JPH04284539A - 情報処理装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のプログラムのリ
ンクを、メモリ上にロードされた実行形式プログラムを
起動する際に行う情報処理装置のプログラムリンク方式
に関する。

【０００２】近年、プログラムを開発するに際し、その
優れた記述性、生産性、互換性等の理由により高級言語
であるＣ言語が多く用いられている。

【０００３】かかるＣ言語を用いて記述されたプログラ
ムは、「関数」と呼ばれるサブルーチンの集合で成り立
っている。したがって、プログラムをメモリにロードし
て実行するにあたって、これらサブルーチンをリンクし
て実行可能な形式に変換する必要がある。

【０００４】ところで、上記関数サブルーチンは、１つ
のプログラム中の複数の箇所でコールされる場合が多い
ので、これらをリンクして実行形式に変換した場合に同
じ関数プログラムがメモリ上の複数箇所に配置されるこ
とになる。また、複数プログラムを同時に動作させるよ
うな場合には、メモリ上に同じ関数プログラムが更に多
数配置されることになり、メモリの使用効率が良くない
。

【０００５】一方、コンピュータが備えるメモリの容量
にも制限があり、また、多数のプログラムをメモリ上に
同時に配置して並列に実行したいという要請もあること
から、各プログラムの容量を極力小さくすることが望ま
れている。

【０００６】

【従来の技術】従来のＣ言語で記述されたプログラムを
コンパイル、リンクして実行形式のプログラムにに変換
する構成及び処理過程を図９に示す。

【０００７】図において、５０ａ，５０ｂはソースファ
イルであり、プログラマが例えばＣ言語で作成したソー
スプログラムが記憶される。５１ａ，５１ｂはオブジェ
クトファイルであり、コンパイルされて中間言語に変換
されたオブジェクトプログラムが記憶される。５２ａ，
５２ｂはロードモジュールファイルであり、必要なサブ
ルーチンがリンクされ、且つ機械語に変換された実行形
式プログラムが記憶される。また、５３は関数ファイル
であり、システムで標準的に用意された種々の関数プロ
グラムがオブジェクトプログラムの形式で記憶される。

【０００８】上記ソースファイル５０ａ，５０ｂ、オブ
ジェクトファイル５１ａ，５１ｂ、ロードモジュールフ
ァイル５２ａ，５２ｂ、及び関数ファイル５３は、例え
ばシステムが具備するディスク装置等に構築されるもの
である。

【０００９】また、５４ａ，５４ｂはコンパイラであり
、ソースプログラムをコンパイルして例えば中間言語で
あるオブジェクトプログラムに変換するものである。

【００１０】また、５５ａ，５５ｂはリンカーであり、
オブジェクトファイル５１ａ，５１ｂに記憶されている
オブジェクトプログラムと関数ファイル５３に記憶され
ているオブジェクトプログラムをリンクし、さらに機械
語に変換して実行形式プログラムを生成するものである
。

【００１１】このような構成において、プログラムＡと
プログラムＢとをコンパイル、リンクして実行形式のプ
ログラムを作成する場合の動作について説明する。

【００１２】先ず、プログラムＡの処理においては、コ
ンパイラ５４ａは、ソースファイル５０ａからソースプ
ログラムを取り出してコンパイルする。このコンパイル
は、Ｃ言語で記述されたソースプログラムを、例えばア
センブラ言語程度の中間言語で記述されたプログラムに
変換する処理である。ここで得られるオブジェクトプロ
グラムには、例えば関数プログラムが組み込まれておら
ず、また、該オブジェクトプログラムが記述される中間
言語はコンピュータで直接実行することはできない。こ
のオブジェクトプログラムは、オブジェクトファイル５
１ａに記憶される。

【００１３】次いで、リンカー５５ａが起動される。こ
のリンカー５５ａは、オブジェクトファイル５１ａから
、先のコンパイルにより中間言語に変換されたオブジェ
クトプログラムを取り出し、さらに該オブジェクトプロ
グラムで参照している関数プログラムを関数ファイル５
３から取り出して、これらを結合する。そして、中間言
語を機械語に翻訳し、実行形式のプログラムを得る。

