JPH05216680A - 文の重み情報による並列化情報算出処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マルチタスクプログラムの各文の重み情報お
よび文の実行回数情報から並列実行部分率を自動的に算
出できるようにする。 【構成】 コンパイラ１１はソースプログラム１を入力
して文の重み情報１１ａ，手続き情報１１ｂおよび並列
化状況情報１１ｃを出力し、プログラム生成手段１２は
ソースプログラム１を入力して生成プログラム１２ａを
生成し、実行回数情報採取手段１３は生成プログラム１
２ａを翻訳，結合および実行して実行回数情報１３ａを
出力し、並列化情報算出手段１４は文の重み情報１１
ａ，手続き情報１１ｂ，並列化状況情報１１ｃおよび実
行回数情報１３ａを入力し、文の実行コストを算出し、
手続き毎の実行コスト，並列実行コストおよび動的並列
実行コストに選択的に加算し、プログラムの実行コス
ト，手続きの並列実行部分率およびプログラムの並列実
行部分率を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は文の重み情報による並列
化情報算出処理方式に関し、特に高級プログラミング言
語で作成されたマルチタスクプログラムの特性を分析し
てチューニングの可否やその効果を確認する場合等に使
用する並列に実行される部分の占める比率に関する並列
化情報を算出する文の重み情報による並列化情報算出処
理方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マルチタスクプログラムの並列に
実行される部分の比率を算出する手段はなく、利用者が
プログラムの手続き構成とその各々の手続きの実行コス
ト情報（実行命令数，実行文の回数等）とから並列に実
行される部分の比率を計算していた。

【０００３】また、プログラムの実行時において、２台
以上のプロセッサが同時に動作していた時間を並列に実
行していた部分時間として算出した平均プロセッサ台数
から並列化の状況を把握していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術で
は、利用者が並列に実行される部分を計算して並列に実
行される部分の比率を算出していたので、その作業が大
変煩雑であるという問題点がある。

【０００５】また、利用者が並列に実行される部分の比
率として、平均プロセッサ台数を使用した場合、プログ
ラムの実行環境によってプロセッサ台数が変化し、その
影響を受けて並列に実行される部分の比率が異なってく
るという問題点がある。

【０００６】本発明の目的は、上述の点に鑑み、マルチ
タスクプログラムの各文の重み情報と文の実行回数情報
とから並列に実行される部分の比率（以下、並列実行部
分率という）を自動的に算出できるようにした文の重み
情報による並列化情報算出処理方式を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の文の重み情報に
よる並列化情報算出処理方式は、プログラムを実行させ
て実行情報を採取する動的特性解析機構において、マル
チタスクプログラムでなるソースプログラムを入力して
手続きの呼出し関係に関する手続き情報，各文毎の１回
の実行にかかる文の重み情報ならびに並列化，同期およ
び排他制御に関する並列化状況情報を出力するソースプ
ログラム解析手段と、前記ソースプログラムを入力し各
文毎の実行回数を採取する文を挿入した生成プログラム
を生成するプログラム生成手段と、このプログラム生成
手段により生成された生成プログラムを翻訳，結合およ
び実行し各手続き毎の総呼出し回数および各文毎の実行
回数を得る実行回数情報採取手段と、前記ソースプログ
ラム解析手段により出力された手続き情報，文の重み情
報および並列化状況情報と前記実行回数情報採取手段に
より採取された各手続き毎の総呼出し回数および各文毎
の実行回数とを入力し、１文毎に対応する文の重みおよ
び実行回数から文の実行コストを算出し、手続き毎の実
行コストに加算するとともに、その文が直接並列化部分
内の文ならば手続き毎の並列実行コストおよび動的並列
実行コストに加算し、その文が間接並列実行手続き内の
排他制御区間外の文ならば動的並列実行コストに加算
し、プログラムの実行コスト，手続きの並列実行部分率
およびプログラムの並列実行部分率を算出する並列化情
報算出手段とを有する。

