JPH04322329A - 多機種対応型情報処理システム、および、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】

【０００１】

【産業上の利用分野】電子計算機における、ソースプロ
グラムから機械語プログラムへの翻訳方式であって、複
数機種の計算機に共通の中間形式（オブジェクトプログ
ラム）を用いる方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】高級言語で記述されたプログラムを計算
機上で実行する方法を大別すると、一般に、コンパイラ
方式、インタプリタ方式と呼ぶ、以下の２つに分けられ
る。

【０００３】（コンパイラ方式）高級言語で記述された
プログラムを、実行すべき計算機の機械語プログラムに
変換した上で、変換後の機械語プログラムを直接実行す
る。

【０００４】（インタプリタ方式）実行する計算機の機
械語とは別の言語（中間語）を設定し、　　　　実行す
べき計算機上で中間語を解釈実行する別のプログラム（
インタプリタ）　　　　を予め用意しておく。高級言語
で記述されたプログラムを中間語プログラム　　　　に
変換し、変換後の中間語プログラムをインタプリタを用
いて実行する。

【０００５】インタプリタ方式に対するコンパイラ方式
の利点は、以下の理由によるプログラム実行の高速性に
ある。

【０００６】（１）インタプリタ方式では、中間語に相
当する機械語の実行以外に、各中間語に対応する処理へ
の振り分けやオペランドのアドレス計算等が必要である
。一方コンパイラ方式では直接に機械語を実行するので
、これらが不要である。

【０００７】（２）コンパイラ方式ではプログラムの文
脈と実行する計算機の特性とを考慮した処理の省略（最
適化）が可能である。一方、インタプリタ方式では、イ
ンタプリタ自身は中間語プログラムに対して汎用性を持
つので、インタプリタは中間語プログラムをそのまま実
行するのみで、プログラムの文脈を考慮した処理の省略
ができない。また、中間語プログラムにも実行する計算
機の特性が反映されていないので、例えば、高級言語で
記述された特定の変数を目標計算機のレジスタにマッピ
ングし、処理の高速化を図ることも不可能である。

【０００８】一つのプログラムを繰返し実行する際のプ
ログラムの運用形態という視点から見ると、従来の方法
では、（運用方法１）コンパイラ方式を採用し、変換後
の機械語プログラムを保存し繰返し直接実行する。

【０００９】（運用方法２）インタプリタ方式を採用し
、中間語プログラムを保存しインタプリタによって繰返
し実行する。

【００１０】のいずれかであった。

【００１１】一つのプログラムを繰返し実行する場合に
は、それぞれの実行時間の短縮という観点からコンパイ
ラ方式を採用する場合が圧倒的に多いが、以下のような
デメリットも生じている。

【００１２】（デメリット１）ソースプログラムを機械
語プログラムに変換するコンパイラが機種ごとに必要で
あり、コンパイラの開発量が大きくなる他、保守や拡張
をそれぞれの機種に対応のして行なう必要があり、保守
・拡張のオーバヘッドが大きくなる。

【００１３】（デメリット２）同一プログラムを複数機
種で実行する場合、機種ごとにコンパイル（ソースプロ
グラムから機械語プログラムへの変換）が必要であり、
機械語プログラムの管理のオーバヘッドが大きい。

【００１４】（デメリット３）複数機種がネットワーク
で接続されている環境において、同一のプログラムに対
する機械語プログラムが機種対応に複数必要となり、バ
ージョン管理やディスクスペースに問題があるほか、同
一プログラムの分散実行が困難である。

【００１５】（デメリット４）実際に運用されているシ
ステムのなかには、ソースプログラムがなく、機械語プ
ログラムのみで運用されている場合がある。このような
システムでは、構成機種の移行・変更が困難である。ま
た、ハードウェア技術の進歩により計算機アーキテクチ
ャの高度化が容易となっているが、機械語プログラム財
産の継承のため、アーキテクチャの変更に強い制限が課
せられしまう。

【００１６】上記でデメリットを解消するためには、保
存運用の形態としては特定の計算機に依存しない中間語
プログラムを採用し、中間語プログラムを実行するに際
して高速化のために目標計算機の機械語プログラムに変
換するという、コンパイラ方式とインタプリタ方式のそ
れぞれの利点のみを採った方式を採用すればよい。しか
し、現在のところ、そのような方式を採用した具体的な
システムは見当らない。

【００１７】なお、コンパイラ方式並びにインタプリタ
方式に関しては、”　Ａ．Ａｈｏ，　Ｒ．Ｓｅｔｉ，ａ
ｎｄ　Ｊ．Ｕｌｌｍａｎ：　Ｃｏｍｐｉｌｅｒｓ．　ｐ
ｒｏｎｃｉｐｌｅｓ，Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ａｎｄ　
Ｔｏｏｌｓ，　Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｙ１９８６　
”に詳しい。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】特定の計算機に依存し
ない中間語プログラムを、繰返し実行するプログラムの
保存運用形態として採用するためには、実行速度が従来
のコンパイル方式による機械語プログラムと同等のレベ
ルになることが必要である。

【００１９】即ち、上記を実現するためには、（１）保
存運用形態の中間語プログラムをインタプリタによって
実行するのではなく、実行の直前において機械語プログ
ラムに変換し実行すること （２）上記機械語プログラムへの変換において、実行す
べき計算機の特性を考慮した最適化を実施することが不
可欠である。

【００２０】本発明の課題は、上記を実現するシステム
全体を与えること、即ち、保存運用のための中間語の具
体的な形式を与え、それを実行開始時点で機械語プログ
ラムに変換し最適化を実施する具体的な方法を設定する
ことにある。

【００２１】さて、インタプリタ方式用に設計された中
間語は、以下の理由により上記を実現するための中間語
として利用することができない。

【００２２】（１）インタプリタ方式のための中間語形
式には、インタプリタによる最適化を前提としていない
ので、機械語プログラムに変換する際に実施すべき最適
化に必要な情報を含んでいない。

【００２３】（２）計算機は、有限個のレジスタを備え
レジスタ上での演算を主体としたレジスタマシンと、演
算スタックを備えスタック上での演算を主体にしたスタ
ックマシンに大別できる。現状では、世の中に実存する
計算機の大半はレジスタマシンである。インタプリタ方
式の中間語では、中間語およびインタプリタ設計の容易
さから、スタック上の演算を想定したものが多い。スタ
ック上の演算をレジスタ間の演算に変換することは不可
能ではないが、スタック上の値は使い捨てを想定したも
のであり、一方レジスタを効率的に活用するためには、
レジスタ上の値をできるだけ繰返し利用することが必要
である。即ち、スタックマシン的な中間語プログラムか
らレジスタマシンの効率的な機械語プログラムに変換す
ることは非常に困難な部分がある。

【００２４】従って、特定の計算機に依存しない中間語
プログラムを保存運用形態とし実行直前に機械語プログ
ラムに変換する方式では、以下の要件を満たすことが必
要である。

【００２５】（１）目標計算機として、レジスタマシン
に重点を置き、中間語プログラムレベルでレジスタの存
在を意識したプログラムのシーケンスとなっていること
。また、中間語プログラムまでの変換時点で、実施可能
な最適化が実施されていること。

【００２６】（２）機械語プログラムへの変換時にレジ
スタの利用方法の最適化が実施可能であること。即ち、
レジスタへの値のロード、レジスタからの値のストアの
各命令の発行回数を最小化するように、レジスタの利用
を決定し、それら命令が不要ならば削除できること。ま
た、それら最適化に必要な情報を中間語プログラムから
得られること。

【００２７】（３）目標計算機に特有の命令によって、
中間語プログラムの特定のシーケンス（複数命令）を代
替できることがある。このような場合、一般に、機械語
１命令で実現した方が効率的である。中間語複数命令に
対応する機械語命令が目標計算機に存在するならば、そ
れを利用した機械語プログラムを生成できること。

【００２８】なお、以下では、保存運用の形式の（中間
語）プログラムを、従来のコンパイラ方式に習って、オ
ブジェクトプログラムと呼ぶ。

【００２９】

【課題を解決するための手段】１．システムの構成本発
明では、ソースプログラムを実行計算機の機械語プログ
ラムに変換するシステムを、次の３つのサブシステムに
より構成する。

【００３０】（１）コンパイラ：ソースプログラムから
、目標計算機の機種に依存しない形式のオブジェクトプ
ログラム（抽象オブジェクトプログラム）を生成するサ
ブシステム （２）リンカ：コンパイラにより生成された複数の抽象
オブジェクトプログラムを、一つの抽象オブジェクトプ
ログラムに結合するサブシステム （３）インストーラ：リンカにより結合された抽象オブ
ジェクトプログラムを、実行計算機の機械語プログラム
に変換するサブシステム。

【００３１】２．オブジェクトプログラムの形式オブジ
ェクトプログラムを共通化するため、本発明では、複数
のレジスタを持つ抽象計算機（Ａｂｓｔｒｕｃｔ　Ｒｅ
ｇｉｓｔｅｒ　Ｍａｃｈｉｎｅ、以下ＡＲＭと呼ぶ）を
設定し、その命令列を共通のオブジェクトプログラム（
以下、抽象オブジェクトプログラムと呼ぶ）の基本部分
として利用する。

【００３２】ＡＲＭの特徴は以下の通りである。

【００３３】（１）複数の抽象レジスタを持つ。（レジ
スタ数は、概念上無限であるが、実用上は抽象オブジェ
クトプログラムの形式により制限される）（２）命令機
能として、レジスタ−メモリ間のデータ転送、レジスタ
上の演算（四則演算、論理演算、シフト演算、比較）、
実行制御（無条件分岐、条件分岐、副プログラム呼び出
し／復帰）を持つ。

【００３４】（３）メモリアドレスは、数値ではなく、
記号名称で表現される。

【００３５】ここで、レジスタを持つ抽象計算機の命令
列をオブジェクトプログラムの基本部分とした理由は、
以下の通りである。

【００３６】（理由１）オブジェクトプログラムから個
々の実行計算機の機械語プログラムへの変換を高速にす
るには、オブジェクトプログラムと機械語プログラムの
意味的ギャップをできるだけ小さくすることが望ましい
。現在広く用いられている計算機は、複数個のレジスタ
を持つレジスタマシンであり、一般のレジスタマシンの
持つ命令セットの意味的な共通部分を命令セットとして
持つＡＲＭを設定することで、意味変換のオーバヘッド
をなくし機械語プログラムへの変換を高速にする。

【００３７】（理由２）レジスタマシンにおいて、機械
語プログラムの実行の高速化の鍵の一つは、レジスタの
有効利用である。ＡＲＭをコンパイラの目標計算機とす
ることにより、コンパイラはレジスタを最大限に利用し
た命令列を生成することができる。

【００３８】また、抽象オブジェクトプログラムは次の
ものにより構成する。

【００３９】（ａ）ＡＲＭの命令語列 （ｂ）擬似コード（ラベル（分岐、入口、変数、定数）
定義、最適化のための埋め込み情報、ソースレベルデバ
ッグのための埋め込み情報） （ｃ）生成制御指示子（抽象レジスタの割当て／解放の
指示、抽象レジスタの割当て状態によるＡＲＭ命令語列
の選択） （ｄ）ソースレベルデバッグのための変数名、及び、手
続き名の辞書 抽象レジスタに対しては、生成制御指示子によりレジス
タの種別を指定するが、具体的な計算機でそれが何に対
応するかまでは指定しない。このようにすることにより
、抽象オブジェクトプログラムの中で、レジスタを機種
に依存しない形で表面化する。

【００４０】３．実行計算機仕様 抽象オブジェクトプログラムから実行計算機の機械語プ
ログラムを生成するために次の２つをインストーラに設
定する。

【００４１】（ｉ）実行計算機のレジスタ用途指定（使
用可能なレジスタの種別と数） （ｉｉ）ＡＲＭの命令語列パターンから実行計算機命令
語列パターンへの変換規則なお、上記において、ＡＲＭ
の命令語列パターンと実行計算機の命令語列パターンは
、それぞれ、複数個の命令から構成される。

【００４２】ここで、ＡＲＭ命令と実行計算機の命令と
を１対１に対応させない理由は以下による。

【００４３】（理由１）ＡＲＭの命令セットは、実際の
マシンの命令セットの厳密な意味での共通部分ではない
。従って、実行計算機の命令中にＡＲＭの対応命令が存
在しないことがある。この場合、１ＡＲＭ命令を、実行
計算機の数命令で実現する必要がある。

【００４４】（理由２）上記とは逆に、ＡＲＭの数命令
の命令列に対応する命令を実行計算機が備えている場合
がある。（例：レジスタ−メモリ演算命令等）一般に、
実行計算機の命令数を減らしたほうが実行速度が向上す
るため、このような場合は１命令で実現する。

【００４５】４．抽象オブジェクトプログラムから実行
計算機の機械語プログラムへの変換方法インストーラは
、ＡＲＭの抽象レジスタと実行計算機の実レジスタとの
対応を管理するテーブル（以下、レジスタ管理テーブル
）を持ち、以下の様に動作する。

【００４６】（１）抽象オブジェクトプログラム中の抽
象レジスタ割当て指示により、抽象レジスタと実レジス
タの対応付けを試みる。実行計算機仕様のレジスタ用途
指定に記述された範囲で、他の抽象レジスタと対応して
いない実レジスタ、即ち、空いていないレジスタが存在
すれば、当該実レジスタと指示された抽象レジスタとを
対応させる。

【００４７】（２）抽象オブジェクトプログラム中のレ
ジスタ解放の指示により、抽象レジスタと実レジスタと
の対応付けを解除する。

【００４８】（３）抽象オブジェクトプログラム中の生
成制御指示子により、抽象レジスタが実レジスタと対応
しているか否かを検査し、ＡＲＭ命令語列を選択する。

【００４９】（４）（３）で選択されたＡＲＭ命令語列
に対し、実行計算機仕様におけるＡＲＭの命令語列パタ
ーンから実行計算機命令語列パターンへの変換規則を適
用し、実行計算機の命令語列の生成と、抽象レジスタ番
号の実レジスタ番号への置換とを実施する。

