装置１３から入力された記号を
エコーバック表示したり、コンパイラ１の実行に伴うメ
ツセージの表示を行なう。

第３図に示すように、コンパイラ起動命令２０は、コン
パイラ１を起動するコマンド「ｃｏｍｐｉ　ｌｅＪ　２
１と、しきい値を入力するコンパイラオプションｒ−８
Ｊ２２と、しきい値９と、コンパイルされるソースプロ
グラム名ｒｆ　ｉ　ｌｅｎａｍｅＪ　２４とからなって
いる。コンパイラオプションｒ−８Ｊ２２を付けて、し
きい値９を付けないときは、コンパイラ１に予め定めら
れたデフォルト値がしきい値となる。なお、コンパイラ
オプションｒ−３Ｊ２２を付けないときは、従来どおり
の作動となり、本発明の作動は行なわない。

このコンパイラ起動命令２０をプログラマか前記入力装
置１３を用いて入力すると、計算機システム３０は、第
４図に示すように作動する。

すなわち、計算機１０は、コンパイラ１目体のオブジェ
クトプログラムを外部記憶装置１１より計算機内部に読
み込み、コンパイラ１を起動する（ステップ１０００）
。

コンパイラ１は、ソースプログラム５を外部記憶装置１
１より入力する（ステップ２０００）。

ソースプログラム内の各文の実行回数測定部２は、ソー
スプログラム５を入力として、ソースプログラム５の各
文（実行文）の実行回数を測定し、ソースプログラムの
各文の実行回数６を出力する（ステップ３０００）。

ソースプログラム解析部３は、ソースプログラム５と上
記ソースプログラム内の各文の実行回数６とを入力とし
て、ソースプログラムの構文解析等を行ない、実行回数
付きソースプログラム解析結果７を出力する（ステップ
４０００）。

コード生成部４は、上記実行回数付きソースプログラム
解析結果７としきい値９とを入力として、まず、しきい
値９より少ない実行回数のソースプログラム５の各文を
コンパイルしたコードの列を生威しくステップ５０００
）、次に、しきい値９より多い実行回数の各文をコンパ
イルしたコードの列を生成する（ステップ６０００）。

以上により、しきい値９より少ない実行回数のコード列
が前部分にまとめられ、しきい値９より多い実行回数の
コード列が後部分にまとめられて配置されたオブジェク
トプログラム８が得られることとなる。

以下、第５図から第８図のフローチャートと、第９図か
ら第１５図の具体例とを用いて更に詳細に説明する。

第５図は、ソースプログラム内の各文の実行回数測定部
２の一実施例を示すフローチャートである。

入力されるソースプログラム５は、第９図に示すものと
する。このソースプログラム５は、Ｃ言語で記述されて
おり、アンダーラインの文が実際に実行される文（実行
文）である。

まず、入力されたソースプログラムｓ内に、実行回数を
カウントするカウンタを挿入する（ステップ２０１）。

具体的には、カウンタ構成文とカウントアツプ命令文を
挿入する。

カウンタ構成文は、第１０図の波線アンダーラインの文
で、対応する実行文の実行回数のカウント値を保持した
り、カウントアツプ命令によりカウント値をインクリメ
ントしたり、カウンタ値を出力したりするものである。

カウントアツプ命令文は、第１０図の直線アンダーライ
ンの文で、引数の数字でカウントアツプするカウンタ番
号を指定する。

かくして、第９図のソースプログラム５を入力するとき
、ステップ２０１により、第１０図に示すカウンタ付き
ソースプログラム５Ａが出力される。

また、ステップ２０１では、第１１図に示すごとき文番
号−カウンタ対応表６５の作成も行う。

この文番号−カウンタ対応表６５において、ソースプロ
グラムの各文の読み込み順番号６１とは、コンパイラ１
がソースプログラム５の各実行文を外部記憶装置１１か
ら読み込んだ順に付けた番号である。第９図のソースプ
ログラム５に対しては、上にある実行文から下に向かっ
て順に１〜１０までの順番号が付けられている。各文の
実行回数を代表して記録するカウンタ番号６３は、実行
文に対応する前記カウンタの番号である。