【０００８】

【作用】本発明の文の重み情報による並列化情報算出処
理方式では、ソースプログラム解析手段がマルチタスク
プログラムでなるソースプログラムを入力して手続きの
呼出し関係に関する手続き情報，各文毎の１回の実行に
かかる文の重み情報ならびに並列化，同期および排他制
御に関する並列化状況情報を出力し、プログラム生成手
段がソースプログラムを入力し各文毎の実行回数を採取
する文を挿入した生成プログラムを生成し、実行回数情
報採取手段がプログラム生成手段により生成された生成
プログラムを翻訳，結合および実行し各手続き毎の総呼
出し回数および各文毎の実行回数を得、並列化情報算出
手段がソースプログラム解析手段により出力された手続
き情報，文の重み情報および並列化状況情報と実行回数
情報採取手段により採取された各手続き毎の総呼出し回
数および各文毎の実行回数とを入力し、１文毎に対応す
る文の重みおよび実行回数から文の実行コストを算出
し、手続き毎の実行コストに加算するとともに、その文
が直接並列化部分内の文ならば手続き毎の並列実行コス
トおよび動的並列実行コストに加算し、その文が間接並
列実行手続き内の排他制御区間外の文ならば動的並列実
行コストに加算し、プログラムの実行コスト，手続きの
並列実行部分率およびプログラムの並列実行部分率を算
出する。

【０００９】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。

【００１０】図１は、本発明の一実施例に係る文の重み
情報による並列化情報算出処理方式が適用された動的特
性解析機構１０の構成を示すブロック図である。この動
的特性解析機構１０は、マルチタスクプログラムである
ソースプログラム１を入力して文の重み情報１１ａ，手
続き情報１１ｂならびに並列化された箇所，同期および
排他制御に関する並列化状況情報１１ｃを出力するコン
パイラ（ソースプログラム解析手段）１１と、ソースプ
ログラム１を入力して手続き毎の総呼出し回数および各
文毎の実行回数を測定する文を挿入した生成プログラム
１２ａを生成するプログラム生成手段１２と、生成プロ
グラム１２ａの翻訳，結合および実行を行い実行回数情
報１３ａを出力する実行回数情報採取手段１３と、文の
重み情報１１ａ，手続き情報１１ｂおよび並列化状況情
報１１ｃと実行回数情報１３ａとを入力して手続き毎の
並列実行コスト，プログラムの動的並列実行コスト，手
続き毎の並列実行部分率，プログラム全体の並列実行部
分率等の並列化情報１４ａを算出する並列化情報算出手
段１４とから構成されている。

【００１１】並列化情報算出手段１４は、文の重み情報
１１ａと実行回数情報１３ａとから文毎の実行コストを
算出してその実行コストを手続き毎の実行コストに加算
し、文が並列実行できるＤＯループや文の集まりである
直接並列化部分に属するかどうかを並列化状況情報１１
ｃから判定し、直接並列化部分に含まれる場合にその文
の実行コストをその文を含む手続きの並列実行コストに
加算するとともにプログラム全体を通して並列実行され
る部分の実行コストである動的並列実行コストにも加算
し、その文が直接並列化部分に含まれる手続き呼出し文
であるならば呼び出される手続きはその手続き内に直接
並列化部分を含む含まないにかかわらずに並列実行され
（以下、このような手続きを間接並列実行手続きとい
う）、間接並列実行手続きの排他制御区間以外から呼び
出される手続きもまた間接並列実行手続きとなるので、
文が間接並列実行手続き内の文であり排他制御区間に含
まれない場合にはその文の実行コストを動的並列実行コ
ストに加算し、手続き毎の実行コストを加算してプログ
ラム全体の実行コストを算出し、プログラム全体の実行
コストと動的並列実行コストとからプログラムの並列実
行部分率を算出する。

【００１２】図２は、ソースプログラム１の一例をＦＯ
ＲＴＲＡＮ言語で記述した図である。このソースプログ
ラム１は、手続き１００，２００および３００からな
る。手続き１００は、並列化ＤＯループである並列化区
間１１０と、手続き２００（ＳＵＢ１）を呼び出す手続
き呼出し文１５１および１５２と、手続き３００（ＳＵ
Ｂ２）をタスク起動する手続き呼出し文１５３とを含ん
でいる。また、手続き２００は、並列化区間２１０と、
他の手続き１００の影響を受けて間接並列実行手続きと
なったときに排他制御を行う排他制御区間２２０とを含
んでいる。さらに、手続き３００は、並列化区間３１０
を含んでいる。

【００１３】図３は、コンパイラ１１により出力される
文の重み情報１１ａ，手続き情報１１ｂおよび並列化情
報１１ｃを、図２に例示したソースプログラム１の手続
き１００および２００を用いて示した一例である。