【００５０】（５）（４）で生成された実行計算機の命
令語列において、メモリアドレスを記号名称から数値番
地へ変換する。

【００５１】

【作用】コンパイラは、従来のコンパイラ技術を応用し
、ソースプログラムを抽象オブジェクトプログラムに翻
訳する。また、この時に、ソースプログラムレベルの最
適化、及び、レジスタの利用を前提としたＡＲＭ命令語
レベルの最適化を行なう。

【００５２】インストーラは、実行計算機仕様に基づき
、上記の方法により抽象オブジェクトプログラムから実
行計算機の機械語プログラムを生成する。

【００５３】以上の結果、本システムが生成する実行計
算機の機械語プログラムは、（１）コンパイラによりソ
ースプログラムレベルの最適化とレジスタの利用に関す
る最適化が実施される、（２）インストーラの実レジス
タ割当て機能により、実行計算機が備える実レジスタを
最大限に利用することができる、（３）インストーラの
命令語列パターン置換機能により、例えば、連続するＡ
ＲＭの複数命令語列を実行計算機の対応する１命令語に
置き換えることができ、　　　　実行計算機が備える高
機能命令を生かすことができる、ので、従来の（コンパ
イラ方式）によって生成される機械語プログラムと同等
程度の実行速度性能を維持したまま、複数機種間でオブ
ジェクトプログラムを共有することができる。

【００５４】

【実施例】以下、本発明における実施例を図を用いて説
明する。

【００５５】図１は、本発明におけるソースプログラム
から機械語プログラムへの翻訳システムの構成の一例を
示している。

【００５６】翻訳システムは、コンパイラ１００１、リ
ンカ１００２、インストーラ１００３の各サブシステム
からなる。

【００５７】コンパイラ１００１は、ソースプログラム
１００４を入力し、構文解析、意味解析、および後述す
るソースプログラムレベルでの最適化等を行ない、抽象
オブジェクトプログラムである　ＡｒｍＣｏｄｅプログ
ラム１００５を出力する。なお、　ＡｒｍＣｏｄｅは、
本発明の特徴の一つであるので、　ＡｒｍＣｏｄｅの仕
様については図４〜図１２を用いて後で詳細に説明する
。また、これに関連して、コンパイラの構成については
図２により、コンパイラにおける最適化処理については
、図１３〜図２２により後述する。

【００５８】リンカ１００２は、ソースプログラム１０
０４からコンパイラが生成した　ＡｒｍＣｏｄｅプログ
ラム１００５、他のソースプログラム１００６から同様
にコンパイラが生成した　ＡｒｍＣｏｄｅプログラム１
００７、及び、　ＡｒｍＣｏｄｅプログラムライブラリ
１００８を入力し、各プログラム間のルーチン参照関係
の解決、変数・定数参照関係の解決、データ領域の統合
、及び、命令領域の統合を行ない、結合済　ＡｒｍＣｏ
ｄｅプログラム１００９を出力する。リンカ自身の機能
は、ＡｒｍＣｏｄｅを通常の機械語とみなした従来のオ
ブジェクトプログラムのリンケージエディタの機能の一
部と同等であり、以下では詳細に述べない。

【００５９】インストーラ１００３は、結合済　Ａｒｍ
Ｃｏｄｅプログラム１００９を入力し、個別の目標計算
機の仕様情報１０１０であるレジスタ用途指定１０１９
および機械命令選択規則１０２０を用いて、実レジスタ
割付、機械命令選択、機種依存最適化を行ない、機械語
プログラム１０１１を計算機Ａ１０１２のメモリ上に展
開する。インストーラにおける処理も本発明の特徴であ
り、これについては図２３〜図３０を用いて後で詳細に
説明する。

【００６０】計算機Ａ１０１２は、上記で生成された機
械語プログラム１０１１を実行する。

【００６１】コンパイラ１００１により、ソースプログ
ラム１０１３から生成された　ＡｒｍＣｏｄｅプログラ
ム１０１４が、他の　ＡｒｍＣｏｄｅプログラムや　Ａ
ｒｍＣｏｄｅプログラムライブラリ１００８との結合を
必要としない場合、インストーラ１００３は、　Ａｒｍ
Ｃｏｄｅプログラム１０１４を直接入力し、機械語プロ
グラムに展開することができる。

【００６２】インストーラ１００３は、計算機Ａ用の機
械語プログラムを生成するが、インストーラ１０１５は
、計算機Ｂの仕様情報１０１８を用いて計算機Ｂ１０１
７用の機械語プログラムを生成する。従って、本システ
ムでは、同一の結合済　ＡｒｍＣｏｄｅプログラム１０
０９から、複数の計算機（計算機Ａ１０１２、計算機Ｂ
１０１７）の機械語プログラム（機械語プログラム１０
１１、機械語プログラム１０１６）を生成し、それぞれ
の計算機で当該プログラムを実行することができる。

【００６３】なお、同一の　ＡｒｍＣｏｄｅプログラム
から、異なる仕様の複数の計算機の機械語プログラムを
生成した例については、図３１〜図３５によって後述す
る。

【００６４】図２は本発明における抽象レジスタマシン
コンパイラの一つの実施例を示すものである。ソースプ
ログラム３１０２は、まずコンパイラ３１００の構文・
意味解析部３１０４によって構文解析、意味解析されて
中間語３１０６に変換され、ソースプログラムで使われ
ている各種の記号の情報が記号表３１０８に記載される
。その中間語３１０６に対して、中間語最適化部３１１
０によって制御フロー解析・データフロー解析して大域
的最適化を行い、抽象レジスタマシン命令の列としての
最適化前の　ＡｒｍＣｏｄｅ（Ａｂｓｔｒａｃｔ　ｒｅ
ｇｉｓｔｅｒ　ｍａｃｈｉｎｅ　Ｃｏｄｅ）列３１１２
を生成する。その後、抽象レジスタ命令の最適化処理３
１１４を行って、最適化された抽象レジスタマシン命令
列としての抽象オブジェクトプログラム３１１６を生成
する。構文解析、意味解析、制御フロー解析、データフ
ロー解析、大域的最適化の方法については、Ａ．　Ｖ．
　Ａｈｏ，　Ｒ．　Ｓｅｔｈｉ，Ｊ．　Ｄ．　Ｕｌｌｍ
ａｎ　著、Ｃｏｍｐｉｌｅｒｓ　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ
，　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，　ａｎｄ　Ｔｏｏｌｓ　（
Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ
　Ｃｏ．，　１９８６）　等で述べられている。 抽象レジスタ命令の最適化処理については後で説明する
。

【００６５】本発明の特徴の一つは、抽象レジスタマシ
ン命令　ＡｒｍＣｏｄｅ　の構成にある。ＡｒｍＣｏｄ
ｅ　は、本発明で目的とする処理、すなわちオブジェク
トプログラムをロード時に対象機種に合わせた機械命令
に高速に変換する処理に適した構成と内容を有している
。

【００６６】この抽象レジスタマシン命令の体系は、多
くの縮小命令セット計算機すなわちＲＩＳＣマシンに共
通に適用できるものであり、ＡｒｍＣｏｄｅ−Ｒ（Ａｂ
ｓｔｒａｃｔ　ＲｅｇｉｓｔｅｒＭａｃｈｉｎｅ　Ｃｏ
ｄｅ　ｆｏｒ　ＲＩＳＣ　ｍａｃｈｉｎｅｓ）と呼ぶ。

【００６７】これは以下の特徴を持つ計算機に適してい
る。

【００６８】（１）演算はレジスタの間でのみ行う。

【００６９】（２）メモリアクセスは　Ｌｏａｄ／Ｓｔ
ｏｒｅ型命令でのみ行う。

【００７０】（３）ベースレジスタを持つ。

【００７１】（４）演算に使えるレジスタの数は少なく
ない（１６かそれ以上ある）。

【００７２】（５）埋め込み定数（ｉｍｍｅｄｉａｔｅ
　ｃｏｎｓｔａｎｔ）を持つ。

【００７３】（６）すべての命令は１語（３２ビット）
で表現される。

【００７４】ＡｒｍＣｏｄｅ−Ｒ　の各命令は、特定の
計算機の機械命令そのものではないが、それに容易に変
換できるものであり、命令の表現形式には次の特徴があ
る。

【００７５】（１）レジスタは、物理レジスタでなく、
抽象レジスタとして表現される。

【００７６】（２）メモリは、数値による番地でなく、
記号名称によって表現される。

【００７７】（３）メモリはバイト単位で番地付けされ
る。

【００７８】（４）命令の長さは固定長である。

【００７９】以下で単に　ＡｒｍＣｏｄｅ　という場合
、それは　ＡｒｍＣｏｄｅ−Ｒ　を表す。

【００８０】図３は、図１における　ＡｒｍＣｏｄｅプ
ログラムと具体計算機の機械語プログラムとの対応関係
を示したものである。ソ−スプログラム２９１０は、既
に述べたように、コンパイラとリンカ２９１２で翻訳・
結合されて、抽象オブジェクトプログラム２９２０に変
換される。この抽象オブジェクトプログラムは、抽象レ
ジスタマシンの命令である　　ＡｒｍＣｏｄｅ　　の列
として表される。

【００８１】抽象レジスタマシンの命令は、現在の多く
の計算機に共通的なモデル計算機の命令であり、その個
々の命令に含まれる代表的項目は、抽象オペレ−タ２９
２１と抽象レジスタ指定２９２３、メモリ／定数指定２
９２５である。抽象オペレ−タは、メモリとレジスタ間
のデ−タ転送を指示するロ−ド、ストアや、算術演算と
しての加減算など、多くの計算機に普遍的に備わってい
る命令を表す。抽象レジスタ指定は、抽象レジスタマシ
ンのレジスタを表すものであり、実在のレジスタにおけ
るような使用個数の制限はないものとする。メモリや定
数の指定２９２４は、番地や値の大きさに制限のない点
以外は、実在の計算機におけるメモリや定数と同様の扱
いができるものとする。

【００８２】抽象レジスタマシン命令列２９２０は、各
々の機種に合わせて作られたインスト−ラによって、対
象機種の機械語命令列に変換される。たとえば、図１０
０の抽象レジスタマシン命令列２９２０は、機種Ａ用イ
ンスト−ラ２９３０を使うと機種Ａ用の機械語命令列２
９５０に変換され、機種Ｃ用インスト−ラ２９４０を使
うと機種Ｃ用の機械語命令列２９６０に変換される。抽
象レジスタマシンの命令と具体計算機の命令は、必ずし
も１対１に対応するのではなく、一般には抽象レジスタ
マシンのｍ個の命令からなる命令列が具体計算機のｎ個
の命令からなる命令列に変換される。各々の機械語命令
に含まれるオペレ−タやレジスタ指定、メモリ／定数指
定は、その機種固有のものである。例えば、機種Ａ用の
機械語プログラム２９５０のオペレ−タ２９５１やレジ
スタ指定２９５３、メモリ／定数指定２９５５は、機種
Ａ固有のものであり、機種Ｂ用の機械語プログラム２９
６０のオペレ−タ２９６１やレジスタ指定２９６３、メ
モリ／定数指定２９６５は、機種Ｂ固有のものである。

【００８３】抽象レジスタマシン命令ＡｒｍＣｏｄｅ　
には、計算機が実際に実行する命令とその構造を記述す
る機械語生成命令と、機械語生成を制御する生成制御文
が含まれる。例えば次のような形をとる。

【００８４】 ａｌｌｏｃ（Ａｒ１０，ＲｃＡｒｉｔｈ，ａｌｃ１０，
５，０，０ｘｃ０００００００）；ｉｆ　（ａｌｃ１０
）　｛ Ｌｏａｄ　ＲｅｇＭｄ　Ａｒ１０　Ｖｂａｓｅ　ＯｄＤ
ｉｓｐ　ｖ；｝Ａｄｄ　　ＲｅｇＣｏｎ　Ａｒ１１　Ｎ
ｏｒｅｇ　ＯｄＣｉ　６；機械語生成命令には下記の種
類のものがあり、抽象オブジェクトプログラムではそれ
らをセミコロンで区切って書き並べる。

【００８５】（１）機械語対応命令 （Ｌｏａｄ４，　Ｓｔｏｒｅ４，　Ａｄｄ，　Ｓｕｂ，
　他）（２）プログラムの構造を表す疑似命令（Ｓｔａ
ｒｔ／Ｐｅｎｄ，　Ｂｌｏｃｋ／Ｅｎｄ，　Ｓｔｍｔ，
　他）（３）記号名称を指示する疑似命令 （Ｅｎｔｒｙ，　Ｅｘｔｅｒｎａｌ，　Ｌａｂｅｌ，　
Ｎａｍｅ，　他）（４）メモリを指定する疑似命令 （Ｄｗｏｒｄ，　Ｄｃｏｎｓｔ，　Ｄａｄｄｒ，　他）
（５）デバッガ等むけの記号情報を指定する疑似命令（
Ｓｉｎｆ，　他） 生成制御文は、図４に示すように、条件文３１２０と代
入文３１２２、関数参照文３１２４からなり、その中で
は定数と単純変数を含む式が使える。生成制御関数とし
ては、３１２４に示すように、次のものが使える。

【００８６】（１）ａｌｌｏｃ（抽象レジスタ名，　レ
ジスタ種別，判定変数，　命令番号，　温存個数，優先
度）第１引数で指定した抽象レジスタに対して、第２引
数で指定した種別の物理レジスタの割付を要求する。命
令番号は割付要求に先行するレジスタ使用命令の順序番
号であり、温存個数は割付後も温存すべきレジスタの個
数を表す。優先度はレジスタ割付の優先度である。第３
引数の判定変数の値は、割要求時点で物理レジスタが割
り付けできれば１となり、割り付けできなければ０とな
る。

【００８７】（２）ｆｒｅｅ（抽象レジスタ名）引数で
指定した抽象レジスタに対する物理レジスタを解放する
。

【００８８】レジスタ割付の優先度はビットベクトルで
表す。抽象レジスタ使用命令に一連番号をつけておき、
現地点よりｐ個先で使われるものには　ｐー１個の０の
後に１が一つあるベクトルを対応させる。優先度はビッ
トベクトルを符号無しの整数値と見て大きいものの方が
高いとする。従って、すぐ次で使われる抽象レジスタの
優先度は、それより後ろで使われるものより高い。複数
箇所で使われるときは、それらのビットベクトルをＯＲ
したベクトルを対応させる。現地点が一つすすむとその
ビットベクトルは一つ左へシフトされる。左シフトの際
、左へあふれたビットは捨てられ，右端には０が補われ
る。従って、抽象レジスタの優先度は、使用位置の直前
で最も高くなり使用位置を過ぎると下がる。

