JPH03189747A - メモリ管理処理方式 - 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】 〔概　要〕 計算機における、言語処理系が自動処理するメモリ管理
の処理に関し、 ガーベジコレクションが効率よく行われ、且つメモリの
使用効率を改善できるメモリ管理処理方式を目的とし、 メモリと、アクセス部と、メモリ管理部を有し、該メモ
リの記憶領域を管理情報によって、固定領域、現領域、
及び新領域に分割し、該新領域には、新固定領域を設け
、該アクセス部は、所定の要求によりオブジェクトを生
成する場合に、該管理情報に従って該現領域の所定の領
域に該オブジェクトを生成し、所定の指定があった場合
、及び該所定の領域に該オブジェクトを生成するための
空き領域が無い場合には、該オブジェクトを該新固定領
域に生成し、所定の要求により、該メモリ上に、生成さ
れている該オブジェクトを無効化し、該メモリ管理部は
、所定のガーベジコレクション処理の場合に、該固定領
域の境界を該新固定領域にある該オブジェクトを含むよ
うに変更し、且つ該現領域にある有効な該オブジェクト
を、該新領域に転送した後、該現領域を新たな新領域、
該新領域を新たな現領域とするように該管理情報を更新
するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、計算機における、言語処理系が自動処理する
メモリ管理の処理方式に関する。

〔従来の技術〕

計算機のプログラミング言語として公知の、例えばＬＩ
ＳＰ言語等で記述されたプログラムを実行するための言
語処理系では公知のように、プログラム及びデータ等の
オブジェクトを、メモリ内に切り出したヒープ等と呼ば
れる作業空間に生成して処理する。なお、オブジェクト
は例えば所定のルートからポインタで連結して木構造を
なすように生成した、データ構造である。

その場合にオブジェクトは、プログラムの実行中に生滅
するので、放置すると空き領域が無くなり、又広範囲に
分散する有効なオブジェクトへのアクセスは、ページン
グを頻発させて実行効率を低下させるようになる。そこ
で、適当な時に公知のガーベジコレクション処理を行っ
て、そのとき残っている有効な各オブジェクトを、なる
べく小領域にまとまるように移動し、又空き領域をまと
めることが必要になる。

しかし、ガーベジコレクションでは、オブジェクトのデ
ータ構造をポインタでたどって、有効な全エレメントを
検出し、それらのエレメントを移動し、ポインタを更新
しなければならず、比較的長い処理時間を要するので、
ガーベジコレクションを効率化する必要があり、従来多
くの検討がなされている。

例えばＲｏｂｅｒｔ　Ａ、５ｈａ−著“Ｅｍｐｉｒｉｃ
ａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆ　ａ　ＬＩＳＰ　Ｓｙｓｔ
ｅｍ″（Ｓｔａｎｆｏｒｄ　Ｕｎｉｖ、Ｔｅｃｈｎｉｃ
ａｌＲｅｐｏｒｔ：Ｃ５Ｌ−ＴＲ−８８−３５１）の一
方式では、第４図のようにヒープを固定領域（Ｓｔａｂ
ｌｅＨｅａｐ）、現領域（ＦｒｏｍＳｐａｃｅ）、新領
域（ＴｏＳｐａｃｅ）に分け、新領域の中に新入領域（
ＮｅｗＨｅａｐ）と滞留領域（ＡｇｉｎｇＨｅａｐ）を
とる。

このようにして、新しいオブジェクトをすべて新入領域
に順次生成しながらプログラムを実行し、例えば新入領
域の空きが、ある所定値より少なくなる等を契機として
、ガーベジコレクションの処理を行うものとし、例えば
第４図（ａ）の状態でガーベジコレクションを行うと、
その新入領域及び滞留領域の有効なオブジェクトを、新
領域側にそれぞれ移して、（ロ）のように現領域と新領
域とを交換した状態にする、なお滞留領域には、以前に
新入領域にあったオブジェクトが、俊速のようにして移
されているものとする。

更に実行が進み、再びガーベジコレクションを行うと、
再び前記のように現領域と新領域とを交換して（Ｃ）の
状態に戻る。以上のような処理を続けて、（Ｃ）の状態
のガーベジコレクションをする時、所定の回数繰り返し
ているか、又はその他所定の条件になっていると、その
場合のガーベジコレクションでは、（ロ）のように滞留
領域のオブジェクトを固定領域へ含めるように固定領域
の境界を変更しく図において、領域境界を移動するのみ
の場合を、破線の矢印で示す）、新入領域のオブジェク
トを新たな新領域の滞留領域に移す。