次に、カウンタ付きソースプログラム５Ａをコシバイル
し、カウンタ付きオブジェクトプログラムを作成する（
ステップ２０２）。

次に、カウンタ付きオブジェクトプログラムを実行し、
各カウンタにカウント値を得る（ステップ２０３）。

最後に、第１工図の文番号−カウンタ対応表６５を用い
、各カウンタの番号を媒介させて、カウント値と、ソー
スプログラムの各文の読み込み順番号６１とを対応させ
、ソースプログラムの各文の実行回数６を求める（ステ
ップ２０４）。

かくして、第１２図に示すごときソースプログラムの各
文の実行回数６が作成される。

次に、第６図は、ソースプログラム解析部３の一実施例
を示すフローチャートである。

入力されるソースプログラム５は、第９図に示すものと
する。また、ソースプログラムの各文の実行回数６は、
第１２図に示すものとする。

まず、ソースプログラム５に対して、字句解析構文解析
、意味解析を順に行なう（ステップ３０１）。

次に、ソースプログラム解析結果を作成する（ステップ
３０２）。具体的には、第１３図に示すごときソースプ
ログラム解析結果７０を作成する。

このソースプログラム解析結果７０は、識別番号７１と
、命令７２と、命令属性７３と１次の命令セルの識別番
号７４との組（この組を命令セルと呼ぶ）の系列であり
、識別番号か“１：”の“ＲＯＯＴ命令”をルートとす
る木構造を構成する。

各命令セルは、ソースプログラム５の各文に対応する。

例えば、ＦＯＲ命令はｆｏｒ文、ＩＦ命令はｉｆ文、Ａ
ＳＳＩＧＮ命令は代人文等である。

ソースプログラム５のブロック（Ｃ言語のブロックの概
念と同じもの）に対してはＢＬＯＣＫ命令が対応する。

ＢＬＯＣＫ命令の命令セルの子孫とは、その命令セルか
ら次の命令セルの識別番号７４を用いて到達できる全て
の命令セルを言う（数段の命令セルを通っても可）。次
の命令セルの識別番号７４におけるｎｉｌとは、子孫が
存在しないことを示す。

次に、ソースプログラムの各文の実行回数６を用いて、
ソースプログラム解析結果内の各命令セルに実行回数を
付加し、実行回数付きソースプログラム解析結果を作成
する（ステップ３０３）。

具体的には、第１２図のソースプログラムの各文の実行
回数６を第１３図のソースプログラム解析結果７０に付
加し、第１４図に示すごとき実行回数付きソースプログ
ラム解析結果７を作成する。

ＢＬＯＣＫ命令の命令セルの実行回数は、その命令セル
から初めに到達できる子孫の命令セルの実行回数をその
まま複写する。

第７図と第８図は、コード生成部４の一実施例を示すフ
ローチャートである。

コード生成部４は、２つのバスの処理フェーズで構成さ
れており、第７図のフローチャートが１バス目、第８図
のフローチャートが２パス目である。

説明の都合上、コード生成部４は、実行回数付きソース
プログラム解析結果７と、しきい値９とを入力とし、ア
センブリ言語のプログラムを作成し、それをアセンブル
し、オブジェクトプログラム８を出力するものとする。

まず、第７図の１バス目より説明する。

初めに、複数の異なるラベル（アセンブリプログラム内
で分岐先を示すための名札）を作成するのに使用する変
数ｉをゼロにする（ステップ４０１）。

次に、実行回数付きソースプログラム解析結果７のルー
トの命令セル（他の命令セルの子孫でないＲＯＯＴ命令
の命令セル）を探す（ステップ４０２）。

以下、本構造をなす実行回数付きソースプログラム解析
結果７を、深さ優先、左から右の順番にたどり、命令セ
ルを１つずつ順に読み込む。その命令セルを説明上Ｃと
する（ステップ４０３）。