【００８９】優先度を表すビットベクトルは、１命令に
１ビットと限定しているのではない。抽象レジスタを使
う命令の列、あるいは機械語対応命令の列を固定長の区
間に区切り、その各々の区間ごとに一つのビットを対応
させ、注目している抽象レジスタがその区間で使われて
いれば１とし、使われていなければ０とすることにして
もよい。このようにすれば、短いビットベクトルで長い
命令列のレジスタ使用状況を表現できる。区間の長さを
１とすれば上で述べた対応関係となる。

【００９０】ループを通して使われるレジスタは、その
ループの長さ（の数分の１）の距離でまた使われるとし
て、その長さ（の数分の１）の調整数だけ右へシフトし
たビットベクトルを算術加算し、それを優先度を表すビ
ットベクトルとする。

【００９１】抽象レジスタに物理レジスタを割り付ける
　ａｌｌｏｃ　関数ではこの優先度を指定し、その優先
度が使用可能な物理レジスタの個数の内にあれば割付を
行い、なければ割付しない。以前割り付けた抽象レジス
タの優先度は、使用位置が近ずいていれば上がり、過ぎ
ていれば下がるので、割付地点での他レジスタの優先度
と比較して割り付けるか否かを決める。優先度が低くて
あふれた抽象レジスタはメモリに割り付けされる。優先
度については、後ほど図９でさらに詳しく説明する。

【００９２】ＡｒｍＣｏｄｅ−Ｒの命令形式を図５に示
す。ＡｒｍＣｏｄｅ−Ｒ　の各命令３１３０は、オペレ
−タ３１３２、アドレスモ−ド３１３４、第１オペラン
ド３１３６、第２オペランド３１３８、第３オペランド
３１４０で構成される。それらは以下の内容を表す。

【００９３】 オペレ−タ　　　　　　　　　　　　命令の名称アドレ
スモ−ド　　　　　　　　オペランド形態の区分第１オ
ペランド　　　　　　　　レジスタ　Ｒ１、リテラル　
ｃ１または　ＡｒｍＣｏｄｅ番地　ｃ１ 第３オペランド　　　　　　　　メモリ番地，ディスプ
レースメント　ｄ３、リテラル　ｃ３、ラベル　ｃ３、
ＡｒｍＣｏｄｅ番地　ｃ３、他 ここで、各オペランド３１３６、３１３８、３１４０は
図４に示す通り、次のように表現される（機械語生成命
令の仕様参照）： レジスタ　　　　　　抽象レジスタ番号メモリ番地　　
　　絶対番地、または変数名を表す記号表の位置、また
はメモリ内の番地を表す抽象レジスタ番号デイスプレ−
スメント　　　　ベ−スレジスタに対する変位を表す数
値 リテラル　　　　　　整定数（演算対象としての数値、
文字コ−ド、または文字列表や注釈表の位置）ラベル　
　　　　　　　レベル表　ＬＢＬ　の項目番号ＡｒｍＣ
ｏｄｅ番地　　　ＡｒｍＣｏｄｅ　の一つの命令の位置
第３オペランドは、オペランドの型を示す小項目とオペ
ランドを表す小項目の組合せとして、次のように表現さ
れる。

【００９４】Ｏｄｓｙｍ　　ｓ３　　　　記号表記載項
目　ｓ３ＯｄＬａｂ　　ｃ３　　　　ラベル表（ＬＢＬ
）記載項目　ｃ３Ｏｄｃｉ　　　ｃ３　　　　命令内ス
カラ定数　ｃ３ＯｄＣＬ　　　ｃ３　　　　ｃ３　で示
されるメモリ内スカラ定数ＯｄＣＳ　　　ｃ３　　　　
ストリング定数　ｃ３ＯｄＧｖａｒ　ｓ３　　　　コン
パイラで生成された一時変数　ｓ３ＯｄＤｉｓｐ　ｃ３
　　　　ディスプレ−スメント　ｃ３ＯｄＮｏ　　　Ｎ
ｕｌｌ　　第３オペランドのないことを表現第１オペラ
ンド３１３６は、ロ−ド系や演算系の命令では結果の格
納先を示し、ストア系の命令ではストアすべきデ−タを
保持しているレジスタを示し、条件分岐命令では、条件
判定の対象デ−タを保持しているレジスタを示す。

【００９５】アドレスモ−ド３１３４は、有効なオペラ
ンドの個数とその役割を示す。

【００９６】図６は、図５のアドレスモード３１３４と
、第１オペランド（オペランド１）３１３６、第２オペ
ランド（オペランド２）３１３８、第３オペランド（オ
ペランド３）３１４０の可能な組み合わせを示すもので
あり、ＲｅｇＲｅｇ，　ＲｅｇＭＩ　等の各々のアドレ
スモード３１７０に対して、オペランド１（３１７２）
、オペランド２（３１７４）、オペランド３（３１７６
）がどんな役割を持つかを示している。空白の部分はそ
のオペランドが有効でないことを示す。オペランドが単
なるレジスタなら、そのレジスタの値を利用ないし設定
する。オペランドが定数なら、その値を利用する。オペ
ランドがアドレスレジスタなら、そのアドレスレジスタ
の内容をメモリ番地とみなしてオペランドをアクセスす
る。オペランドがベ−スレジスタとディスプレ−スメン
トで指定されていれば、ベ−スレジスタの内容とディス
プレ−スメントを加算した数をオペランドのメモリ番地
としてアクセスする。アドレスモ−ド　ＲｅｇＲＣＣ　
では、定数　ｃ３　と　ｃ４　は　２５５　以下の正の
整数であるとして、第３オペランドの中に詰合せていれ
る。

【００９７】機械語生成命令の仕様を図７から図１２に
示す。そこで使う記号の意味は下記の通りである。

【００９８】ａ　　：　番地または定数　ａ。番地を表
す時、ａ　は絶対番地を表す数値　ｃ　でも記号表の位
置を表す数値　ｓ　でも良い。

【００９９】 ［ａ］：　番地が　ａ　のレジスタまたはメモリの内容
ａ＾　：　番地　ａ　の内容でポイントされる（ａの内
容を番地とする）レジスタまたはメモリ （　）：　括弧内を一つの記号として扱う−＞　：　右
のレジスタや変数への代入＜−　：　左のレジスタや変
数への代入ロ−ド命令３２１０には次のものがある。（
図７）Ｌｏａｄ　　　　　　オペランド２、３で示され
る１語のデ−タをオペランド１のレジスタにロ−ド。

【０１００】ＬｏａｄＢ　　　　　オペランド２、３で
示される１バイトのデ−タをオペランド１のレジスタに
右詰めでロ−ド。

【０１０１】モ−ド別処理： ＲｅｇＲｅｇ　　　　Ｒ１　＜−　［Ｒ２］ＲｅｇＭＩ
　　　　　Ｒ１　＜−　［Ｒ２＾］ＲｅｇＭＲ　　　　
　Ｒ１　＜−　［（［Ｒ２］＋ｄ）＾］ＲｅｇＭＤ　　
　　　Ｒ１　＜−　［ｄ］ＲｅｇＣｏｎ　　　　Ｒ１　
＜−　ｃ３ＲｅｇＡｄｒ　　　　Ｒ１　＜−　［Ｒ２］
＋ｄストア命令３２２０には次のものがある。（図７）
Ｓｔｏｒｅ　　　　　オペランド１の１語のデ−タをオ
ペランド２、３で示す場所にストア。

【０１０２】ＳｔｏｒｅＢ　　　　オペランド１の右端
１バイトのデ−タをオペランド２、３で示す場所にスト
ア。

【０１０３】モ−ド別処理： ＲｅｇＲｅｇ　　　　［Ｒ１］　−＞　Ｒ２ＲｅｇＭＩ
　　　　　［Ｒ１］　−＞　Ｒ２＾ＲｅｇＭＲ　　　　
　［Ｒ１］　−＞　（［Ｒ２］＋ｄ）＾ＲｅｇＭＤ　　
　　　［Ｒ１］　−＞　ｄ整数型２項算術演算命令３２
３０には、次のものがある。 （図７） Ａｄｄ　　　　　　　オペランド１にオペランド２を加
算し、結果をオペランド１にいれる。

【０１０４】あふれの有無に合わせてｃａｒｒｙ　が１
か０になる。

【０１０５】Ｓｕｂ　　　　　　　オペランド１からオ
ペランド２を減算し、結果をオペランド１にいれる。

【０１０６】ｃａｒｒｙ　はオペランド２がオペランド
１より大なら１となり、そうでなければ０となる。

【０１０７】Ｍｕｌｔ　　　　　　オペランド１にオペ
ランド２を乗算し、結果をオペランド１にいれる。

【０１０８】Ｄｉｖ　　　　　　　オペランド１をオペ
ランド２で除算し、商をオペランド１にいれる。

【０１０９】ＵｎｓＡｄｄ　　　　符号なしで計算する
こと以外はＡｄｄ　と同じ。

【０１１０】ＵｎｓＳｕｂ　　　　符号なしで計算する
こと以外はＳｕｂ　と同じ。

【０１１１】ＡｄｄＣ　　　　　　ｃａｒｒｙ　と合わ
せて加算すること以外は　Ａｄｄ　と同じ。

【０１１２】ＳｕｂＢ　　　　　　ｂｏｒｒｏｗと合わ
せて減算すること以外は　Ｓｕｂ　と同じ。

【０１１３】モ−ド別処理： ＲｅｇＲｅｇ　　　　（［Ｒ１］　ｏｐ　［Ｒ２］）　
−＞　Ｒ１ＲｅｇＣｏｎ　　　　（［Ｒ１］　ｏｐ　ｃ
３）　−＞　Ｒ１ここで、ｏｐ　は演算子 実数型２項算術演算命令３２４０には、次のものがある
。 （図８） ＡｄｄＲ　　　　　　オペランド１にオペランド２を加
算し、結果をオペランド１にいれる。

【０１１４】ＳｕｂＲ　　　　　　オペランド１からオ
ペランド２を減算し結果をオペランド１にいれる。

【０１１５】ＭｕｌｔＲ　　　　　オペランド１にオペ
ランド２を乗算し、結果をオペランド１にいれる。

【０１１６】ＤｉｖＲ　　　　　　オペランド１をオペ
ランド２で除算し、商をオペランド１にいれる。

【０１１７】モ−ド別処理： ＲｅｇＲｅｇ　　　　（［Ｒ１］　ｏｐ　［Ｒ２］）　
−＞　Ｒ１ＲｅｇＣｏｎ　　　　（［Ｒ１］　ｏｐ　ｃ
３）　−＞　Ｒ１ここで、ｏｐ　は演算子。

【０１１８】２項論理演算命令３２５０には次のものが
ある。（図８） Ａｎｄ　　　　　　　オペランド１にオペランド２を　
ａｎｄ　し、結果をオペランド１にいれる。

【０１１９】Ｏｒ　　　　　　　　オペランド１にオペ
ランド２を　ｏｒ　　し、結果をオペランド１にいれる
。

【０１２０】Ｘｏｒ　　　　　　　オペランド１にオペ
ランド２を　ｘｏｒ　し、結果をオペランド１にいれる
。

【０１２１】モ−ド別処理： ＲｅｇＲｅｇ　　　　（［Ｒ１］　ｏｐ　［Ｒ２］）　
−＞　Ｒ１ＲｅｇＣｏｎ　　　　（［Ｒ１］　ｏｐ　ｃ
３）　−＞　Ｒ１ここで、ｏｐ　は演算子。

【０１２２】単項演算命令３２６０には次のものがある
。 （図８） Ｎｅｇａｔｅ　　　　オペランド１を符号反転し、結果
をオペランド１にいれる。

【０１２３】Ｎｏｔ　　　　　　　オペランド１をビッ
ト反転し、結果をオペランド１にいれる。

【０１２４】モ−ド別処理： Ｒｅｇ１　　　　　　オペランド１の内容に対して演算
し、結果をオペランド１に残す。

【０１２５】比較命令３２７０には次のものがある。（
図８） Ｃｏｍｐａｒ　　　　オペランド１と２の内容を比較し
、条件コ−ドを設定。

【０１２６】モ−ド別処理： ＲｅｇＲｅｇ　　　　［Ｒ１］＞［Ｒ２］　なら　Ｇｔ
，　［Ｒ１］＝［Ｒ２］　なら　Ｅｑ，　［Ｒ１］＜［
Ｒ２］　なら　Ｌｔ。

【０１２７】ＲｅｇＣｏｎ　　　　［Ｒ１］＞ｃ３　　
　なら　Ｇｔ，　［Ｒ１］＝ｃ３　なら　Ｅｑ，　［Ｒ
１］＜ｃ３　　　なら　Ｌｔ。

【０１２８】条件テスト命令３２８０には次のものがあ
る。 （図８） ＴＺｅｒｏ　モ−ド　Ｒｅｇ１　　　　０なら条件コー
ドを　Ｅｑとし、そうでなければ　Ｎｅ　とする。