【００１４】プログラムＢについても上記と同様の処理
が行われる。この場合、プログラムＡとプログラムＢと
の間で相互に参照する部分があれば、リンク時に参照ア
ドレスが組み込まれる（このようなリンク方式を、以下
、「スタティックリンク方式」という）。

【００１５】このようにして生成された実行形式プログ
ラムがメモリにロードされて、逐次実行される。

【００１６】図１０は、上記プログラムＡ及びＢを実行
形式プログラムに変換してメモリ上に配置した状態を示
す図である。図示するように、プログラムＡ及びＢには
、それぞれ関数Ｃが組み込まれており、したがって、全
く同一の関数プログラムがメモリ上に存在することにな
る。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のス
タティックリンク方式では、複数箇所で同一関数プログ
ラムを参照したり、複数のプログラムモジュールを作成
し、これらを結合して１本のプログラムを作成するよう
な場合は、各プログラムモジュールにいくつもの同一の
関数プログラムがリンクされることになり、プログラム
自体が大きくなる。

【００１８】このことは、メモリ上に同じ関数が複数存
在しメモリ使用効率が良くないことを意味する。特に、
同時に動作させるプログラム数が多い場合は、メモリ不
足を招き大きな問題となる。

【００１９】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、メモリ上にプログラムが配置された状態で同じ関
数プログラムが複数箇所にリンクされることを排除して
実行形式のプログラムを小さくし、メモリの使用効率を
高めることのできるプログラムリンク方式を提供するこ
とを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明の情報処理装置の
プログラムリンク方式は、図１に原理的に示すように、
メモリの所定位置に配置された第１のプログラム１０の
制御の下に、該メモリの他の位置に配置された第２のプ
ログラム１１が動作して情報を処理する情報処理装置に
おいて、前記メモリのさらに他の位置に前記第２のプロ
グラム１１が共通に参照する第３のプログラム１２を備
え、前記第２のプログラム１１と前記第３のプログラム
１２とをリンクする際は、該第２のプログラム１１に、
少なくとも前記第３のプログラム１２の位置情報を記憶
することのできる共通モジュール１３を付加しておき、
前記第１のプログラム１０は、前記第２のプログラム１
１を起動する際に、該第２のプログラム１１に付加され
た共通モジュール１３の所定領域に前記第３のプログラ
ム１２のメモリ上の位置情報を与えてリンクを行い、前
記第２のプログラム１１における前記第３のプログラム
１２の参照は、その共通モジュール１３の所定領域に記
憶された前記位置情報に基づいて行なうことを特徴とす
る。

【００２１】

【作用】本発明では、第２のプログラム１１と第３のプ
ログラム１２とをリンクする際は、上記第３のプログラ
ム１２を第２のプログラムに取り込んでリンクするので
はなく、該第２のプログラム１１に共通モジュール１３
を付加して位置情報の格納領域を確保しておくのみに止
めておき、前記第１のプログラム１０の制御により、該
第２のプログラム１１がメモリ上にロードされて起動さ
れる際に、第３のプログラム１２が記憶されている位置
情報を上記共通モジュール１３の所定領域に書き込む。

【００２２】そして、第２のプログラム１１の実行が開
始され、その内部で第３のプログラム１２を例えば関数
コール等により参照する際は、該共通モジュール１３の
所定領域に格納された位置情報を、例えば間接アドレス
として用いて第３のプログラム１２を参照する。

【００２３】これにより、リンク時に第２のプログラム
１１には第３のプログラム１２を取り込んで置く必要は
なく、したがって、メモリ上には複数の第３のプログラ
ムが同時に存在することはなくなり、メモリの使用効率
を高めることができる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。

【００２５】図２は本発明が適用される情報処理装置の
一例である。図において、１はＣＰＵ（中央処理装置）
であり、演算、制御、その他該情報処理装置の種々の処
理の中枢をなすものである。このＣＰＵ１にはメインメ
モリ２、ディスク装置３、入出力制御装置４が接続され
るようになっている。