【００１４】図４を参照すると、並列化情報算出手段１
４の処理は、入口手続き呼出し率設定ステップＳ１と、
文の実行コスト算出および手続き毎の実行コストへの加
算ステップＳ２と、直接並列化対象文判断ステップＳ３
と、手続き毎の並列実行コストへの加算ステップＳ３−
１と、間接並列実行手続きかつ排他制御対象文以外判断
ステップＳ４と、動的並列実行コストへの加算ステップ
Ｓ４−１と、手続き呼出し文判断ステップＳ５と、手続
き呼出し文判断ステップＳ６と、間接並列実行手続き設
定ステップＳ６−１と、親手続き情報退避および子手続
き呼出し率算出ステップＳ７と、手続き内未処理文有無
判断ステップＳ８と、親手続き有無判断ステップＳ９
と、親手続き情報復元ステップＳ９−１と、プログラム
実行コスト，手続き並列実行部分率およびプログラム並
列実行部分率算出ステップＳ１０とからなる。

【００１５】次に、このように構成された本実施例の文
の重み情報による並列化情報算出処理方式の動作につい
て説明する。

【００１６】まず、コンパイラ１１は、ソースプログラ
ム１を入力して解析し、手続きの呼出し関係に関する手
続き情報１１ａ，各文毎に１回の実行にかかる文の重み
情報１１ｂならびに並列化，同期および排他制御に関す
る並列化状況情報１１ｃを出力する。

【００１７】次に、プログラム生成手段１２は、ソース
プログラム１を入力して、各文毎の実行回数を採取する
文を挿入した生成プログラム１２ａを生成する。

【００１８】続いて、実行回数情報採取手段１３は、生
成プログラム１２ａを翻訳，結合および実行し、各手続
き１００，２００および３００毎の総呼出し回数と、各
文毎の実行回数とからなる実行回数情報１３ａを出力す
る。

【００１９】次に、並列化情報算出手段１４は、プログ
ラムの入口手続き１００を処理対象とし、この手続き１
００は主プログラムなので、プログラムの実行時に１回
しか呼び出されないため、手続き１００の呼出し率を１
００と設定する（ステップＳ１）。

【００２０】次に、並列化情報算出手段１４は、手続き
１００の先頭の文、すなわち文管理番号１の文について
の実行回数情報１３ａおよび文の重み情報１１ａを取り
出し、文の実行コスト（＝文の重み＊文の実行回数＊手
続きの呼出し率）を算出し、手続き１００の実行コスト
に加算する（ステップＳ２）。

【００２１】続いて、並列化情報算出手段１４は、手続
き１００の先頭の文が直接並列実行部分である並列化区
間１１０内の文であるかどうかを判断し（ステップＳ
３）、この文は並列化区間１１０内の文ではないので、
手続き１００が間接並列実行手続きでありかつ排他制御
区間外の文であるかどうかを判断する（ステップＳ
４）。手続き１００は主プログラムで間接並列実行手続
きではないため、並列化情報算出手段１４は、この文が
手続き呼出し文であるかどうかを判断する（ステップＳ
５）。この文は手続き呼出し文ではないので、並列化情
報算出手段１４は、手続き１００に未処理の文があるか
どうかを判断し（ステップＳ８）、未処理の文があるの
で、ステップＳ２に制御を戻して、上記の処理を文管理
番号１９の文まで繰り返す。

【００２２】文管理番号２０のＤＯ文については、文の
実行コストを算出して手続き１００の実行コストに加算
した後に（ステップＳ２）、直接並列実行部分である並
列化区間１１０内の文であるので（ステップＳ３でイエ
ス）、並列化情報算出手段１４は、文の実行コストを手
続き毎の並列実行コストに加算するとともに（ステップ
Ｓ３−１）、動的並列実行コストにも加算する（ステッ
プＳ４−１）。次に、並列化情報算出手段１４は、この
文が手続き呼出し文であるかどうかを判断し（ステップ
Ｓ５）、この文は手続き呼出し文ではないので、手続き
１００に未処理の文があるかどうかを判断し（ステップ
Ｓ８）、未処理の文があるので、ステップＳ２に制御を
戻す。

【００２３】同様に、並列化情報算出手段１４は、文管
理番号２１から２４までの文の処理を行う。

【００２４】文管理番号２５の手続き呼出し文（ＣＡＬ
Ｌ文）１５１についても、並列化情報算出手段１４は、
同様に文の実行コストを算出して手続き１００の実行コ
ストに加算し（ステップＳ２）、並列化区間１１０内の
文であるので（ステップＳ３でイエス）、手続き１００
の並列実行コストに加算するとともに（ステップＳ３−
１）、動的並列実行コストにも加算する（ステップＳ４
−１）。次に、並列化情報算出手段１４は、この文が手
続き呼出し文であるかどうかを判断し（ステップＳ
６）、手続き呼出し文であるので、呼び出される手続き
２００を間接並列実行手続きとする（ステップＳ６−
１）。