【０１２９】ＴＢｉｔ　　モ−ド　ＲｅｇＣｏｎ　　［
Ｒ１］の第３オペランド　ｃ３　の示すビット位置が、
０なら条件コードをＥｑ　とし、１なら　Ｎｅ　とする
。

【０１３０】条件分岐命令３２９０には次のものがある
。 （図９） ＢｒＥｑ　　　　　　条件コ−ドが　Ｅｑ　なら、オペ
ランドで指定された位置に跳ぶ。

【０１３１】ＢｒＮｅ　　　　　　条件コ−ドが　Ｅｑ
　でなければ、オペランドで指定された位置に跳ぶ。

【０１３２】ＢｒＧｔ　　　　　　条件コ−ドが　Ｇｔ
　なら、オペランドで指定された位置に跳ぶ。

【０１３３】ＢｒＧｅ　　　　　　条件コ−ドが　Ｇｔ
　または　Ｅｑなら、オペランドで指定された位置に跳
ぶ。

【０１３４】ＢｒＬｅ　　　　　　条件コ−ドが　Ｌｔ
　または　Ｅｑなら、オペランドで指定された位置に跳
ぶ。

【０１３５】ＢｒＬｔ　　　　　　条件コ−ドが　Ｌｔ
　なら、オペランドで指定された位置に跳ぶ。

【０１３６】上記のいずれの場合も、条件に合わなけれ
ば直後の命令に進む。

【０１３７】モ−ド Ｃｏｎｓｔ　　　　　ラベル表　ＬＢＬ［Ｃ３］　の示
す位置が跳び先の命令番地。

【０１３８】ＲｅｇＲ　　　　　　［Ｒ２］＋ｄ　が跳
び先の命令番地。

【０１３９】無条件分岐命令３３００は次の機能を持つ
。 （図９） Ｊｕｍｐ　　　　　　オペランドで指定された位置に跳
ぶ。

【０１４０】モ−ド別処理 Ｃｏｎｓｔ　　　　　ラベル表　ＬＢＬ［Ｃ３］　の示
す位置が跳び先の命令番地。

【０１４１】ＲｅｇＲ　　　　　　［Ｒ２］＋ｄ　が跳
び先の命令番地。

【０１４２】副プログラム参照命令３３１０は次の機能
をもつ。（図９） Ｃａｌｌ　　　　　　戻り番地を記録した後、オペラン
ドで指定された副プログラムへ跳ぶ。

【０１４３】モ−ド別処理 ＲｅｇＭＲ　　　　　戻り番地を　Ｒ１　にいれ、［Ｒ
２］＋ｄ　番地へ跳ぶ。

【０１４４】ＲｅｇＭＤ　　　　　戻り番地を　Ｒ１　
にいれ、ＬＢＬ［ｃ３］　の示す副プログラム番地へ跳
ぶ。

【０１４５】Ｒｅｇ１　　　　　　戻り番地をスタック
した後、［Ｒ１］番地へ跳ぶ。

【０１４６】Ｒｅｔｕｒｎ命令３３２０は次の機能を持
つ。（図９） Ｒｅｔｕｒｎ　　　　オペランドで指定した副プログラ
ムから、Ｃａｌｌで記録した戻り番地へ跳ぶ。

【０１４７】モ−ド別処理 Ｒｅｇ１　　　　　　Ｒ１　に記録されている戻り番地
へ跳ぶ。

【０１４８】Ｒｅｇ０　　　　　　Ｃａｌｌでスタック
した戻り番地置をＬＩＦＯ方式で取り出してそこへ跳ぶ
。

【０１４９】シフト命令３３３０には次のものがある。 （図１０）いずれも第１オペランド　Ｒ１　の内容を、
第２または第３オペランドで示された個数　ｎ　だけ、
左または右へシフトする。

【０１５０】ＳｈｉｆｔＬ　　　　Ｒ１　を　ｎ　ビッ
ト左シフトする。 右の　ｎ　ビットは　０　となる。

【０１５１】ＳｈｉｆｔＲ　　　　Ｒ１　を　ｎ　ビッ
ト右シフトする。 左の　ｎ　ビットは　０　となる。

【０１５２】モ−ド別処理 ＲｅｇＣｏｎ　　　　Ｒ１　は　は対象レジスタ、ｃ３
　はシフトビット数。

【０１５３】ＲｅｇＲｅｇ　　　　Ｒ１　は　は対象レ
ジスタ、［Ｒ２］　はシフトビット数。

【０１５４】回転命令３３４０には次のものがある。（
図１０）いずれも第１オペランド　Ｒ１　の内容を、第
２または第３オペランドで示された個数　ｎ　だけ、左
または右へ回転する。

【０１５５】ＲｏｔＬ　　　　　　Ｒ１　を　ｎ　ビッ
ト左へ回転する。

【０１５６】ＲｏｔＲ　　　　　　Ｒ１　を　ｎ　ビッ
ト右へ回転する。

【０１５７】モ−ド別処理 ＲｅｇＣｏｎ　　　　Ｒ１　は　は対象レジスタ、ｃ３
　は回転ビット数。

【０１５８】ＲｅｇＲｅｇ　　　　Ｒ１　は　は対象レ
ジスタ、［Ｒ２］　は回転ビット数。

【０１５９】ビット操作命令３３５０には次のものがあ
る。 （図１０） ＧｅｔＢｉｔ　　ＲｅｇＣＣ　　　Ｒ１　の　ｃ２　ビ
ットから始まる　ｃ３　ビットのデ−タを右詰めでＲ１
　にいれる。Ｒ１の左部分は０となる。

【０１６０】ＧｅｔＢｉｔ　　ＲｅｇＲＣＣ　　Ｒ２　
の　ｃ２　ビットから始まる　ｃ３　ビットのデ−タを
右詰めでＲ１　にいれる。Ｒ１の左部分は０となる。

【０１６１】ＰｕｔＢｉｔ　　ＲｅｇＲＣＣ　　Ｒ１　
の　右　ｃ４　ビット長のデ−タをＲ２　の　ｃ３　ビ
ットから始まるｃ４　ビット長のフィ−ルドにいれる。 他のビットフィールドの内容は不変である。

【０１６２】データ変換命令３３６０には次のものがあ
る。 （図１０） ＩｔｏＲ　　　ＲｅｇＲｅｇ　　　Ｒ１　の内容を、整
数から実数に変換して　Ｒ２　にいれる。

【０１６３】ＲｔｏＩ　　　ＲｅｇＲｅｇ　　　Ｒ１　
の内容を、実数から整数に変換して　Ｒ２　にいれる。

【０１６４】ＩｔｏＤ　　　ＲｅｇＲｅｇ　　　Ｒ１　
の内容を、整数から長精度実数に変換して　Ｒ２　にい
れる。

【０１６５】ＤｔｏＩ　　　ＲｅｇＲｅｇ　　　Ｒ１　
の内容を、長精度実数から整数に変換して　Ｒ２　にい
れる。

【０１６６】状態切り換え命令３３７０には次のものが
ある。（図１１） ＳａｖｅＳｔ　　ＲｅｇＭＲ　　　その時点でのプロセ
ッサの状態をメモリに待避する。

【０１６７】（待避情報：プログラムカウンタ、状態コ
ード、マスク、他） ＬｏａｄＳｔ　　ＲｅｇＭＲ　　　メモリに格納されて
いる情報に従って、プロセッサの状態を回復する。

【０１６８】無操作命令３３８０は次のものである。（
図１１） Ｎｏｐ　　　　　Ｒｅｇ０　　　　何もしない。機械命
令としては１語を占める。

【０１６９】プログラム構造を表す疑似命令３３９０に
は次のものがある。（図１１） Ｓｔａｒｔ　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＳｙｍ　　ｓ３　の示す
（記号表の）名前をもつオブジェクト開始疑似命令 ＳｕｂＰ　　Ｃｏｎｔ１　Ｏｄｓｙｍ　　ｓ３　で示さ
れる副プログラムの開始を示す。

【０１７０】Ｂｌｏｃｋ　　　Ｃｏｎｔ０　　　ブロッ
ク開始Ｅｎｄ　　　　　Ｃｏｎｔ０　　　ブロック終了
Ｌｏｏｐｓ　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＬａｂ　　ＬＢＬ［ｃ３
］　で示されるラベルを反復開始点とするループ文の先
頭を示す。

【０１７１】Ｌｏｏｐｅ　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＬａｂ　　
ＬＢＬ［ｃ３］　で示されるラベルを反復開始点とする
ループ文の末尾を示す。

【０１７２】Ｐｅｎｄ　　　　Ｃｏｎｔ０　　　副プロ
グラム又はユニットの終わり（Ｅｎｄ　の後ろに　Ｄｅ
ｆｉｎｅ　Ｓｔｏｒａｇｅ　や　Ｄｅｆｉｎｅ　Ｃｏｎ
ｓｔａｎｔ　が続き、最後に　Ｐｅｎｄ　が付く）Ｓｔ
ｍｔ　　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＣｉ　　ｃ３　を文番号とす
る文の開始位置を示す。

【０１７３】記号名称を指定する疑似命令３４００には
次のものがある。（図１１） Ｅｎｔｒｙ　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＳｙｍ　　ｓ３　の示す
（記号表の）名前を入り口名として示す疑似命令 Ｅｘｔｅｒｎ　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＳｙｍ　　ｓ３　の示
す（記号表の）名前が外部名であることを示す疑似命令 Ｌａｂｅｌ　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＬａｂ　　ｃ３　が記号
表を持つ　ＬＢＬ表番号（ユ−ザラベル）の時、その記
号表の名前をラベル名として定義する疑似命令。

【０１７４】ｃ３　が記号表を持たない　ＬＢＬ表番号
（生成ラベル）の　ｎ　時、その生成ラベル名￥ｎをラ
ベル名として定義する疑似命令。

【０１７５】Ｌａｂｅｌ　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＣＬ　　ｃ
３　がメモリ定数を表す　ＬＲＧ表番号　ｍ　の時、定
数名　￥￥Ｃｍ　をラベル名として定義する疑似命令。

【０１７６】Ｌａｂｅｌ　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＧｖａｒ　
　ｓ３　が生成変数を表す記号表番号　ｋ　の時、生成
変数名　￥￥Ｔｋ　をラベル名として定義する疑似命令
。

【０１７７】Ｎａｍｅ　　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＳｙｍ　　
ｓ３　の示す（記号表の）名前を直前のＯｐＬａｂｅｌ
の名前とＥＱＵする命令メモリを指定する疑似命令３４
１０には次のものがある。 （図１２） Ｄｃｏｎｓｔ　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＣｉ　　ｃ３　を整定
数値とする定数定義Ｄｃｏｎｓｔ　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＣ
Ｓ　　ｃ３　を１語の文字列とみなす定数定義 Ｄｃｏｎｓｔ　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＣＳ　　ｃ３　を１語
の文字列定数とする定数定義 Ｄｗｏｒｄ　　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＣｉ　　ｃ３　語のメ
モリをとる　Ｄｅｆｉｎｅ　Ｓｔｏｒａｇｅ　命令 Ｄａｄｄｒ　　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＳｙｍ　　ｓ３　の示
す（記号表の）名前に対する　Ｄｅｆｉｎｅ　Ａｄｄｒ
ｅｓｓ ＭＣｏｄｅ　　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＣｉ　　ｃ３　の指す
機械語　ＭＲＴ［ｃ３］　を生成する命令 デバッガ等向けの記号情報を指定する疑似命令３４２０
には次のものがある。（図１２） ＰＩｎｆ　　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＣｉ　　ｃ３　の示す位
置にあるプログラム特性情報表の情報を示す。

【０１７８】ＳＩｎｆ　　Ｃｏｎｔ１　ＯｄＣｉ　　ｃ
３　の示す位置にある記号情報を示す。

【０１７９】図１３は図２に示したコンパイラの入力と
なるソースプログラム３１０２の一つの例である。これ
は大域的変数を指定する宣言文３６１０や、関数名称の
指定３６１４、関数内の局所的変数の宣言３６１６、及
び、３６２０から始まる実行文の列等で構成されている
。３６１０の文頭にある１や３６２０の文頭にある１０
等の番号は、それぞれの文の文番号を表す。図１４から
図１６は、このソースプログラムを　ＡｒｍＣｏｄｅ　
の列に変換した例である。これではまだ最適化処理を行
っていない。

【０１８０】記号情報を指定する疑似命令３７００はソ
ースプログラムの宣言文３６１０に対応するものであり
、３７０２は同じく３６１６に対応するものである。３
７１０から始まるＡｒｍＣｏｄｅの列は、ソースプログ
ラムの３６２０から始まる実行文の列に対応するもので
ある。

【０１８１】図１４から図１８を用いてレジスタの優先
度について具体的に説明する。このＡｒｍＣｏｄｅ　で
抽象レジスタを使っている命令は、先頭に＊印をつけた
３７２０、３７２２等の命令である。３７１０の　ａｌ
ｌｏｃ　命令は　Ｖｂａｓｅ　という抽象レジスタに物
理レジスタの割付要求をしているものであるが、その優
先度として　０ｘ６２４８９７００＋０ｘ００２２４８
９７　を指定している。Ｖｂａｓｅ　というレジスタは
　３７２２，　３７３４，　３７５８，　３７７０，　
３７９０，３８２８，　３８４６，　３８５０，　３８
５６，　３８６０　の命令で使われているが、これらを
　ａｌｌｏｃ　のある位置　３７１０　からみて何番目
の抽象レジスタ使用命令かと数え、使っているところを
１、使っていないところを０としたビットベクトルを作
ってみると、図１７の３９１０に示すように　０１１０
００１００１００１０００１００１０１１１０００００
０００　となる。これを１６進数で表現したものが３７
１０の　０ｘ６２４８９７００である。図１４から図１
６のプログラムでは、　３８６８　の命令から３７２８
　の命令へ戻るループがあり、その中には抽象レジスタ
を使う命令が２３個ある。この実施例では、ループ内の
抽象レジスタ使用命令の個数を３で割って余りがあれば
切り上げたものをループに対する優先度の調整数として
いる。ループ内で使われている　Ｖｂａｓｅ　のビット
ベクトルは３９１０の第２ビットを０にした　００１０
００１００１００１０００１００１０１１１０００００
０００　であり、これを２３を３で割って切り上げた数
８だけ右へずらすと３９１２のように　０００００００
０００１０００１００１００１０００１００１０１１１
　となる。これを１６進数で表現したものが　０ｘ００
２２４８９７　である。従って、Ｖｂａｓｅ　の割付要
求時の優先度は、図１４の３７１０に示すように、両者
を符号無し整数として加算した数　０ｘ６２４８９７０
０＋０ｘ００２２４８９７　となる。同様にして、３７
１８　の　Ａｒ５　等に対する優先度が３９１８、３９
２０で示すように算出されている。