【００２６】メインメモリ２は、ＣＰＵ１を動作させる
プログラムが記憶される他、ＣＰＵ１のステータスデー
タを記憶し、また、バッファエリアとして用いられるも
のである。このメインメモリ２は、ＣＰＵ１により高速
にアクセスされる。

【００２７】ディスク装置３は、種々のプログラム、デ
ータ等を記憶する大容量の記憶装置であり、アクセス速
度は、上記メインメモリ２に比較して遅い。このディス
ク装置３に、上述したソースファイル、オブジェクトフ
ァイル、ロードモジュールファイル、或いは関数ファイ
ル等が形成され、記憶される。そして、これらは、一旦
メインメモリ２にロードされＣＰＵ１により参照される
ことになる。

【００２８】入出力制御装置４は、外部に設けられる入
出力装置との情報の送受を制御するものである。入出力
装置は、当該情報処理装置が適用されるシステムに依存
して決められる。例えば、ＰＯＳシステムの制御装置と
して該情報処理装置が用いられる場合は、入出力装置と
しては、例えばレジスタが接続される。

【００２９】図３は、この発明にかかる情報処理装置の
プログラムリンク方式の一実施例を示す図である。

【００３０】図において、１０はシステム制御プログラ
ム（第１のプログラム）であり、メインメモリ２に常駐
し、当該プログラムリンク方式を採用する情報処理装置
の全体の制御を司るものである。

【００３１】１１は上記システム制御プログラム１０の
制御の下に動作するプログラム（第２のプログラム）で
あり、必要に応じてディスク装置３からメインメモリ２
にロードされるものである。図においては、実行形式の
プログラムＡ，Ｂ，Ｄの３つがメインメモリ２に存在し
ている場合を示している。

【００３２】各プログラム１１は、リンク時に付加され
る共通モジュールとしてのプログラム情報域１３を有し
ており、このプログラム情報域には共通ルーチンアドレ
スを有している。この共通ルーチンアドレスは、後述す
る共通ルーチン１２の先頭アドレスを示すものである。

【００３３】１２は共通ルーチンであり、多数の関数プ
ログラムを集めて関数ライブラリとしてメインメモリ２
上に記憶されるものである。

【００３４】図４にこの共通ルーチンの構造を示す。共
通ルーチン１２は、大別してジャンプテーブルと関数プ
ログラム本体とにより構成されている。ジャンプアドレ
スは、該ジャンプアドレスに対応する関数プログラムが
記憶されている領域の先頭アドレスである。例えば、ジ
ャンプアドレスＡには関数Ａのプログラムが記憶されて
いる先頭アドレス（Ａ番地）が記憶されるようになって
いる。同様に、ジャンプアドレスＢには関数Ｂのプログ
ラムが記憶されている先頭アドレス（Ｂ番地）が記憶さ
れるようになっている。以下、同様である。

【００３５】関数プログラム領域は、関数プログラムが
実行可能な形式で記憶されている領域である。

【００３６】かかる構成の共通ルーチン１２は、ジャン
プテーブルに格納するジャンプアドレスに対応して任意
の位置に関数プログラムを配置することができるような
構成となっている。したがって、各関数プログラムの大
きさに応じて、これら各関数プログラムを一連の領域に
纏めて配置したり、或いはメインメモリ２の空き領域に
配置することができ、メインメモリ２を効率よく使用す
ることができる。

【００３７】かかる共通ルーチン１２を作成するための
フローチャートを図５に示す。先ず、ライブラリ用関数
を抽出する（ステップＳ１０）。即ち、オブジェクトフ
ァイルとしてディスク装置３に記憶されている中間言語
で記述された多種類の関数プログラムの中から、必要に
応じて共通ルーチン１２としてメインメモリ２に記憶さ
せるべき関数プログラムを選択し、抽出する。