【００２５】次に、並列化情報算出手段１４は、処理対
象の手続きを手続き１００から手続き２００に変更する
ため、手続き１００で処理した文の文管理番号や手続き
１００の呼出し率等の情報を一時的に待避させ、手続き
２００の総呼出し回数をプログラム全体の総呼出し回数
で割って１００を掛けることにより手続き２００の呼出
し率を算出する（ステップＳ７）。

【００２６】続いて、並列化情報算出手段１４は、手続
き２００に未処理の文があるかどうかを判断し（ステッ
プＳ８）、未処理の文があるので、ステップＳ２に制御
を戻し、手続き２００の文の処理に移る。

【００２７】手続き２００の文管理番号１から１０まで
の文については、並列化情報算出手段１４は、各々の文
の実行コストを手続き２００の実行コストに加算すると
ともに（ステップＳ２）、手続き２００が間接並列実行
手続きでかつ排他制御区間２２０外の文であるので、動
的並列実行コストに加算する（ステップＳ４−１）。

【００２８】手続き２００の文管理番号１１から１９ま
での文については、間接並列実行手続きの直接並列化部
分内の文であるため、並列化情報算出手段１４は、各々
の文の実行コストを手続き２００の実行コストに加算す
るとともに（ステップＳ２）、手続き２００の並列実行
コスト（ステップＳ３−１）および動的並列実行コスト
にも加算する（ステップＳ４−１）。

【００２９】手続き２００の文管理番号２０から２４ま
での文については、並列化情報算出手段１４は、手続き
２００の文管理番号１から１０と同様の処理を行う。

【００３０】手続き２００の文管理番号２５から２６ま
での文については、並列化情報算出手段１４は、手続き
の実行コストに加算し（ステップＳ２）、排他制御区間
２２０となっているため（ステップＳ４でノー）、各々
の文の実行コストを手続き毎の並列実行コストおよび動
的並列実行コストには加算しない。

【００３１】手続き２００の文の処理が終了すると（ス
テップＳ８でノー）、並列化情報算出手段１４は、手続
き２００に対して親の手続きがあるかどうかを判断し
（ステップＳ９）、手続き２００には親の手続きとして
手続き１００があるので、再び手続き１００の処理に戻
るために、待避しておいた手続き１００に関する情報を
元に戻し（ステップＳ９−１）、手続き１００の文管理
番号２６の文から処理を再開する（ステップＳ２）。

【００３２】手続き１００の文管理番号３１の文につい
ては、手続き呼出し文１５２なので、並列化情報算出手
段１４は、先に処理した手続き呼出し文１５１と同様に
処理する。ただし、手続き呼出し文１５２は、並列化区
間１１０に含まれる直接並列化の対象の文ではないの
で、この場合には手続き２００は間接並列実行手続きと
はならない。

【００３３】そのため、手続き２００の文のうちの並列
化区間２１０内の文だけについては、並列化情報算出手
段１４は、各文の実行コストを手続き２００の並列実行
コストに加算するとともに（ステップＳ３−１）、動的
並列実行コストに加算し（ステップＳ４−１）、それ以
外の文については手続き２００の並列実行コストおよび
動的並列実行コストへの加算の対象としない。

【００３４】手続き２００の文の処理が終了すると（ス
テップＳ８でノー）、並列化情報算出手段１４は、手続
き２００に対して親の手続きがあるかどうかを判断し
（ステップＳ９）、手続き２００には親の手続きとして
手続き１００があるので、再び手続き１００の処理に戻
るために、待避しておいた手続き１００に関する情報を
元に戻し（ステップＳ９−１）、手続き１００の文管理
番号３２の文から処理を再開する（ステップＳ２）。

【００３５】手続き１００の文管理番号３２の文につい
ては、手続き呼出し文１５３なので、並列化情報算出手
段１４は、先に処理した手続き呼出し文１５１および１
５２と同様に処理する。ただし、手続き呼出し文１５３
は、並列化区間１１０に含まれる直接並列化の対象の文
ではないので、この場合には手続き３００は間接並列実
行手続きとはならない。

【００３６】手続き３００の文の処理が終了すると（ス
テップＳ８でノー）、並列化情報算出手段１４は、手続
き３００に対して親の手続きがあるかどうかを判断し
（ステップＳ９）、手続き３００には親の手続きとして
手続き１００があるので、再び手続き１００の処理に戻
るために、待避しておいた手続き１００に関する情報を
元に戻し（ステップＳ９−１）、手続き１００の文管理
番号３３の文から処理を再開する（ステップＳ２）。