【０１８２】レジスタ割付の優先度は固定されたもので
はなく、既に述べたように、注目している命令の位置が
進むとともに左へシフトされてゆく。従って、ループの
先頭部の　３７３２　の位置では、レジスタ使用命令を
ふたつ越ているので、Ｖｂａｓｅ　と　Ａｒ５のレジス
タ優先度は図１７の３９１４と３９１８に示すように、
２つ左へシフトされ、Ｖｂａｓｅ　の優先度は　０ｘ８
９２２５Ｃ００＋０ｘ００８９２２５Ｃ　となり、Ａｒ
５の優先度は３９２２と３９２４に示すように　０ｘ４
４１１００００＋０ｘ００４４１１００　となる。これ
が　３７３２　で割付要求される　Ａｒ６　の優先度　
０ｘＥ０００００００　と比較されるのである。

【０１８３】図１８は上記のレジスタ割り付けの優先度
ビットベクトルを作成する手順を示すフロ−チャ−トで
ある。レジスタｒの優先度ビットベクトルをＰｒで表す
と、まずそれをリセットする（ステップ３９３０）。そ
して、次のＡｒｍＣｏｄｅ　を取りだし（ステップ３９
３２）、それがル−プの開始でなければ（ステップ３９
３４）、レジスタ使用命令か否かを調べ（ステップ３９
３６）、レジスタ使用命令であればｒの優先度ビットベ
クトルを１ビット左へずらし（ステップ３９３８）、レ
ジスタｒを使っていれば（ステップ３９４０）、Ｐｒの
右端１ビットを１にし（ステップ３９４２）、レジスタ
ｒを使っていなければＰｒの右端１ビットを０にする（
ステップ３９４３）。次の　ＡｒｍＣｏｄｅ　命令がル
−プの終了またはレジスタｒの開放命令であればｒに対
する優先度ビットベクトルの算出を終了させ（ステップ
３９４４）、そうでなければ次の　ＡｒｍＣｏｄｅ　命
令の取りだしから繰り返す。

【０１８４】取りだした　ＡｒｍＣｏｄｅ　がル−プ開
始命令であれば（ステップ３９３４）、レジスタｒのそ
のル−プ内の優先度ビットベクトルをＬｒで表すことに
して、Ｌｒをステップ３９３０からステップ３９４４ま
でと同じ手順で算出する。このようにして求めたＬｒに
対して、ル−プ内の抽象レジスタ使用命令数を３で割っ
て余りがあれば切り上げた数だけＬｒを左へずらす等の
調整を行い（ステップ３９４７）、その結果をそのル−
プを含む命令列の優先度ビットベクトルＰｒに加算する
（ステップ３９４８）。このようにして、一つの抽象レ
ジスタｒに対する割り付け優先度ビットベクトルＰｒを
算出する。この処理を各々の抽象レジスタに対して実行
する。

【０１８５】図１９は、抽象レジスタマシン命令　Ａｒ
ｍＣｏｄｅ　の実行時の効率を向上させるオブジェクト
最適化の一つの段階を示す実施例である。ＡｒｍＣｏｄ
ｅ　の列をまず、制御の流入点や分岐点で区切り、多く
の基本ブロックに分割する（ステップ３９５２）。各基
本ブロックは、先頭の命令から最後の命令まで、常に一
直線に実行されるという特徴を持つ。図１４から図１６
では、３７１２から３７２２、３７２４から３７４８、
３７５０から３７７８等がそれぞれ一つの基本ブロック
であり、各々の先頭にはそれらの接続関係を示す生成制
御命令　ｂｂｌｏｃｋ　がついている。ある基本ブロッ
クｂが実行されるのは必ず他の基本ブロックａが実行さ
れた直後である場合、基本ブロックａの後ろにｂを接続
してゆくことを繰り返してできる基本ブロックの列を拡
張基本ブロックと呼ぶことにする。３７２４　から始ま
る基本ブロックと　３７５０　から始まる基本ブロック
、３７８０　から始まる基本ブロックでは、後ろのもの
は前のものが実行された直後に実行されるので、この３
つの基本ブロックをつないだものは拡張基本ブロックで
ある。３８４０　から始まる基本ブロックのように、先
行する基本ブロックや後続する基本ブロックが一意に確
定できないため拡張できない基本ブロックは、それ単独
で一つの拡張基本ブロックとする。次に、この拡張基本
ブロック内で共通式の削除を行う。そのため、第一の拡
張基本ブロックからはじめて（ステップ３９５４）、そ
の拡張基本ブロック内での共通式を摘出し（ステップ３
９５６）、後続の共通式を既出の共通式の結果を表すレ
ジスタや変数で置き換える（ステップ３９５８）。これ
を最後の拡張基本ブロックに到達するまで繰り返す（ス
テップ３９６０，３９６２）。この処理は、前掲の　Ａ
ｈｏ，　Ｓｅｔｈｉ，　Ｕｌｌｍａｎ　の著書に述べら
れている方法を　ＡｒｍＣｏｄｅ　に適用することによ
って実現できる。

【０１８６】図２０から図２１は、図１４から図１６の
命令列をこのような処理や後で述べる最適化処理を行っ
て変換した抽象レジスタ命令列である。図１４から図１
６、および図２０、図２１を使って、上記の最適化処理
を具体例で説明する。図１４から図１６の抽象レジスタ
　Ａｒ８　の値の算出命令列３７５８，３７６０とＡｒ
１２　の算出命令列３７９０，３７９２、Ａｒ１５　の
算出命令列３８２８，３８３０は、　Ａｒ６　の算出命
令列３７３４，３７３６と同じであり、Ａｒ９　を求め
る命令３７６４は　は　Ａｒ７　を求める命令３７４０
と同じである。同様に、Ａｒ１３　は　Ａｒ１１、Ａｒ
１５　と　Ａｒ１６　は　Ａｒ５　と同じである。従っ
て、図２０、図２１では、４０９８でＡＲ６とＡＲ１１
を再使用し、４０７６でＡＲ７を再使用し、４１０８と
４１１０，４１１２でＡＲ５を再使用するというように
、これらの抽象レジスタは同じ値を持つ抽象レジスタで
置き換えており、ＡＲ８とＡＲ１２、ＡＲ１５、ＡＲ９
、ＡＲ１３、ＡＲ１５、ＡＲ１６の値を求める命令列を
削除している。この置き換えに伴い、抽象レジスタの使
用頻度と使用位置が変わるので、各抽象レジスタの割付
優先順位も変わる。図２０、図２１の４０２８等のａｌ
ｌｏｃ命令はこれをも示している。

【０１８７】図２０と図２１では、図１４から図１６の
　ＡｒｍＣｏｄｅ　に対して、さらにループ内不変式を
ループ外に移動するとともに、分岐最適化を行っている
。図２２は、その過程を示すフローチャートである。フ
ロー解析によってループを検出したあと（ステップ４２
０２）、内側のループからはじめて（ステップ４２０４
）、ループ内不変式を検出し（ステップ４２０６）、そ
れをループ開始直前に移動して（ステップ４２０８）、
ループ内で同じ計算を何度も行うことを回避している。 これを一番外側のループに至るまで繰り返す（ステップ
４２１０，４２１２）。図１４から図１６の　Ａｒ１０
と　Ａｒ１１、Ａｒ１７　は３７２８で始まり３８７４
で終わるループの中では値が変わらないので、それを算
出する命令列３７７０と３７８６、３８６０をループの
前に移動してある。それらが図２０から図２１の４０３
８と４０４４、４０５０である。

【０１８８】図１４から図１６では、３７７８にある　
ＢｒＧｅ　での分岐先　Ｌ３（３８０６）には　Ｌ５　
への無条件分岐命令（３８０８）があるので、この　Ｂ
ｒＧｅ　の分岐先を　Ｌ５　とすることにより、Ｌ３　
での無条件分岐命令（３８０８）を削除できる。また、
３８０２の　Ｊｕｍｐ　の跳び先　Ｌ４（３８１２）　
にも　Ｌ５　への無条件分岐命令（３８１４）があるの
で、この　Ｊｕｍｐ　の分岐先を　Ｌ５　とすることに
より、Ｌ４　での無条件分岐命令（３８１４）も削除で
きる。このようにして、実行効率を向上させるために抽
象レジスタマシンでの命令列効率化を行った結果が図２
０と図２１に示す　ＡｒｍＣｏｄｅ　である。

【０１８９】次に、このようにして作った抽象レジスタ
命令列（ＡｒｍＣｏｄｅ−Ｒ　の命令列）から実際の計
算機の機械命令列を生成する方法について説明する。

【０１９０】図２３は、ある機種Ａにおける物理レジス
タの種別を示したものである。４２６０は算術演算の用
途　ＲｃＡｒｉｔｈ　として使える物理レジスタが８番
から２３番までのレジスタであることを示している。同
様にして、４２６２の　ＲｃＡｄｄｒ　は番地計算用に
使えるレジスタを示し、４２６４の　ＲｃＳｅｃｔ　は
セクションの開始位置を示すのに使えるレジスタを示し
、４２６６の　ＲｃＲｅｔｕｒｎ　は　副プログラムか
らの復帰に使うレジスタ、４２６８の　ＲｃＦｕｎｃｖ
ａｌ　は関数値を入れるのに使えるレジスタ、４２７０
の　ＲｃＰａｒｍは引数を入れるのに使えるレジスタ、
４２７２の　ＲｃＮｏｓａｖｅ　は副プログラム参照時
に待避・回復されないレジスタ、４２７４の　ＲｃＴｅ
ｍｐは一時的に使うレジスタ、４２７６のＲｃＦｉｘｅ
ｄ　は用途の固定されたレジスタ、４２７８の　ＲｃＡ
ｎｙ　はレジスタ割付の対象となるすべてのレジスタを
表す。

【０１９１】図２４は、機種Ａの物理レジスタと抽象レ
ジスタとの対応関係の一部を示したものである。抽象レ
ジスタ４２８０は、任意個数使えるものとしているが、
機種Ａの物理レジスタ４２８２の数は３２個に限定され
ている。 関数値を入れる抽象レジスタ４２８４を　Ｆｕｎｃｖａ
ｌ０，　Ｆｕｎｃｖａｌ１　で表すと、それを物理レジ
スタ２と３に対応付ける（４２９０、４２９１）。引数
を入れる抽象レジスタ４２８５として　Ｐａｒａｍ０，
　Ｐａｒａｍ１，　．．．　Ｐａｒａｍ　ｐ　が使われ
ているとすると、それらを物理レジスタ４から７に対応
付ける（４２９１、４２９２）。算術演算の抽象レジス
タ４２８６として　Ａｒ０，　Ａｒ１，　．．．　Ａｒ
　ｑ　が使われているすると、それらを物理レジスタ８
から２３までに対応付ける（４２９２、４２９４）。番
地計算用の抽象レジスタ４２８７として　Ａｄｄｒ０，
　Ａｄｄｒ１，　．．．　Ａｄｄｒ　ｒ　が使われてい
るとすると、それらを物理レジスタ１６から２３に対応
付ける（４２９３、４２９６）。セクション開始位置を
示す抽象レジスタ４２８８として　Ｓｅｃｔ０，　Ｓｅ
ｃｔ１，　．．．　Ｓｅｃｔ　ｓ　が使われているとす
ると、それらを物理レジスタ２０から２３に割り付ける
（４２９５、４２９７）。ここで、引数用抽象レジスタ
の数　ｐ＋１　や、算術演算用抽象レジスタの数ｑ＋１
　等は、物理レジスタの数に拘束されることなく、ソ−
スプログラムで要求される数だけ使っている。この抽象
レジスタをどのようにして対象機種の物理レジスタに割
り付けるかは、後で図２６から図２９で説明する。

【０１９２】図２５は、機械語生成をパタン照合で行う
方式を示す図である。この方式では、パタン照合を行う
部分４５５６と、機械命令選択規則の表４６３０を持ち
、それに抽象レジスタマシン命令列４６４０を与えると
、機械語プログラム４６５０を生成する。機械命令選択
規則の表４６３０には、入力パタンとそれに対する出力
パタンが対応付けて入れてある。抽象レジスタマシンの
命令列４６４０から一つの命令４６０２を取り出したと
すると、機械命令生成規則の入力パタンでそれに合致す
るものを探す。この例では、第ｉ番目の生成規則４６３
２の入力パタンｉが合致するので、それに対応する生成
パタンｉに従って置き換えを行い、機械命令４６５２を
生成する。この際、抽象レジスタを物理レジスタに置き
換えるとか、前後の状況に合わせて生成仕方を変える等
の処理を行うが、それについては、後で図２９から図３
５で説明する。

【０１９３】図２６は、機種Ａ向けの機械命令選択規則
の一部を示したものである。これは、４３００や４３１
２等に示す抽象レジスタマシンの命令列の後ろに、｛｝
で囲んで、それに対応する機械語命令の生成仕方をＣ言
語に近い形で示す形態をとる。４３１２や４３１６等の
先頭にある｜記号は、命令列の場合分けを示す記号であ
る。抽象レジスタマシンのオペランド　Ｒｅｇ１　や　
Ｃ，　Ｖ　等は｛｝の中では＄記号をつけて　＄Ｒｅｇ
１，＄Ｃ，　＄Ｖ　等のように表されている。

【０１９４】具体的に説明すると、先頭の４３００は、
定数をロードする抽象レジスタマシン命令に対する機種
Ａの機械命令の生成仕方を、４３０２で始まる｛｝内の
文の列で示すものである。そこでは、定数が０かそれよ
り大きく　６５５３６　未満であれば４３０４の指定に
従って機械命令を生成し、そうでなければ４３０８と４
３１０の指定に従って機械命令を生成することを表して
いる。この規則を図２０の命令４０３０に適用して生成
されたのが図２８の機械命令４５００である。この例で
は、レジスタ割付の結果として、図２７の４４００に示
すように、抽象レジスタ　Ａｒ５　には物理レジスタ　
＄０８，　Ａｒ６には　＄１７　等と、それぞれの種別
に対応する物理レジスタが割り付けられている。