【００３８】次いで、共通ルーチン１２の先頭に配置す
るジャンプテーブルを作成する（ステップＳ１１）。こ
の際、ジャンプテーブルを構成する各ジャンプアドレス
は、例えば各関数プログラムの先頭に付されたラベルが
記述される。

【００３９】次いで、リンク処理を行って共通ルーチン
１２を作成する（ステップＳ１２）。つまり、この共通
ルーチン１２がメインメモリ２上に配置されるアドレス
を決定するとともに、各関数プログラムを機械語に翻訳
してＣＰＵ１が実行可能な形式に変換する。さらに、ジ
ャンプテーブルに、各関数プログラムがメインメモリ２
上で配置される実際のジャンプアドレスを入れる。これ
により、共通テーブル１２は、メインメモリ２上にロー
ドされ、実行され得る状態になる。

【００４０】次に、アプリケーションプログラム（以下
、「ＡＰＬ」と略する場合もある）側の準備について、
図６を参照して説明する。このアプリケーションプログ
ラムは、図３のプログラムＡ，Ｂ又はＤ等が相当する。

【００４１】先ず、アプリケーションプログラム（ＡＰ
Ｌ）をコーディングする時に、共通ルーチン１２の呼出
しを間接コールで行うように記述する（ステップＳ２０
）。この際、間接アドレスとしては、当該ＡＰＬの先頭
にリンクされたプログラム情報域１３の共通ルーチンア
ドレスが用いられる。

【００４２】例えば、印刷を指示する関数であるプリン
ト関数をコーディングするときは、 ××．Ｐｒｉｎｔｆ（Ａ，Ｂ） の如く記述する。ここで、「Ｐｒｉｎｔｆ」は関数の種
類を示すものであり、「Ａ，Ｂ」は印刷動作に付随する
各種動作を指示するパラメータであり、「××．」は共
通ルーチン１２内での呼出し名である。

【００４３】ちなみに、従来のコーディングは、Ｐｒｉ
ｎｔｆ（Ａ，Ｂ） と記述するようになっている。

【００４４】このようにしてコーディングされたソース
データは、ディスク装置３内のソースファイルに記憶さ
れる。

【００４５】次いで、アプリケーションプログラムをコ
ンパイルする（ステップＳ２１）。即ち、ソースファイ
ルから取り出したソースプログラムを中間言語に翻訳す
る。そして、翻訳の結果は、ディスク装置３内のオブジ
ェクトファイルに記憶される。

【００４６】次いで共通モジュール、つまりプログラム
情報１３を先頭にしてリンク処理を行う（ステップＳ２
２）。即ち、プログラム情報域１３内の所定領域に、シ
ステム制御プログラム１０が必要とする各種情報をセッ
トする。そして、該アプリケーションプログラムを実行
可能形式に変換する。このリンク処理で実行可能な機械
語に翻訳されたプログラムは、ディスク装置３内のロー
ドモジュールファイルに記憶される。

【００４７】以上の構成、及び準備の下、各プログラム
は次のように動作する。

【００４８】先ず、システム制御プログラム１０の動作
を図３及び図７を参照しながら説明する。

【００４９】システム制御プログラム１０は予めメイン
メモリ２にロードされているものとする。かかるシステ
ム制御プログラム１０は、先ず、リンク処理が行われ、
ディスク装置３内のロードモジュールファイルに記憶さ
れている共通ルーチン１２を読み出し、メインメモリ２
に常駐させる（ステップＳ３０）。

【００５０】次いで、共通ルーチン１２を起動し、該共
通ルーチン１２の先頭アドレス（共通ルーチンアドレス
）を該システム制御プログラム１０の所定領域内に取り
込む（ステップＳ３１）。

【００５１】次いで、既にリンク処理が行われてディス
ク装置３内のロードモジュールファイルに記憶されてい
るアプリケーションプログラム１１を読み出し、メイン
メモリ２にロードする（ステップＳ３２）。