Ｃが空か（読む込むべき命令セルが無くなったか）を判
定する（ステップ４０４）。

Ｃが空の場合は、１バス目を終了する。

Ｃが空でない場合は、ＣがＢＬＯＣＫ命令かを判定する
（ステップ４０５）。

ＢＬＯＣＫ命令でない場合は、Ｃの命令セルに対するコ
ード列を生成する（ステップ４０６）。

そして、前記ステップ４０３へ戻る。

ＣがＢＬＯＣＫ命令であった場合は、Ｃの命令セルの実
行回数がしきい値９以上かを判定する（ステップ４０７
）。

しきい値９より少ないなら、前記ステップ４０３へ戻る
。

しきい値９以上の場合、ステップ４０８へ移行する。

ステップ４０８からステップ４１１では、Ｃの命令セル
と、その全ての子孫の命令セルに対するコード列の代り
に、コード列の本体に分岐するアセンブリ言語のジャン
プ命令と、コード列本体から戻ってくるためのアセンブ
リ言語のラベル文を生成する。

具体的には、まず、ジャンプ命令である文字列″ｊｕｍ
ｐ　　Ｉａｂｅｌ＄ｉ”のコードを生成する（ステップ
４０８）。ここで、＄ｉとは、変数ｉの値を文字に置き
換えることである。

次に、変数ｉを１つ増やす（ステップ４０９）。

次に、ラベル文である文字列”１ａｂｅ１％ｉ：　　ｎ
ｏｐ”を生成する（ステップ４１０）。

次に、Ｃの命令セルのすべての子孫の命令セルの１バス
目での読み込みをやめる処理を行なう（ステップ４１１
）。

そして、前記ステップ４０３に戻る。

以上の１バス目の処理により、実行回数の少ない文のコ
ード列（ここではアセンブリ言語のプログラム）を作成
できる。

続いて、第８図のフローチャートを用いて、コード生成
部４の２バス目を説明する。

初めに、複数の異なるラベルを作成するために使用する
変数ｉをゼロにする（ステップ４２１）。

次に、本構造をなす実行回数付きソースプログラム解析
結果７のルートの命令セルを探す（ステップ４２２）。

以下、木構造をなす実行回数付きソースプログラム解析
結果７を、深さ優先、左から右の順番にたどり、命令セ
ルを１つずつ順に読み込む。その命令セルを説明上Ｃと
する（ステップ４２３）。

Ｃが空かを判定する（ステップ４２４）。

Ｃが空の場合は、２パス目を終了する。

Ｃが空でない場合は、ＣがＢＬＯＣＫ命令かを判定する
（ステップ４２５）。

ＢＬＯＣＫ命令でない場合は、前記ステップ４２３へ戻
る。

ＢＬＯＣＫ命令であった場合は、Ｃの命令セルの実行回
数がしきい値９以上かを判定する（ステップ４２６）。

しきい値９より少ないなら、前記ステップ４２３へ戻る
。

しきい値９以上の場合は、ステップ４２７へ移行する。

ステップ４２７からステップ４３０では、１バス目の処
理で生威しなかった（ジャンプ命令とラベルで代用した
）実行回数の多い命令セルに対するコード列の生成を行
なう。