【０１９５】要求された数だけの物理レジスタがないと
きには、ａｌｌｏｃ　による要求時には物理レジスタを
割り付けず、それが実際に使われる時に再度割付処理を
行う。 図２０の４０４６で抽象レジスタ　Ａｒ１７　に物理レ
ジスタ割付要求を出しているが、ここでは割付後にも温
存しておくべきレジスタの数を２と指定しており、優先
度もあまり高くないので、この時点では割付ができなか
ったとすると、４０４８の条件が満たされないので、４
０５０ではロード命令は生成されず、Ａｒ１７　が変数
ｎの値を表すことが記録される。Ａｒ１７　を使う４１
１２の比較命令のところでは、まだ物理レジスタが割り
付けられていないので、この抽象レジスタ命令を処理す
る時にレジスタ割付処理が再度実行され、この時点では
　Ａｒ１７　の優先度は最も高くなっているので割付が
実行され、その値を設定するロード命令も生成される。 この例で　Ａｒ１７　に物理レジスタ＄０９が割り付け
られたとすると、４０４６での記録に従って、そこに変
数ｎの値をロードする命令が生成される。その結果、４
５２６の ｓｕｂ　＄２４，＄０８，＄１２ の命令の代わりに ｌｗ　　＄０９，ｎ（＄１６） ｓｕｂ　＄２４，＄０８，＄０９ の２命令が生成される。このように物理レジスタが割り
付けられていない抽象レジスタを使うときにそれに物理
レジスタを割り付けてそこに値を設定するのは、図２６
の機械命令選択規則の４３０４等で使われている関数ｇ
ｅｎの中で行う。

【０１９６】機種Ａ用のインストーラは、このようにし
て、抽象オブジェクトプログラムから機種Ａ用の機械語
プログラムを生成する。その際、対象計算機に合わせて
、最適な命令系列の選択や、物理レジスタの最適利用を
図る。この例では、図２６の生成規則４３０２で定数の
大きさに合わせて生成する命令系列を変えるとか、使え
る物理レジスタの種類と数に合わせて抽象レジスタとの
対応付けを行い、一度値を設定した　＄１１　等の物理
レジスタはできるかぎり何度も利用するようにしている
。機械語に変換したあと、機種固有の表現に伴って生ず
る共通式があれば、その再計算を削除する等の最適化処
理を行なうが、その処理内容は、図１９で述べたのと同
様である。

【０１９７】図２９は、機械語生成の処理過程を示すフ
ローチャートである。初期設定（ステップ４５５２）の
あと、抽象オブジェクトプログラムを構成するＡｒｍＣ
ｏｄｅ命令を一つ取り出し（ステップ４５５４）、図２
６に示すような機械語選択規則に書かれた　ＡｒｍＣｏ
ｄｅ列のパタンのどれに適合するかを調べるパタン照合
（ステップ４５５６）を行う。読んだ部分に適合するパ
タンがなければその時の照合状態を記録し（ステップ４
５６０）、次のＡｒｍＣｏｄｅ命令取り出しへと進む。 適合するパタンがあれば、そのパタンに対する機械語生
成の記述に従って、生成処理の準備を行い（ステップ４
５６２）、記述された内容がレジスタ割付を要求するも
のならばその処理を行い（ステップ４５６４）、メモリ
割付を要求するものならばその処理を行い（ステップ４
５６６）、具体的な機械命令の生成を要求するものなら
ばその処理を行い（ステップ４５６８）、デバッグ情報
等に関する制御情報の付加を要求するものならばそれら
を機械語プログラムに付加し（ステップ４５７０）、レ
ジスタ割付やメモリ割付、あるいは生成すべき命令の選
択等に関する生成制御情報の設定を要求するものならば
それらの設定を行う（ステップ４５７２）。そして、機
械語生成の記述に記された次の文へ進むことを繰り返し
（ステップ４５７６）、そこに記された動作の終わりに
達すれば（ステップ４５７４）、このパタンに対する生
成処理の後始末を行い（ステップ４５７８）、照合状態
を現状に合うよう変更して（ステップ４５８０）、パタ
ン照合処理に戻る。抽象オブジェクトプログラムが全部
処理されたことがわかれば機械語生成を終了させる（ス
テップ４５８２）。

【０１９８】図３０は、ＡｒｍＣｏｄｅ　から上記のよ
うにして機械語を生成するインスト−ラの内部構造を示
す図である。インスト−ラ４５３０は、ＡｒｍＣｏｄｅ
　の列４５３１とその機種の機械命令生成規則４５３２
から機械語４５４９を生成する。照合は基本的には状態
遷移表を利用する形をとる。そのため、状態遷移表作成
プログラム４５３３によって、機械命令生成規則４５３
２を一旦状態遷移表４５３５に変換する。この状態遷移
表４５３５は、入力としての個々の　ＡｒｍＣｏｄｅと
状態番号の組合せに対し、実行すべきアクションと次に
遷移すべき状態番号を示す表である。状態遷移に基づく
パタン照合を行う部分では、入力される　ＡｒｍＣｏｄ
ｅとその時の状態から状態遷移表によってアクションル
−チン４５３８の内の適切なル−チンを選択し実行する
。そのときの状態遷移経歴を記録するのが状態スタック
４５４４である。対象機種固有のレジスタ用途指定を記
載しておくのがレジスタ用途指定表４５４６であり、処
理中のプログラムにおける抽象レジスタと物理レジスタ
の対応関係を記録するのがレジスタ対応表４５４８であ
る。

【０１９９】図３１は、前述の機種Ａとは命令体系の異
なるある機種Ｂにおける物理レジスタの種別を示したも
のである。４６００は算術演算の用途　ＲｃＡｒｉｔｈ
　として使える物理レジスタが１番から７番までと１６
番から２３番までのレジスタであることを示している。 同様にして、４６０２の　ＲｃＡｄｄｒ　は番地計算用
に使えるレジスタを示し、４６１４の　ＲｃＴｅｍｐ　
は一時的に使うレジスタを示すというように、第２３図
に示す機種Ａの場合とは異なった物理レジスタの使い方
が指定されている。

【０２００】図３２は、機種Ｂの物理レジスタと抽象レ
ジスタとの対応関係の一部を図示したものである。機種
Ａの場合と同様に、抽象レジスタ４６２０は、任意個数
使えるものとしているが、機種Ｂの物理レジスタ４６２
２の数は３２個に限定されている。関数値を入れる抽象
レジスタ４６２４を　Ｆｕｎｃｖａｌ０，　Ｆｕｎｃｖ
ａｌ１　で表すと、それを物理レジスタ８と９に対応付
ける（４６３１、４６３２）。引数を入れる抽象レジス
タ４６２５としてＰａｒａｍ０，　Ｐａｒａｍ１，　．
．．　Ｐａｒａｍ　ｐ　が使われているとすると、それ
らを物理レジスタ２４から２９に対応付ける（４６３３
、４６３４）。算術演算の抽象レジスタ４６２６として
　Ａｒ０，　Ａｒ１，　．．．　Ａｒ　ｑ　が使われて
いるすると、それらを物理レジスタ１から７までと１６
から２３までに対応付ける（４６３５、４６３６、４６
３７、４６３８）。番地計算用の抽象レジスタ４６２７
としての　Ａｄｄｒ０，　Ａｄｄｒ１，　．．．　Ａｄ
ｄｒ　ｒ　も同様に、物理レジスタ１から７までと１６
から２３までに対応付ける（４６３９、４６４０、４６
４１、４６４２）。

【０２０１】図３３は、機種Ｂ向けの機械命令選択規則
の一部を示したものである。４７００は定数をロードす
るＡｒｍＣｏｄｅ命令に対する機械命令の生成仕方を示
し、４７１２はメモリからのロードに対する機械命令、
４７１６はレジスタＲｅｇ１とＲｅｇ２を加えた結果を
Ｒｅｇ３に入れるＡｒｍＣｏｄｅ命令列に対する機械命
令の生成仕方を示すというように、図２０から図２１の
抽象オブジェクトプログラムの機械語プログラムへの変
換に必要な機械命令選択規則を表している。図３４は、
図２０から図２１のプログラムにおける抽象レジスタに
対する機種Ｂの物理レジスタの対応関係を４７８０等で
示したものであり、ａｌｌｏｃ、ｆｒｅｅ等の生成制御
命令によってレジスタ割付を行った結果である。

【０２０２】図３３の規則４７００を図２０の命令４０
３０に適用して生成されたのが図３５の機械命令４８０
０であり、規則４７２２を図２０の４０３２に適用して
得られたのが図３５の機械命令４８０２である。このよ
うにして、機種Ｂ用のインストーラでは、図２０から図
２１の抽象オブジェクトプログラムに図３３の規則を適
用してゆくことにより、図３５の機種Ｂ用の機械語プロ
グラムを生成する。

【０２０３】上述のようにして、同一の抽象オブジェク
トプログラムから、機種Ａ用のインストーラは機種Ａ用
の機械語プログラムを生成し、機種Ｂ用のインストーラ
は機種Ｂ用の機械語プログラムを生成する。本実施例で
は、２つのインスト−ラの間では、機械命令選択規則と
物理レジスタ用途指定は異なるが、図２９に示す処理内
容は同じである。

【０２０４】本実施例によれば、大域的最適化やレジス
タ割付に関する最適化の処理の大部分が対象機種に依存
しないコンパイラで行なわれ、かつ、コンパイラでのフ
ロ−解析やレジスタ割付等に関する情報がインスト−ラ
に渡されるので、インスト−ラでは、あまり複雑な処理
をしなくても、実行効率のよい機械語プログラムを生成
できる。従って、プログラムを起動するたびに、インス
ト−ラによって、機種非依存な抽象オブジェクトプログ
ラムから対象機種向けの機械語プログラムを生成しても
、実行効率やインスト−ラによる処理時間が問題となる
ことはない。

【０２０５】本実施例の抽象オブジェクトプログラムの
形式でソフトウェアを配布すれば、複数の機種に対して
同一の抽象オブジェクトプログラムを配布すればよくな
り、機種ごとにソフトウェアを調整またはコンパイルし
なおす必要はないので、保守と管理が著しく容易となる
。

【０２０６】また、本実施例によれば、抽象オブジェク
トプログラムは、ソ−スプログラムに比べて、処理操作
が細かいレベルに分解されており、その構造と記述順序
も異なるので、抽象オブジェクトプログラムからソ−ス
プログラムを復元することはほとんど不可能である。従
って、抽象オブジェクトプログラムの形でソフトウェア
を利用者に配布すれば、ソ−スプログラムに含まれるソ
フトウェアの実現方式やアルゴリズムを秘匿したまま、
同一プログラムを複数の機種で実行することや、使用機
種を変更することを利用者側で実現できる。

【０２０７】本発明のインストーラを用いれば、複数機
種システムで、同一のソースレベルデバッグシステムが
利用可能となる。以下、その実施例について図３６から
図４５を用いて説明する。

【０２０８】図３６は、本発明のインストーラを適用し
たデバッグシステムのブロック図である。デバッガ５１
００は、ソースプログラム５１０１をコンパイルしてで
きた抽象オブジェクトプログラム５１０２をデバッグす
るのに用いられる。インストーラ５１０３は、抽象オブ
ジェクトプログラムを機械語プログラム５１０７に変換
するのに用いられる。 主記憶装置５１０４は、機械語プログラム５１０７およ
びデバッグ情報テーブル５１０８を格納するのに用いら
れる。表示装置５１０５は結果をユーザに表示するのに
、入力装置５１０６はユーザからの入力を受け付けるの
にそれぞれ使われる。

【０２０９】図３７は、デバッガの動作を示すフローチ
ャートである。まず、抽象オブジェクトプログラム５１
０２を読み込む（ステップ５１２０）。抽象オブジェク
トプログラムにはソースプログラム上での位置等を示す
ソース情報が含まれているので、次に、これに基づいて
ソース・抽象オブジェクト対応テーブルを作成する（ス
テップ５１２１）。次に、読み込んだ抽象オブジェクト
プログラムを入力としてインストーラを実行し、機械語
プログラムを主記憶装置上に作成する（ステップ５１２
２）。その際、抽象オブジェクトプログラムと機械語プ
ログラムの対応をとるための、抽象オブジェクト・機械
語対応テーブルを作成する（ステップ５１２３）。なお
、本実施例では、ソース・抽象オブジェクト対応テーブ
ルと、抽象オブジェクト・機械語対応テーブルは合わせ
て１つのテーブル（ソース・抽象オブジェクト・機械語
対応テーブル）として構成する。このテーブルはデバッ
グ情報テーブル５１０８に含まれる。次に、ユーザが、
必要なデバッグ用コマンドを入力するので（ステップ５
１２４）、そのコマンドの種類に従って分岐をする（ス
テップ５１２５）。表示コマンドの場合は表示処理を行
い（ステップ５１２６）、ブレークポイント設定コマン
ドの場合はブレークポイント設定処理を行い（ステップ
５１２７）、実行コマンドの場合は実行処理を行い（ス
テップ５１２８）、その処理が終了した後、ステップ５
１２５から繰り返す。これらのコマンド処理については
図３８から図４３を用いて詳しく説明する。入力コマン
ドが終了コマンドであった場合は終了する。

【０２１０】図３８は表示コマンドの例である。この例
は変数ｉの値を表示するコマンドであり、表示コマンド
名５１３１と、変数名５１３２とからなる。

【０２１１】図３９は、表示処理のフローチャートであ
り、図３７のステップ５１２６の処理を詳しくしたもの
である。まず、表示コマンド内の変数名を取りだす（ス
テップ５１３３）。次に、ソース・抽象オブジェクト・
機械語対応テーブル（以降、単に対応テーブルと呼ぶこ
ともある）を用いて、その変数の内容が格納されている
主記憶上のアドレスに変換する（ステップ５１３４）。 次に、ステップ５１３４で得られたアドレスの内容を主
記憶から読み出し（ステップ５１３５）、読み出した内
容を、変数のデータ型に従って変換し、表示装置上に表
示する（ステップ５１３６）。

【０２１２】図４０はブレークポイント設定コマンドの
例である。この例はソースプログラムの文番号１０の文
にブレイクポイントを設定するコマンドであり、コマン
ド名５１４１と、文番号５１４２とからなる。

【０２１３】図４１は、ブレークポイント設定処理のフ
ローチャートであり、図３７のステップ５１２７の処理
を詳しくしたものである。まず、コマンド内の文番号を
取り出す（ステップ５１４３）。そして、対応テーブル
内の、その文番号にブレークポイントが設定されている
ことを示すフラグを、オンにする（ステップ５１４４）
。