【００３７】このようにして、手続き１００のすべての
文について処理が終了すると（ステップＳ９でノー）、
並列化情報算出手段１４は、プログラム全体の実行コス
ト，動的並列実行コストおよび並列実行部分率（＝動的
並列実行コスト／プログラムの実行コスト）と、手続き
毎の実行コスト，並列実行コストおよび並列実行部分率
（＝手続きの並列実行コスト／手続きの実行コスト）と
を算出して（ステップＳ１０）、処理を終了する。

【００３８】なお、上記実施例では、ソースプログラム
解析手段としてコンパイラ１１を使用した場合について
説明したが、ソースプログラム解析手段がコンパイラ１
１に限られるものでないことはいうまでもない。

【００３９】また、プログラム生成手段１２において、
文の重み情報１１ａ，手続き情報１１ｂならびに並列化
された箇所，同期および排他制御に関する並列化状況情
報１１ｃをもとに、実行時に手続き呼出しが行われるた
びに各文の実行回数情報と文の重み情報とから実行コス
ト，並列実行コストおよび動的並列実行コストを算出す
る測定文を挿入するようにしてもよい。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ソースプ
ログラム解析手段，プログラム生成手段，実行回数情報
採取手段および並列化情報算出手段を設けたことによ
り、マルチタスクプログラムの各文の重み情報と文の実
行回数情報とから並列実行部分率を自動的に算出できる
という効果がある。この場合、マルチタスクプログラム
をシングルプロセッサで実行した際の各文の実行回数を
もとにプログラムの並列実行部分率を算出するため、プ
ログラムの実行環境に左右されずにプログラムのもつ特
性を表すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る文の重み情報による並
列化情報算出処理方式が適用された動的特性解析機構の
構成を示すブロック図である。

【図２】図１中のソースプログラムの一例を示す図であ
る。

【図３】図１中のコンパイラから出力される文の重み情
報，手続き情報および並列化状況情報の一例を示す図で
ある。

【図４】図１中の並列化情報算出手段の一例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ ソースプログラム １０ 動的特性解析機構 １１ コンパイラ（ソースプログラム解析手段） １２ プログラム生成手段 １３ 実行回数情報採取手段 １４ 並列化情報算出手段 １１ａ 文の重み情報 １１ｂ 手続き情報 １１ｃ 並列化状況情報 １２ａ 生成プログラム １３ａ 実行回数情報 １４ａ 並列化情報 １００，２００，３００ 手続き １１０，２１０，３１０ 並列化区間 １５１，１５２，１５３ 手続き呼出し文 ２２０ 排他制御区間

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラムを実行させて実行情報を採取
   する動的特性解析機構において、 マルチタスクプログラムでなるソースプログラムを入力
   して手続きの呼出し関係に関する手続き情報，各文毎の
   １回の実行にかかる文の重み情報ならびに並列化，同期
   および排他制御に関する並列化状況情報を出力するソー
   スプログラム解析手段と、 前記ソースプログラムを入力し各文毎の実行回数を採取
   する文を挿入した生成プログラムを生成するプログラム
   生成手段と、 このプログラム生成手段により生成された生成プログラ
   ムを翻訳，結合および実行し各手続き毎の総呼出し回数
   および各文毎の実行回数を得る実行回数情報採取手段
   と、 前記ソースプログラム解析手段により出力された手続き
   情報，文の重み情報および並列化状況情報と前記実行回
   数情報採取手段により採取された各手続き毎の総呼出し
   回数および各文毎の実行回数とを入力し、１文毎に対応
   する文の重みおよび実行回数から文の実行コストを算出
   し、手続き毎の実行コストに加算するとともに、その文
   が直接並列化部分内の文ならば手続き毎の並列実行コス
   トおよび動的並列実行コストに加算し、その文が間接並
   列実行手続き内の排他制御区間外の文ならば動的並列実
   行コストに加算し、プログラムの実行コスト，手続きの
   並列実行部分率およびプログラムの並列実行部分率を算
   出する並列化情報算出手段とを有することを特徴とする
   文の重み情報による並列化情報算出処理方式。
2. 【請求項２】 前記ソースプログラム解析手段が、コン
   パイラでなることを特徴とする請求項１記載の文の重み
   情報による並列化情報算出処理方式。