このように、滞留領域には、何回かのガーベジコレクシ
ヨシに耐えたので、なおその後も有効状態で生き残る可
能性が高いと見なされるオブジェクトが保持されている
ので、そのようなオブジェクトが集まる固定領域には、
消滅によって空きを生じるオブジェクトが少ないと見て
よい。従って、前記のようにして実行される通常のガー
ベジコレクションの場合に、固定領域を処理対象から除
くことにより、実効の少ない処理を省いて、ガーベジコ
レクシジンの処理効率を高めることが期待できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記の処理方式には次の問題がある。

即ち、プログラム作成者が長期間有効なブジエクトを予
め識別できる場合がしばしばあるが、そのようなオブジ
ェクトも、前記のように何回かのガーベジコレクション
を経ることになる。又、新しいオブジェクトは新入領域
のみに生成できるので、新入領域として設けた領域長よ
り大きなオブジェクトを生成することができず、従って
新入領域は十分余裕を取った大きさにしておかなければ
ならない。更に、現領域と新領域とは常に同じ大きさの
領域を準備しておかなければならないが、一方の領域は
常に遊んでいるので、メモリの使用効率が悪い。

本発明は、以上のような従来方式の問題を解決し、ガー
ベジコレクションが効率よく行われ、且つメモリの使用
効率を改善できるメモリ管理処理方式を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明の構成を示すブロック図である。図は
メモリ管理処理方式の構成であって、メモリ１と、アク
セス部２と、メモリ管理部３を有し、メモリ１の記憶領
域を管理情報９によって、固定領域４、現領域５、及び
新領域６に分割し、新領域６には、新固定領域７を設け
、アクセス部２は、所定の要求によりオブジェクトを生
成する場合に、管理情報９に従って現領域５の所定の領
域に該オブジェクトを生成し、所定の指定があった場合
、及び該所定の領域に該オブジェクトを生成するための
空き領域が無い場合には、該オブジェクトを新固定領域
７に生成し、所定の要求により、該メモリ上に生成され
ている該オブジェクトを無効化し、メモリ管理部３は、
所定のガーベジコレクション処理の場合に、固定領域４
の境界を新固定領域７にある該オブジェクトを含むよう
に変更し、且つ現領域５にある有効な該オブジェクトを
、新領域６に転送した後、現領域５を新たな新領域、新
領域６を新たな現領域とするように管理情報９を更新す
る。又、メモリ管理部３が前記ガーベジコレクション処
理を行う場合に、新固定領域７が所定の条件の場合には
、新固定領域７のオブジェクトを該固定領域へ転送する
こと無（、新たな現領域内に設ける旧新固定領域８とし
て保存し、別の該ガーベジコレクション処理を行う場合
に、旧新固定領域８にある該オブジェクトを固定領域４
へ転送する。

〔作　用〕

この処理方式により、新領域の一部を、新固定領域とし
利用するようにし、新固定領域には例えばプログラム作
成者が寿命が比較的長いと識別して所定の指定を行うオ
ブジェクトを生成し、又必要な場合には新入領域を溢れ
るオブジェクトの生成にも使用し、ガーベジコレクショ
ンの場合には、新固定領域のオブジェクトを直ちに、又
は旧断固定領域を１同経て、固定領域に移すことにり、
長寿命が判っているオブジェクトを早く固定領域へ入れ
ることができて、ガーベジコレクションの処理効率を改
善し、且つ従来空きのま−にされている新領域を有効に
利用してメモリ利用効率を改善できる。なお、旧新固定
領域は、新固定領域に生成されるオブジェクトを固定領
域に移す処理を、新固定領域が固定領域に隣接している
場合に行うことにより、オブジェクトの無意味な移動を
防いでガーベジコレクションの処理効率を向上する効果
を持つ。

〔実施例〕

本発明の場合も、現領域５には例えば前記と同様の新入
領域１０と滞留領域１１とを設け、それらを前記従来の
場合と同様に使用して処理するものとする。

但し本発明により、例えばオブジェクトの生成を指定す
る関数に、新固定領域にオブジェクトを生成することを
指定する機能を設け、アクセス部２はオブジェクトの生
成において、その指定があると指定のオブジェクトを新
入領域１０ではなく、新固定領域７に生成する。又アク
セス部２は、生成するオブジェクトが新入領域１０を溢
れる場合にも、オブジェクトを新固定領域７に生成する
。