【０２１４】図４２は実行コマンドの例である。これは
プログラムの実行を行うコマンドであり、コマンド名５
１５１だけからなる。

【０２１５】図４３は、実行処理のフローチャートであ
り、図３７のステップ５１２８の処理を詳しくしたもの
である。まず、１命令だけを実行する（ステップ５１５
２）。これは、命令を１つだけ実行するごとに、トラッ
プがかかって制御がデバッガに戻るようなモードでＣＰ
Ｕを走らせることによって可能である。次に、命令のア
ドレスを取り出す（ステップ５１５３）。これはプログ
ラムカウンタ等の内容を読み出すことによって可能であ
る。最後に取りだしたアドレスにブレークポイントが設
定されているかを、対応テーブルを使って調べ、設定さ
れていなければステップ５１５２から繰り返し、設定さ
れていれば終了する（ステップ５１５４）。

【０２１６】図４４はデバッグの対象となるソースプロ
グラム例である。ここでは、各文の文番号５１６０と、
その文のソースプログラムの記述５１６１を示している
。文番号は、実際のソースプログラムの中には含まれな
い。なお、本実施例の以降の説明では、このソースプロ
グラムを例として用いる。

【０２１７】図４５はソース・抽象オブジェクト・機械
語対応テーブルの一例を示した図である。対応テーブル
は、（ａ）文情報テーブルと（ｂ）変数情報テーブルと
からなる。文情報テーブルは、ソースプログラム文番号
５１７０と、抽象オブジェクトプログラム命令アドレス
５１７１と、機械語プログラム命令アドレス５１７２お
よびブレークポイント設定フラグ５１７３の４つのフィ
ールドを持つ。例えばエントリ５１７４は、ソースプロ
グラムの文番号１０の文が、抽象オブジェクトプログラ
ムでは、「００００６０」というアドレスに位置する命
令となり、機械語プログラムでは「００００４０」とい
うアドレスに位置する命令となり、さらにその文にはブ
レークポイントが設定されていることを示している。

【０２１８】変数情報テーブルは、変数名５１７５と、
変数種別５１７６と、型５１７７と、行番号５１７８、
および機械語アドレス５１７９の５つのフィールドを持
つ。変数名５１７５はソースプログラムにおける変数名
、変数種別５１７６は局所変数／大域変数の区別、型５
１７７はその変数のデータ型、文番号５１７８はその変
数が宣言されたソースプログラム上の位置を表す。機械
語アドレス５１７９はその変数の機械語プログラム上で
のアドレス情報を示すもので、局所変数の場合はフレー
ムポインタからのオフセットを、大域変数の場合は変数
領域ベースアドレスからのオフセットを表す。例えばエ
ントリ５１８０は、変数ｉが、局所変数であり、型はｉ
ｎｔで、ソースプログラムの文番号４に位置し、機械語
プログラム上ででフレームポインタからのオフセットが
−４であることを示している。

【０２１９】以上の説明からわかるように、本実施例の
デバッグシステムは、機種に依存しない抽象オブジェク
トプログラムを実行可能な機械語プログラムに変換する
インストーラを備えているので、同一の抽象オブジェク
トプログラムが複数機種システム上でデバッグできると
いう効果がある。

【０２２０】本発明のインストーラを用いれば、ＩＣカ
ードまたはＣＤ−ＲＯＭ等で抽象オブジェクトプログラ
ムを供給し、マシンに依存せずに即実行可能なシステム
が提供できる。例えば、ゲームプログラムをＩＣカード
に内蔵し、インストーラを個々のマシンに内蔵すること
により、同一のゲームを異なるマシン（ＩＣカード装置
）で実行することができる。以下ではそのような実施例
を図４６から図５０を用いて説明する。

【０２２１】図４６は、本発明のインストーラを内蔵し
たＩＣカード装置のブロック図である。本ＩＣカード装
置は、制御装置５０００、主記憶装置５００２、ＩＣカ
ード読み取り／書き込み装置５００５、キーボード５０
０６、表示装置５００７よりなる。制御装置５０００は
ＣＰＵ５００１を内蔵している。また、主記憶装置５０
０２はインストーラ５００３を内蔵している。ＩＣカー
ド５００８はＩＣカード読み取り／書き込み装置５００
５を通じて、ＩＣカード装置と接続される。また、ＩＣ
カード内のプログラムは、インストーラによって、機械
語プログラム５００４として主記憶装置内に格納される
。

【０２２２】図４７は、ＩＣカード装置の外観図である
。ユーザからの入力は、キーボード５００６を通して行
われ、また、ユーザへの応答は表示装置５００７に表示
される。ＩＣカードはＩＣカード挿入口５００９から挿
入される。

【０２２３】図４８は、ＩＣカード５００８の平面図で
ある。接点５０１０を通してＩＣカードとＩＣカード読
み取り／書き込み装置とデータをやりとりする。記憶素
子５０１１には、ＩＣカード装置で実行されるべき抽象
オブジェクトプログラム５０１２と、データ５０１３が
記憶されている。

【０２２４】図４９は、ＩＣカードに内蔵された抽象オ
ブジェクトプログラムを実行するフローチャートである
。まず、ＩＣカード５００８をＩＣカード挿入口５００
９に挿入し（ステップ５０２０）、ＩＣカードに内蔵さ
れている抽象オブジェクトプログラムとデータを読み出
す（ステップ５０２１）。次に制御部５０００が、読み
込まれた抽象オブジェクトプログラムを入力としてイン
ストーラを起動する（ステップ５０２２）。その結果、
実行可能な機械語プログラム５００４が主記憶装置内に
できるので、そのプログラムを実行する（ステップ５０
２３）。実行の結果、必要ならば結果データをＩＣカー
ドに書き込み（ステップ５０２４）、カードを返却し（
ステップ５０２５）、終了する。

【０２２５】図５０は、異なるＣＰＵを持つＩＣカード
装置の間で、同一のＩＣカード内の抽象オブジェクトプ
ログラムを実行する場合の様子を示した図である。ここ
では、互いに異なる命令体系を持つＣＰＵ−Ａ５０３８
とＣＰＵ−Ｂ５０３９をそれぞれ制御装置内に含む、Ｉ
Ｃカード装置ＡとＩＣカード装置Ｂを例として用いる。 ＩＣカード５００８内の抽象オブジェクトプログラムは
、ＩＣカード装置Ａで使用する場合には、インストーラ
Ａ５０３４によってＣＰＵ−Ａの機械語からなる機械語
プログラムＡ５０３６に変換される。一方、ＩＣカード
装置Ｂで使用される場合には、インストーラＢ５０３５
によってＣＰＵ−Ｂの機械語からなる機械語プログラム
Ｂ５０３７に変換される。

【０２２６】本実施例では、抽象オブジェクトプログラ
ムを記憶する媒体としてＩＣカードを用いたが、本発明
はそれに限定されるものではなく、ＣＤ−ＲＯＭやフロ
ッピーディスクを用いたシステムにも適用できる。

【０２２７】図５１は、ネットワ−ク結合された異機種
計算機上での　ＡｒｍＣｏｄｅプログラムの共有を示す
実施例である。

【０２２８】ネットワ−ク媒体１１０１には、ファイル
サーバ１１０２、及び、実行計算機システム（ここでは
、計算機システムＡ１１０３、及び、計算機システムＢ
１１０４）が接続されている。

【０２２９】ファイルサーバにはディスク装置１１０５
が接続されており、ファイルサーバ１１０２は実行計算
機に対してディスク装置１１０５上のファイルを提供す
る。

【０２３０】各実行計算機システムは、それぞれ自分の
リモートファイル管理プログラム（１１０６、１１０７
）を用いてディスク装置１１０５上のファイルにアクセ
スする。また、それぞれの実行計算機システムは、　Ａ
ｒｍＣｏｄｅプログラムをそれぞれの機種の機械語プロ
グラムに変換するインストーラ（１１０８、１１０９）
を備えている。

【０２３１】ディスク装置１１０５上の　ＡｒｍＣｏｄ
ｅプログラム１１１０を各実行計算機システムで実行す
る場合、計算機システムＡ１１０３では、リモートファ
イル管理プログラム１１０６を通じて得られる　Ａｒｍ
Ｃｏｄｅプログラム１１１０をインストーラ１１０８に
より機械語プログラム１１１１に変換し、これを実行す
る。計算機システムＢにおいても同様に機械語プログラ
ム１１１２を生成し、これを実行する。

【０２３２】以上の様にして、同一の　ＡｒｍＣｏｄｅ
プログラム１１１０をネットワ−ク上の複数機種の計算
機で実行することができ、オブジェクトプログラムの共
通化が実現される。

【０２３３】従来のシステムでは、異機種間でオブジェ
クトプログラムの共通化ができず、同一機能を持つオブ
ジェクトプログラムを機種毎に保持する必要があった。 ある機能に関して、機種毎に必要であったオブジェクト
プログラムファイルを上記の様に　ＡｒｍＣｏｄｅプロ
グラムファイルに一本化することにより、以下のメリッ
トが生じる。

【０２３４】（１）ネットワ−ク全体としてのファイル
容量が削減される。

【０２３５】（２）バグ修正や機能拡張は　ＡｒｍＣｏ
ｄｅプログラムに対してのみ実施すればよく、これを複
数のオブジェクトプログラムに対して同時に実施する必
要がないので、オブジェクトプログラムのバージョン管
理の手間が大幅に軽減される。

【０２３６】図５２は、　ＡｒｍＣｏｄｅプログラムに
より運用していた計算機システムを、他の計算機システ
ムにリプレースする実施例である。

【０２３７】計算機システムＡ１２０１では、その上で
稼働する機械語プログラムに対するディスク装置１２０
２上の保存形式として　ＡｒｍＣｏｄｅを用いている。 即ち、計算機システムＡ１２０１で、ある機能を実現す
る場合、その機能に対応するディスク装置１２０２上の
ＡｒｍＣｏｄｅプログラム１２０４を、インストーラ１
２０３により機械語プログラム１２０５に変換し、実行
している。

【０２３８】このような計算機システムは、インストー
ラを備えた他の計算機システムに、容易にリプレースす
ることができる。

【０２３９】計算機システムＢ１２０６はインストーラ
１２０８を備えており、ディスク装置１２０７上の　Ａ
ｒｍＣｏｄｅプログラムを機械語プログラムに変換して
実行できる。計算機システムＡ１２０１を計算機システ
ムＢ１２０６にリプレースするには、ディスク装置１２
０２上のＡｒｍＣｏｄｅプログラム１２０４をディスク
装置１２０７に複写するだけでよい。即ち、計算機シス
テムＢ１２０６において、計算機システムＡ１２０１で
実現されていたある機能を実現する場合には、その機能
に対応するディスク装置１２０７上の複写された　Ａｒ
ｍＣｏｄｅプログラム１２０４を、インストーラ１２０
８により機械語プログラム１２０９に変換し、実行する
。

【０２４０】このように、ディスク上のプログラム保存
形式として　ＡｒｍＣｏｄｅを用いることにより、以下
のメリットが生じる。

【０２４１】（１）ユーザにとり、ソースプログラムの
再コンパイルやプログラムの再作成などの計算機の移行
時の手間を削減でき、移行のための時間が短縮される。

【０２４２】（２）メーカにとり、移行性を意識するこ
となく機械語を設定することができ、システムとしての
性能を最大化する方向で計算機システムの設計が可能と
なる。

【０２４３】

【発明の効果】（１）コンパイラによる抽象レジスタ利
用の最適化とインストーラの実レジスタ割当て機能によ
り、実行計算機のレジスタを有効利用した機械語命令列
を生成できる、（２）インストーラの命令語パターン置
換機能により、実行計算機が備える高機能命令を利用で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるソースプログラムから機械語プ
ログラムへの翻訳システムの一実施例の構成を示す図で
ある。