即ち、１バス目で生成したジャンプ命令のとび先のラベ
ルを生成する（ステップ４２７）。

次に、変数ｉを１つ増やす（ステップ４２８）。

次に、読み込んだ命令セルＣと、その命令セルＣの子孫
である全ての命令セルに対するコードを生成する（ステ
ップ４２９）。

最後に、１バス目で生成したラベルの位置へもどるため
のジャンプ命令を生成する（ステップ４３０）。そして
、前記ステップ４２３へ戻る。

以上により、実行回数の多い命令セルのコード列（ここ
ではアセンブリ言語のプログラム）を作成できる。

結局のところ、入力したしきい値９よりも実行回数の少
ないソースプログラムの文に対するアセンブリ言語のプ
ログラムと、入力したしきい値９よりも実行回数の多い
ソースプログラムの文に対するアセンブリ言語のプログ
ラムとが分離してそれぞれまとめられたアセンブリ言語
プログラムが作成される。

例えば第１５図が、上記コンパイラ１が作成したアセン
ブリ言語プログラム８００である。

このアセンブリ言語プログラム８００は、オブジェクト
コードに対応するアセンブリ命令の系列であり、前部分
には、ソースプログラム５の実行回数が少ない文をコン
パイルしたオブジェクトコード列に対するアセンブリ命
令列８２が配置され、後部分には、実行回数が多い文を
コンパイルしたオブジェクトコード列に対するアセンブ
リ命令列８３が配置されている。

また、実行回数の多いブロックをコンパイルしたオブジ
ェ７１３〜１列に対するアセンブリ命令列８１３は、実
行回数の少ない文をコンパイルしたコード列のアセンブ
リ命令列８２内において代りのアセンブリ命令列（ジャ
ンプ命令８１０とラベル８１１）に置き換えられると共
に、実行回数の多い文をコンパイルしたコード列のアセ
ンブリ命令列８３内で、ラベル８１２と　そのブロック
をコンパイルしたオブジェクトコードに対するアセンブ
リ命令列８１３と、ジャンプ命令８１４として作成され
ている。

このアセンブリ言語プログラム８００をアセンブルする
ことにより、オブジェクトプログラム８を作成すること
が出来る。

以上のように、上記コンパイラ１によれば、実行回数の
多い文をコンパイルしたコードの列を、オブ）エクトプ
ログラム内のある領域にまとめたオブジェクトプログラ
ム８を作成することが出来る。

そこで、このオブジェクトプログラム８を、第１７図に
示す主記憶装置１６に格納し、中央処理装置１９で実行
させるとき、コード実行のための主記憶装置１６のアク
セス範囲を狭めることができる。つまり、オブジェクト
プログラム８の実行に伴うコードの参照は、実行回数の
多いコードの列をまとめたオブジェクトプログラム８の
コード列の部分（第１５図の８３に対応する部分）に集
中する。

即ち、主記憶装置１６の参照はオブジェクトプログラム
８が記憶されている主記憶装置１６上の特定の記憶空間
に集中するため、大きなオブジェクトプログラムでも、
小さなオブジェクトプログラムであるかのように見做す
ことができ、ある場合には、命令キャッシュ１８のサイ
ズより大きなオブジェクトプログラムであって且つ実行
に伴うコード参照がプログラムの大半にわたって点在し
ても、実行のために参照されるほとんどのコードをメモ
リフォルトなしに命令キャッシュ１８上に乗せることが
出来るようになる。

従って、アクセスしたいコードが命令キャッシュ１８に
存在する確率を上げることができ、命令キャッシュ１８
を持つ情報処理装置１５におけるヒツト率を著しく向上
できる効果がある。

これに伴い、情報処理装置１５は、オブジェクトプログ
ラムを高速に実行できるようになる。

一方、プログラマは、第３図のコンパイラ起動命令２０
のしきい値９を変えることにより、ヒツト率が異なるオ
ブジェクトプログラムを作成でき、各オブジェクトプロ
グラムの実行速度を測定することで、ヒツト率の高い（
実行速度の速い）オブジェクトプログラムを容易に見つ
け出すことが出来るようになる。

このように、プログラマは、コンパイラのオプションで
あるしきい値を調整することによって、ヒツト率向上を
目的としたオブジェクトプログラム作成上のきめ細かい
調整を行えるようになる。