【００５２】次いで、アプリケーションプログラムに初
期情報をセットする（ステップＳ３３）。つまり、シス
テム制御プログラム１０が有している共通ルーチンアド
レスを、アプリケーションプログラムの先頭にリンクさ
れたプログラム情報域１３の所定領域にセットする。こ
の際、後述するように共通ルーチン１２の他にアプリケ
ーション（ＡＰＬ）用の関数ライブラリを参照する場合
は、その先頭アドレスであるＡＰＬルーチンアドレスも
セットする。

【００５３】次いで、アプリケーションプログラムを起
動する（ステップＳ３３）。即ち、ＣＰＵ１の実行がア
プリケーションプログラムに移る。

【００５４】このように、システム制御プログラム１０
は、アプリケーションプログラムを呼び出す度に、該プ
ログラムの先頭に定義されているプログラム情報域１３
に共通ルーチンアドレスをセットする処理を行う。した
がって、複数のプログラムがメインメモリ２にロードさ
れて並列実行を行うような場合は、上記一連の処理が複
数回行われることになる。

【００５５】一方、アプリケーションプログラムでは、
システム制御プログラム１０から制御が渡されるとエン
トリアドレスから順次実行を開始し、関数コールの命令
が出現すると、間接コールの形式で共通ルーチン１２を
呼び出し、該当関数プログラムを実行する。即ち、関数
コールの命令が出現すると、そのアプリケーションプロ
グラムのプログラム情報域１３の共通ルーチンアドレス
を取り出し、該アドレスを共通ルーチンの先頭アドレス
と認識する。そして、その共通ルーチンアドレスに命令
で指定された変位（コーディング時に「××．」で記述
されている）を加算し、その加算結果のアドレスに記憶
されているデータを分岐アドレスとして所定の関数プロ
グラムに分岐する。つまり、目的とする関数プログラム
の実行を開始する。

【００５６】なお、該共通ルーチン１２からのリターン
は、通常のサブルーチンリターンのように、関数コール
時にセーブされたアドレスにより行うことができる。

【００５７】このように、アプリケーションプログラム
１１と共通ルーチン１２とをリンクする際は、上記共通
ルーチン１２をアプリケーションプログラムに取り込ん
でリンクするのではなく、該アプリケーションプログラ
ム１１にプログラム情報域１３を付加して共通ルーチン
アドレスの格納領域を確保しておくのみに止めておき、
前記システム制御プログラム１０の制御により、該アプ
リケーションプログラム１１がメインメモリ２上にロー
ドされて起動される際に、共通ルーチン１２が記憶され
ている共通ルーチンアドレスを上記プログラム情報域１
３の所定領域に書き込む。そして、アプリケーションプ
ログラム１１の実行が開始され、その内部で共通ルーチ
ン１２を、例えば関数コール等により参照する際は、該
プログラム情報域１３の所定領域に格納された共通ルー
チンアドレスを、例えば間接アドレスとして用いて共通
ルーチン１２を参照するようにしたので、リンク時にア
プリケーションプログラム１１には共通ルーチン１２を
取り込んで置く必要はなく、したがって、メインメモリ
２上には複数の同一関数プログラムが同時に存在するこ
とはなくなり、メインメモリ２の使用効率を高めること
ができる。

【００５８】上記実施例では、関数ライブラリとしての
共通ルーチンを１つだけ備えた場合について説明したが
、上記共通ルーチンを複数設けるように構成することも
できる。

【００５９】例えば図８に示すように、システムプログ
ラムで使用する関数ライブラリとしの共通ルーチン、及
びアプリケーションプログラムで使用する関数ライブラ
リとしてのＡＰＬ共通ルーチンを別々に設け、システム
制御プログラムは、共通ルーチンアドレスをシステムプ
ログラムの共通モジュールに、ＡＰＬ共通ルーチンアド
レスをアプリケーションプログラムの共通モジュールに
与えるように構成する。