【図２】ソ−スプログラムから、抽象レジスタマシン命
令の列としての抽象オブジェクトプログラムを生成する
コンパイラの構成を示す図である。

【図３】抽象レジスタマシン命令と機械語の関係を表わ
す図である。

【図４】抽象レジスタマシン命令に含まれる生成制御文
の種類を示す図である。

【図５】個々の抽象レジスタマシン命令の形式を示す図
である。

【図６】抽象レジスタマシン命令のアドレスモ−ドとオ
ペランドの関係を示す図である。

【図７】抽象レジスタマシン命令に含まれる機械語生成
命令の仕様を示す図（その１）である。

【図８】抽象レジスタマシン命令に含まれる機械語生成
命令の仕様を示す図（その２）である。

【図９】抽象レジスタマシン命令に含まれる機械語生成
命令の仕様を示す図（その３）である。

【図１０】抽象レジスタマシン命令に含まれる機械語生
成命令の仕様を示す図（その４）である。

【図１１】抽象レジスタマシン命令に含まれる機械語生
成命令の仕様を示す図（その５）である。

【図１２】抽象レジスタマシン命令に含まれる機械語生
成命令の仕様を示す図（その６）である。

【図１３】図２のコンパイラの入力となるソ−スプログ
ラムの一つの例を示す図である。

【図１４】図１３のソ−スプログラムに対応する抽象オ
ブジェクトプログラムの生成例であり、まだ最適化処理
をしていないものを示す図（その１）である。

【図１５】図１３のソ−スプログラムに対応する抽象オ
ブジェクトプログラムの生成例であり、まだ最適化処理
をしていないものを示す図（その２）である。

【図１６】図１３のソ−スプログラムに対応する抽象オ
ブジェクトプログラムの生成例であり、まだ最適化処理
をしていないものを示す図（その３）である。

【図１７】図１４から図１６の抽象オブジェクトプログ
ラムでのレジスタ割付の優先度の算出過程を例示する図
である。

【図１８】図２のコンパイラにおける優先度ビットベク
トル作成手順を示したフロ−チャ−トである。

【図１９】図２のコンパイラにおける最適化処理のうち
、共通式削除の過程を示したフロ−チャ−トである。

【図２０】図１３のソ−スプログラムに対応する抽象オ
ブジェクトプログラムの例であり、最適化処理を行なっ
た後の抽象レジスタマシン命令列示す図（その１）であ
る。

【図２１】図１３のソ−スプログラムに対応する抽象オ
ブジェクトプログラムの例であり、最適化処理を行なっ
た後の抽象レジスタマシン命令列示す図（その２）であ
る。

【図２２】最適化処理のうち、ル−プ内不変式の移動を
行なう処理のフロ−チャ−トである。

【図２３】機種Ａでの各々の物理レジスタの用途を表す
図である。

【図２４】抽象レジスタと物理レジスタの対応付けを表
す図である。

【図２５】パタン照合による機械語への変換を表す図で
ある。

【図２６】機種Ａ向けの機械命令選択規則の一部を表す
図である。

【図２７】図２０から図２１の抽象オブジェクトプログ
ラムに対する機種Ａでの物理レジスタ割付状況を示す図
である。

【図２８】図２０から図２１の抽象オブジェクトプログ
ラムから機種Ａ用のインスト−ラによって生成された機
械語プログラムの例を示す図である。

【図２９】インスト−ラの内部処理過程を表すフロ−チ
ャ−トである。

【図３０】インスト−ラの構成と入出力を表す図である
。

【図３１】図は機種Ｂでの各々の物理レジスタの用途を
表す図である。

【図３２】図２０から図２１の抽象オブジェクトプログ
ラムに対する機種Ｂでの物理レジスタ割付状況を示す図
である。

【図３３】機種Ｂ向けの機械命令選択規則の一部を表す
図である。

【図３４】図１９から図２０の抽象オブジェクトプログ
ラムに対する機種Ｂでの物理レジスタ割付状況を示す図
である。

【図３５】図１９から図２０の抽象オブジェクトプログ
ラムから機種Ｂ用のインスト−ラによって生成された機
械語プログラムの例を示す図である。

【図３６】本発明のインストーラを適用したデバックシ
ステムのブロック図である。

【図３７】デバッガの動作を示すフローチャートである
。

【図３８】表示コマンド例を示す図である。

【図３９】表示処理のフローチャートである。

【図４０】ブレークポイント設定コマンド例を示す図で
ある。

【図４１】ブレークポイント設定処理のフローチャート
である。

【図４２】実行コマンド例を示す図である。

【図４３】実行処理のフローチャートである。

【図４４】デバッグの対象となるソースプログラムの例
を示す図である。

【図４５】ソース・抽象オブジェクト・機械語対応テー
ブルの一例を示す図である。

【図４６】本発明のインストーラを内蔵したＩＣカード
装置のブロック図である。

【図４７】ＩＣカード装置の外観図である。

【図４８】ＩＣカードの平面図である。

【図４９】ＩＣカードに内蔵された抽象オブジェクトプ
ログラムを実行するフローチャートである。

【図５０】異なるＣＰＵを持つＩＣカード装置の間で同
一のＩＣカード内のプログラムを実行する場合の様子を
示した図である。

【図５１】ネットワ−ク結合された異機種計算機上での
ＡｒｍＣｏｄｅプログラムの共有を示す一例を示す図で
ある。

【図５２】ＡｒｍＣｏｄｅプログラムにより運用してい
た計算機システムを、他の計算機システムにリプレース
する一例を示す図である。

【符号の説明】

１００１　　コンパイラ １００２　　リンカ １００３　　計算機Ａのインストーラ １００４，１００６，１０１３　　ソースプログラム１
００５，１００７，１０１４　　ＡｒｍＣｏｄｅプログ
ラム（抽象オブジェクトプログラム） １００８　　ＡｒｍＣｏｄｅプログラムライブラリ１０
０９　　結合済ＡｒｍＣｏｄｅプログラム１０１０　　
計算機Ａの仕様情報 １０１１　　計算機Ａの機械語プログラム１０１２　　
計算機Ａ １０１５　　計算機Ｂのインストーラ １０１６　　計算機Ｂの機械語プログラム１０１７　　
計算機Ｂ １０１８　　計算機Ｂの仕様情報 ３１００　　コンパイラ ３１０２　　ソ−スプログラム ３１０４　　構文・意味解析部 ３１０６　　中間語 ３１０８　　記号表 ３１１０　　中間語最適化部 ３１１２　　最適化前のＡｒｍＣｏｄｅ３１１４　　抽
象レジスタ命令最適化部３１１６　　抽象レジスタマシ
ン命令列としての抽象オブジェクトプログラム

Claims (26)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ソースプログラムを抽象オブジェクトプロ
   グラムに変換するコンパイラと、複数の抽象オブジェク
   トプログラムを一つの抽象オブジェクトプログラムに結
   合するリンカと、抽象オブジェクトプログラムを具体計
   算機の機械語プログラムに変換するインストーラと備え
   た情報処理システムであって、該抽象オブジェクトプロ
   グラムは、抽象レジスタマシンの命令語列からなり、該
   抽象レジスタマシンは、複数個のレジスタと、レジスタ
   とメモリとの間の転送命令と、レジスタ上の演算命令と
   、命令実行の順序を制御する分岐命令とを持ち、該イン
   ストーラは、命令仕様の異なる複数機種の具体計算機に
   対応して複数備えており、あるソースプログラムから該
   コンパイラにより変換された同一の抽象オブジェクトプ
   ログラムを、それぞれの機種のインストーラを用いて複
   数機種の具体計算機に対してそれぞれの機械語プログラ
   ムに変換し実行することを特徴とする情報処理システム
   。
2. 【請求項２】請求項１における抽象オブジェクトプログ
   ラムは、対象計算機における機械命令列を表す機械語対
   応命令の他に、機械語の生成仕方を制御する生成制御命
   令、叉はプログラムの構造を表す疑似命令、叉はプログ
   ラムの命令の位置と記号名称を対応づける疑似命令、叉
   はプログラムで使うメモリの位置あるいは大きさと記号
   名称を対応づける疑似命令、叉はデバッグ情報指定用の
   疑似命令を含むことを特徴とする情報処理システム。
3. 【請求項３】請求項２における抽象オブジェクトプログ
   ラムは、機械語対応命令に対する具体計算機の機械語の
   生成位置をレジスタの割付状況に合わせて選択する指示
   を含むことを特徴とする情報処理システム。
4. 【請求項４】請求項１における抽象オブジェクトプログ
   ラムは、レジスタの割付指示または開放指示を含むこと
   を特徴とする情報処理システム。
5. 【請求項５】請求項１における抽象オブジェクトプログ
   ラムは、レジスタの種別、またはレジスタの割付優先度
   、または温存レジスタ数の指示を含むことを特徴とする
   情報処理システム。
6. 【請求項６】請求項５のレジスタの割付優先度は、抽象
   レジスタの使用頻度又は使用位置に依存させることを特
   徴とする情報処理システム。
7. 【請求項７】請求項１におけるコンパイラは、抽象レジ
   スタマシン命令列における命令実行の重複を回避するた
   めの命令列の変換を行い、命令の削除、叉は変更、又は
   移動を行った結果としての抽象オブジェクトプログラム
   を生成する機能を有することを特徴とする情報処理シス
   テム。
8. 【請求項８】請求項１におけるインストーラは、抽象オ
   ブジェクトプログラムにおけるレジスタに対して具体計
   算機の物理レジスタを割り付ける機能を有すること、叉
   は抽象オブジェクトプログラムにおけるメモリ指定疑似
   命令の指示に合致するようにメモリ割付を行う機能を有
   すること、抽象オブジェクトプログラムから具体計算機
   の機械語プログラムを生成することを特徴とする情報処
   理システム。
9. 【請求項９】請求項１におけるインスト−ラは、抽象レ
   ジスタマシンのレジスタに対する具体計算機における物
   理レジスタの割付を即座に行うか即座には行わないかを
   選択できる機能を有すること、叉は物理レジスタを割付
   けできたか否かを告知する機能を有することを特徴とす
   る情報処理システム。
10. 【請求項１０】請求項１におけるインスト−ラは、抽象
    レジスタマシンのレジスタに対する具体計算機の物理レ
    ジスタの割付優先度を、割付指示のあった後も記録する
    機能を有することを特徴とする情報処理システム。
11. 【請求項１１】請求項１におけるインスト−ラは、抽象
    レジスタマシンのレジスタである抽象レジスタに対して
    、具体計算機の物理レジスタの割付優先度を、割付優先
    度の指定後であっても、処理下の抽象レジスタマシン命
    令の位置叉は該抽象レジスタを使う抽象レジスタマシン
    命令の位置に合わせて変化させる機能を有することを特
    徴とする情報処理システム。
12. 【請求項１２】請求項１におけるインストーラは、同一
    形式の抽象レジスタマシン命令列であっても、対応する
    機械語命令列を前後の命令列の構成に合わせて変えた形
    で、機械語プログラムを生成することを特徴とする情報
    処理システム。
13. 【請求項１３】請求項１２におけるインストーラは、同
    一形式の抽象レジスタマシン命令列であっても、対応す
    る機械語命令列を具体計算機の物理レジスタの割付状況
    に合わせて変えた形で、機械語プログラムを生成するこ
    とを特徴とする情報処理システム。
14. 【請求項１４】請求項１２におけるインストーラは、具
    体計算機の特性に合わせた機械語プログラム最適化機能
    を有することを特徴とする情報処理システム。
15. 【請求項１５】請求項１におけるインストーラは、抽象
    レジスタマシン命令の列に対する機械語命令生成規則に
    従って、抽象オブジェクトプログラムから機械語プログ
    ラムを生成することを特徴とする情報処理システム。
16. 【請求項１６】請求項１４におけるインストーラは、抽
    象レジスタマシン命令の列に対する機械語命令生成規則
    を対象機種に合わせて変えることにより、同一の抽象オ
    ブジェクトプログラムから、異なる機械語プログラムを
    対象機種に合わせて生成することを特徴とする情報処理
    システム。
17. 【請求項１７】ソースプログラムをオブジェクトプログ
    ラムに変換するコンパイラと、オブジェクトプログラム
    の指示に従って演算を実行する対象計算機を有する情報
    処理システムにおいて、該オブジェクトプログラムは、
    対象計算機における機械命令列を表す機械語対応命令の
    他に、レジスタの割付・解放を制御する生成制御命令、
    叉はソ−スプログラムの構造を表す疑似命令、叉はプロ
    グラムの命令の位置と記号名称を対応づける疑似命令、
    叉はプログラムで使うメモリの位置あるいは大きさと記
    号名称を対応づける疑似命令、叉はデバッグ情報指定用
    の疑似命令を含むことを特徴とする情報処理システム。
18. 【請求項１８】ソースプログラムを機械語対応命令列を
    含む抽象オブジェクトプログラムに変換するコンパイラ
    、または複数の抽象オブジェクトプログラムを結合して
    結合済みの抽象オブジェクトプログラムを生成するリン
    カ、並びに、いずれかの該抽象オブジェクトプログラム
    を機械語プログラムに整えて具体計算機のメモリ内に格
    納するインストーラを有し、該機械語プログラムは何等
    の変換なしに具体計算機で実行できる機械命令列で構成
    される機械語プログラム生成システムにおいて、相異な
    る命令体系を持つ複数機種の各機種毎に該インストーラ
    を備えることにより、同一の抽象オブジェクトプログラ
    ムで指定された処理操作を複数機種の各々の具体計算機
    の上で実行させることを特徴とする機械語プログラム生
    成システム。
19. 【請求項１９】高級言語で書かれたソースプログラムと
    、上記ソースプログラムを翻訳してできた抽象オブジェ
    クトプログラムとを入力とするデバッグシステムであっ
    て、上記抽象オブジェクトプログラムは、複数のレジス
    タを持ち、レジスタとメモリの間の転送命令、レジスタ
    上の演算命令、命令の順序をを制御する命令を持つ抽象
    レジスタマシンの命令語列からなり、さらに、上記デバ
    ッグシステムは、上記抽象オブジェクトプログラムを実
    行可能な機械語プログラムに変換する手段を備えている
    ことを特徴とする、デバッグシステム。
20. 【請求項２０】同一の抽象オブジェクトプログラムを複
    数の機種で実行させる請求項１８のデバッグシステム。
21. 【請求項２１】同一のデバッグシステムを複数の機種で
    実行させる請求項１８のデバッグシステム。
22. 【請求項２２】可搬型記憶媒体と、前記可搬型記憶媒体
    が装着され、前記可搬型記憶媒体と情報の授受を行う情
    報処理装置とを有する情報処理システムにおいて、上記
    可搬型記憶媒体は、抽象オブジェクトプログラムを内蔵
    し、上記抽象オブジェクトプログラムは、複数のレジス
    タを持ち、レジスタとメモリの間の転送命令、レジスタ
    上の演算命令、命令の順序をを制御する命令を持つ抽象
    レジスタマシンの命令語列からなり、さらに、上記情報
    処理装置は、上記抽象オブジェクトプログラムを読みだ
    し、実行可能な機械語プログラムに変換する手段を備え
    ていることを特徴とする、情報処理システム。
23. 【請求項２３】上記可搬型記憶媒体がＩＣカードである
    、請求項２１の情報処理システム。
24. 【請求項２４】上記可搬型記憶媒体がＣＤ−ＲＯＭであ
    る、請求項２１の情報処理システム。
25. 【請求項２５】複数機種の計算機をネットワークで結合
    したネットワーク計算機システムであって、該ネットワ
    ーク上の少なくとも一つの計算機は、請求項１に記載さ
    れた抽象オブジェクトプログラムを備えたサーバであり
    、該ネットワーク上のそれぞれの計算機は、サーバの持
    つ該抽象オブジェクトプログラムにアクセスする手段と
    、請求項１に記載されたインストーラとを備え、該ネッ
    トワーク上のそれぞれの計算機において、サーバにより
    提供される抽象オブジェクトプログラムを、それぞれの
    インストーラにより、それぞれの機械語プログラムに変
    換し実行することを特徴とするネットワーク計算機シス
    テム。
26. 【請求項２６】請求項１に記載された抽象オブジェクト
    プログラムとインストーラとを用いて運用している計算
    機システムを、請求項１に記載されたインストーラを備
    えた他の計算機システムで置き換え、置き換え前の抽象
    オブジェクトプログラムを、置き換え後の計算機システ
    ムで実行することを特徴とする計算機システムリプレー
    ス方法。