第２図はメモリ管理部３のガーベジコレクションの処理
の流れの一例を示す図であり、又第３図は処理例におけ
るメモリの状況を説明する図である。適当な契機でガー
ベジコレクションのためにメモリ管理部３が起動される
と、処理ステ・ノブ２０で制御情報として処理回数を計
数しているカウンタ等により、その処理が偶数回目のガ
ーベジコレクションか否かを識別する。なお、メモリ１
の記憶領域は初期設定では第３図（ａ）のように固定領
域４に隣接する領域を現領域５とし、かウンタをＯにし
て開始し、最初のガーベジコレクションでカウンタを１
にするものとする。

その処理が奇数回目のガーベジコレクションであると、
処理ステップ２１で新固定領域を新たな現固定領域の目
新固定領域とする（第３図（ａ）から（ロ）の場合等）
。

偶数回目であれば固定領域４に隣接する新領域６にある
新固定領域７を固定領域に含め、又現領域６に上記のよ
うにして前の回に設けた目新固定領域８にある有効なオ
ブジェクトを固定領域４へ移しく（ハ）から（Ｃ）の場
合等）、その後処理ステップ２３で新たな新領域に新固
定領域７を設定する。

その後は従来の処理とはり同様であるが、処理ステップ
２４でカウンタにより、この回が滞留領域１１を整理す
る所定の回（例えば４回目）か識別し、例えば４回目ご
との回であると処理ステップ２５で滞留領域１１の有効
オブジェクトを固定領域４に移し、処理ステップ２６で
新入領域１０の有効オブジェクトを新たな現領域に設け
る滞留領域に移し、処理ステップ２７で同じ新たな現領
域に新入領域を設ける　（第３図（ロ）から（ｅ）の場
合）。

又、滞留領域を整理する回でなければ、処理ステップ２
８で滞留領域１１の有効オブジェクトを新たな現領域に
設ける滞留領域に移し、処理ステップ２９で新入領域１
０の有効オブジェクトを新たな現領域に設ける新入領域
に移す（第３図（Ｃ）から（ｄ）の場合等）。以上の後
処理ステップ３０で管理情報９を新たな各領域を指示す
るように設定して処理を終わる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように本発明によれば、計算機
における、言語処理系が自動処理するメモリ管理の処理
において、ガーベジコレクションが効率よく行われ、且
つメモリの使用効率を改善できるという著しい工業的効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の処理の流れ図、 第３図は本発明のメモリの状況を説明する図、第４図は
従来のメモリの状況を説明する図である。 図において、 １はメモリ、　　　　　　２はアクセス部、３はメモリ
管理部、　　４は固定領域、５は現領域、　　　　　６
は新領域、 ７は新固定領域、　　　８は目新固定領域、９は管理情
報、　　　　１０は新入領域、１１は滞留領域、　　　
　２０〜３０は処理ステップを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、メモリ（１）と、アクセス部（２）と、メモリ管理
   部（３）を有し、 該メモリ（１）の記憶領域を管理情報（９）によって、
   固定領域（４）、現領域（５）及び新領域（６）に分割
   し、該新領域（６）には、新固定領域（７）を設け、該
   アクセス部（２）は、所定の要求によりオブジェクトを
   生成する場合に、該管理情報（９）に従って該現領域（
   ５）の所定の領域に該オブジェクトを生成し、所定の指
   定があった場合、及び該所定の領域に該オブジェクトを
   生成するための空き領域が無い場合には、該オブジェク
   トを該新固定領域（７）に生成し、 所定の要求により、該メモリ上に生成されている該オブ
   ジェクトを無効化し、 該メモリ管理部（３）は、所定のガーベジコレクション
   処理の場合に、該固定領域（４）の境界を該新固定領域
   （７）にある該オブジェクトを含むように変更し、且つ
   該現領域（５）にある有効な該オブジェクトを、該新領
   域（６）に転送した後、該現領域を新たな新領域、該新
   領域を新たな現領域とするように該管理情報（９）を更
   新するように構成されていることを特徴とするメモリ管
   理処理方式。 ２、前記メモリ管理部（３）が前記ガーベジコレクショ
   ン処理を行う場合に、該新固定領域（７）が所定の条件
   の場合には、該新固定領域のオブジェクトを該固定領域
   （４）へ転送すること無く、新たな現領域内に設ける旧
   新固定領域（８）として保存し、別の該ガーベジコレク
   ション処理を行う場合に、該旧新固定領域（８）にある
   該オブジェクトを該固定領域へ転送することを特徴とす
   る請求項１記載のメモリ管理処理方式。