【００６０】かかる構成とすることにより、全ての関数
プログラムを共通ルーチンに準備しておく必要がなくな
る。例えばアプリケーションプログラムがメインメモリ
２にロードされない場合は、ＡＰＬ共通ルーチンもメイ
ンメモリ２上にロードする必要がなく、よりメモリの使
用効率を向上させることができる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
メモリ上にプログラムが配置された状態で同じ関数プロ
グラムが複数箇所にリンクされることを排除して実行形
式のプログラムを小さくし、メモリの使用効率を高める
ことのできるプログラムリンク方式を提供できる。

【００６２】また、関数プログラムに不具合が発生した
場合には、その関数がリンクされている全てのプログラ
ムの修正を行う必要があるが、この発明によれば、該当
関数プログラムのみを修正すれば良く、保守作業が格段
に容易になるという効果がある。

【００６３】さらに、関数を使用する各プログラムの容
量が小さくなるので、メモリ上に同時に配置できるプロ
グラム数が増加し、したがって、スワップ等のためのデ
ィスク装置へのアクセス回数が減少し、当該情報処理装
置の性能を向上させることができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明が適用される情報処理装置の一例を示す
図である。

【図３】本発明のプログラムリンク方式の一実施例を説
明するための図である。

【図４】本発明の共通ルーチン（関数ライブラリ）の構
造を示す図である。

【図５】本発明の共通ルーチンの作成過程を説明するた
めのフローチャート図である。

【図６】本発明のアプリケーションプログラム側の準備
過程を説明するためのフローチャート図である。

【図７】本発明のシステム制御プログラムの処理を説明
するためのフローチャート図である。

【図８】本発明の他の実施例を説明するための図である
。

【図９】従来の関数のリンク動作を説明するための図で
ある。

【図１０】従来のリンクによるメモリ上のプログラム配
置を説明するための図である。

【符号の説明】

２　　　　メモリ（メインメモリ） １０　　第１のプログラム（システム制御プログラム）
１１　　第２のプログラム（アプリケーションプログラ
ム）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　メモリの所定位置に配置された第１の
   プログラム（１０）の制御の下に、該メモリの他の位置
   に配置された第２のプログラム（１１）が動作して情報
   を処理する情報処理装置において、前記メモリのさらに
   他の位置に前記第２のプログラム（１１）が共通に参照
   する第３のプログラム（１２）を備え、前記第２のプロ
   グラム（１１）と前記第３のプログラム（１２）とをリ
   ンクする際は、該第２のプログラム（１１）に、少なく
   とも前記第３のプログラム（１２）の位置情報を記憶す
   ることのできる共通モジュール（１３）を付加しておき
   、前記第１のプログラム（１０）は、前記第２のプログ
   ラム（１１）を起動する際に、該第２のプログラム（１
   １）に付加された共通モジュール（１３）の所定領域に
   前記第３のプログラム（１２）のメモリ上の位置情報を
   与えてリンクを行い、前記第２のプログラム（１１）に
   おける前記第３のプログラム（１２）の参照は、その共
   通モジュール（１３）の所定領域に記憶された前記位置
   情報に基づいて行なうことを特徴とする情報処理装置の
   プログラムリンク方式。
2. 【請求項２】　　前記第３のプログラム（１２）は、複
   数のプログラムから共通に参照される所定の機能を実現
   した関数プログラムであることを特徴とする請求項１記
   載の情報処理装置のプログラムリンク方式。
3. 【請求項３】　　前記第３のプログラム（１２）は、参
   照される頻度に応じて複数グループに分類して設けられ
   ることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置のプロ
   グラムリンク方式。
4. 【請求項４】　　前記第３のプログラム（１２）は、複
   数の関数プログラムを含み、その所定部位に、各関数プ
   ログラムへ分岐するためのジャンプテーブルを有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の情報処理装置のプログラ
   ムリンク方式。
5. 【請求項５】　　前記第２のプログラム（１１）は、共
   通モジュール（１３）に記憶された位置情報を前記第３
   のプログラム（１２）の先頭位置を示すポインタとして
   、間接アドレスドレッシングにより前記第３のプログラ
   ム（１２）を参照することを特徴とする請求項１記載の
   情報処理装置のプログラムリンク方式。