本発明の他の実施例としては、ソースプログラムの各文
の実行回数測定部２として、ソースプログラム５を逐次
解釈実行するインタプリタを用いるものが挙げられる。

この場合、インタプリタ内部に、各文の実行回数をカウ
ントする機能を実現する。

例えば、ソースプログラムの全文の個数の整数型の配列
をインタプリタ内部で確保し、これらの配列を各文に対
応させて、カウント値を記憶する。

インタプリタ内のソースプログラムの各文を解釈実行す
る部分は、実行した文に対応するカウント値を増やす処
理を行なう。インタプリタの停止後、配列に記憶したカ
ウント値を出力することで、第１２図に示すソースプロ
グラムの各文の実行回数６と同様な結果を得ることが出
来る。

本実施例のコンパイラによっても、上記実施例と同様の
効果を得られる。

本発明のさらに他の実施例としては、ソースプログラム
の各文の実行回数測定部２として、プログラマがソース
プログラム中に埋め込んだ実行回数情報を抽出して、各
文の実行回数とするものが挙げられる。

具体的には、第１６図の直線アンダーラインの文“％ｆ
ｒｅｑｕｅｎｃｙ　　Ａ″のような文がプログラマによ
ってソースプログラム５Ｂ中に埋め込まれていると、ソ
ースプログラムの各文の実行回数測定部２は、この文以
下の文の実行回数かＡ回であると認識するものである。

本実施例のコンパイラによれば、実際に実行しなくても
ソースプログラムの各文の実行回数を求めることが出来
るので、オブジェクトプログラム８を高速に作成できる
効果がある。また、実行回数情報をプログラマが設定変
更することにより異なるオブジェクトプログラムを作成
することが出来るようになるので、ソースプログラム上
でヒツト率向上のための指定ができる効果もある。

［発明の効果コ 本発明のコンパイラによれば、実行回数の多い文をコン
パイルしたコード列を一つの領域にまとめたオブジェク
トプログラムが作成されるから、オブジェクトプログラ
ム実行時の主記憶装置へのアクセス範囲を狭めることが
でき、アクセスしたいコードが命令キャッシュに存在す
る確率を上げることが出来る。

すなわち、命令キャッシュを持つ情報処理装置における
ヒツト率を向上できる効果がある。

そして、これに伴い、オブジェクトプログラムを高速に
実行できるようになる。

また、プログラマがしきい値を設定変更することによっ
て異なるオブジェクトプログラムが作成されるから、ヒ
ツト率向上を目的とした。オブジェクトプログラム作成
上の細かい調整を行えるようになる。

また、実行回数が近い命令コード群をアドレスの近接し
た位置にまとめて配置することにより多い実行回数のコ
ード列がまとめて配置されたオブジェクトプログラムに
なるから、高ヒツト率のオブジェクトプログラムとなる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコンパイラの機能ブロック図、第２図
は本発明のコンパイラを実行する計算機システムのブロ
ック図、第３図は本発明のコンパイラを起動するための
コンパイラ起動命令の例示図、第４図は本発明のコンパ
イラの一実施例の作動を示すフローチャート、第５図は
ソースプログラム内の各文の実行回数測定部の一実施例
の作動を示すフローチャート、第６図はソースプログラ
ム解析部の一実施例の作動を示すフローチャート、第７
図はコード生成部の一実施例の１バス目の作動を示すフ
ローチャート、第８図はコード生成部の一実施例の２バ
ス目の作動を示すフローチャート、第９図は本発明のコ
ンパイラに入力するソースプログラムの例示図、第１０
図は第９図のソースプログラムにカウンタ機能文を埋め
込んだソースプログラムの例示図、第１１図は文番号−
カウンタ対応表の例示図、第１２図はソースプログラム
の各文の実行回数の例示図、第１３図はソースプログラ
ム解析結果の例示図、第１４図は実行回数付きソースプ
ログラム解析結果の例示図、第１５図は本発明のコンパ
イラが作成するオブジェクトプログラムをアセンブリ言
語プログラムとして表現した例示図、第１６図は実行回
数情報を付加したソースプログラムの例示図、第１７図
は主記憶装置と命令キャッシュと命令キャッシュ管理装
置と中央処理装置とを有する情報処理装置のブロック図
である。 （符号の説明） １・・・コンパイラ ２・・・ソースプログラム内の各文の実行回数測定部３
・・・ソースプログラム解析部 ４・・コード生成部　　　　５・・・ソースプログラム
６・・・ソースプログラム内の各文の実行回数７・・・
実行回数付きソースプログラム解析結果８・・・オブジ
ェクトプログラム　　９・・・しきい値。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主記憶装置と命令キャッシュと命令キャッシュ管理
   装置と中央処理装置とを有する情報処理装置で実行する
   オブジェクトプログラムをソースプログラムより生成す
   るコンパイラにおいて、 ソースプログラムの各文の実行回数を求め る実行回数測定部と、 ソースプログラムを解析すると共に、その 解析結果に前記測定したソースプログラムの各文の実行
   回数を付加して、実行回数付きソースプログラム解析結
   果を求めるソースプログラム解析部と、 所定のしきい値と前記実行回数付きソース プログラム解析結果とを比較して、しきい値より少ない
   実行回数の文をコンパイルしたコードをそれぞれ近接し
   た位置に配置し、しきい値より多い実行回数の文をコン
   パイルしたコードをそれぞれ近接した位置に配置して、
   しきい値より少ない実行回数のコード列としきい値より
   多い実行回数のコード列とをそれぞれ別個にまとめて配
   置したオブジェクトプログラムを生成するコード生成部
   と を具備してなることを特徴とするコンパイラ。 ２、ソースプログラムの各文の実行回数を求める実行回
   数測定部が、ソースプログラムにカウンタ機能を持つ文
   を挿入し、そのカウンタ機能文を挿入したソースプログ
   ラムをコンパイルしてカウンタ機能を持つコード列を含
   むオブジェクトプログラムを作成し、そのカウンタ付き
   オブジェクトプログラムを実行して各カウント値を求め
   、そのカウント値よりソースブローグラムの各文の実行
   回数を求めるものである請求項１のコンパイラ。 ３、ソースプログラムの各文の実行回数を求める実行回
   数測定部が、ソースプログラムを逐次解釈実行しながら
   ソースプログラムの各文の実行回数を求めるインタプリ
   タである請求項１のコンパイラ。 ４、ソースプログラムの各文の実行回数を求める実行回
   数測定部が、ソースプログラム中に埋め込まれた実行回
   数情報を抽出して、ソースプログラムの各文の実行回数
   とするものである請求項１のコンパイラ。 ５、プログラマが設定したしきい値を入力するしきい値
   入力部を有する請求項１から請求項４までのいずれかの
   コンパイラ。 ６、しきい値入力部が、コンパイラ起動命令のオプショ
   ンからしきい値を入力する請求項５のコンパイラ。 ７、主記憶装置と命令キャッシュと命令キャッシュ管理
   装置と中央処理装置とを有する情報処理装置で実行する
   オブジェクトプログラムをソースプログラムより生成す
   るコンパイラにおいて、 プログラマが設定した指定情報に従って、 前記情報処理装置の命令キャッシュのヒット率が異なる
   オブジェクトプログラムを作成することを特徴とするコ
   ンパイラ。 ８、指定情報が、コンパイラ起動命令のオプションとし
   て設定されたしきい値である請求項７のコンパイラ。 ９、指定情報が、ソースプログラム中に記述した数値デ
   ータである請求項７のコンパイラ。 １０、プログラムの多数の命令コードうち、実行回数が
   近い命令コード群をアドレスの近接した位置にまとめて
   配置することを特徴とするプログラムの命令コードの配
   置方法。