JPH05324456A - 参照カウント式ガーベジコレクション方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】メモリの使用効率の向上、管理性の向上及び処
理の高速化を図る。 【構成】メモリ２の領域を固定データ領域２１と自由デ
ータ領域２２に分割し、データ判別手段１３が更新され
ること無く参照のみされるデータを判断すると固定デー
タ領域に格納し、また書込み、削除及び更新の対象とな
るデータを判断すると参照カウント格納部を付して自由
データ領域に格納し、自由データ領域のデータが参照さ
れる毎に対応する参照カウント数をカウントアップし、
参照カウント数が許容される最大値を越えるとタイプ格
納部とデータ格納部のデータを固定データ領域に複写
し、ガーベジコレクタ機能１２は自由データ領域のデー
タのみをガーベジコレクションの対象とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、参照カウントを使用し
たガーベジコレクション方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】メモリはシステムにおいて動的に管理さ
れ、必要になると適当な大きさの記憶領域が割り当てら
れ、不要になると回収されて次の使用に備えられるとい
う処理がよく行われる。このような処理はガーベジコレ
クションと呼ばれる。

【０００３】このようなガーベジコレクションには幾つ
かの方法があるが、並列処理あるいは実時間処理におい
ては参照カウント方式が有効となっている。しかし参照
カウント方式では参照カウント数が各データに付属して
いるカウント数を記録する桁数の最大値を越えた場合の
問題を解決する必要がある。すなわちオーバフローの問
題を解決する必要がある。

【０００４】このようなオーバフローの問題を解決した
従来の参照カウント・ガーベジコレクション方法として
は、データに付属している参照カウント領域を十分に大
きく取り、参照カウントがオーバフローすることがない
ようにする方法、また参照カウント領域の値が最大値に
達した後は参照カウントの増減を行なわず、参照カウン
ト数が最大値に達したデータの回収は、参照カウント以
外の方法、例えばマーク・アンド・スィーブ法を併用す
る方法、また参照カウントが最大に達したデータの参照
カウント数を別に設けたオーバフロー領域に記録する方
法が知られている。

【０００５】さらには特開昭６３−２０４４４６号公報
に見られるように、参照カウントのオーバフローに対処
するため、オーバフローしたデータを不可視ポインタに
置き換え、そのポインタ先に元のデータと十分な大きさ
の参照カウント語を置くことにより、オーバフロー問題
を解決する方法が知られている。すなわちこの公報のも
のは図５の(a) に示すように参照カウント数、データ型
情報（データが整数であればデータ型はｉ、データがポ
インタであればデータ型はｒ、データが不可視ポインタ
であればデータ型はｖ）及びデータからなる語を使用
し、語をポイントする他の語の数が増大し、参照カウン
ト数がオーバフローするような場合には、図５の(b) に
示すように連続する２語の確保が行われ、元の語のデー
タ型がｖとされ、そのデータ領域に確保した語を指示す
る不可視ポインタが書き込まれ、確保した２語の内の一
方の語のデータ領域が拡張参照カウント領域として使用
され、他方の語のデータ領域に元の語のデータ領域の内
容が書き込まれるというものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した４つの方法の
うち、第１の方法は、一般に参照カウントの最大値が論
理空間の大きさ（語数）に等しいので、参照カウント領
域はデータ領域と略等しいビット数をもつ必要がある。
このため参照カウント方式のガーベジコレクションを行
なうためだけにメモリ容量が約２倍になってしまうとい
う問題があった。

【０００７】また第２の方法は、参照カウント方式とマ
ーク・アンド・スィーブ法のような他の方式を併用する
ため、参照カウント方式の長所であり特徴である実時間
性や並列処理への適合性を失ってしまうという問題があ
った。

【０００８】また第３の方法は、オーバフロー領域を通
常のメモリとは別のメモリに設ける必要があり、このた
めオーバフロー領域の動的な管理が必要となり、管理が
面倒となる問題があった。

【０００９】さらに公報の第４の方法は、第３の方法に
比べてオーバフロー領域の動的な管理は必要ないが、オ
ーバフローが起きた際にはメモリを新たに確保し、元の
データを複写しなければならず、メモリを余分に消費す
る問題があった。

【００１０】さらにまた上記各方法では参照のみが行な
われ更新されることがないデータと書込み、削除及び更
新されるデータを区別せずにガーベジコレクションを行
なっているため、ガーベジコレクションの対象領域が大
きく処理速度の高速化を図ることができなかった。

【００１１】そこで本発明は、同一のメモリ内でガーベ
ジコレクションの対象となるデータと対象とならないデ
ータを区別して管理し、ガーベジコレクションの対象と
なるデータのみをガーベジコレクションすることで、メ
モリの使用効率の向上、管理性の向上及び処理の高速化
を図ることができる参照カウント式ガーベジコレクショ
ン方法を提供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段と作用】本発明は、記憶領
域を固定データ領域と自由データ領域に分割し、更新さ
れること無く参照のみされるデータを固定データ領域に
格納し、書込み、削除及び更新の対象となるデータを参
照カウント数を付加して自由データ領域に格納し、この
自由データ領域のデータが参照される毎に対応する参照
カウント数をカウントアップし、参照カウント数が許容
される最大値を越えるとき対応するデータを固定データ
領域に複写し、自由データ領域のデータのみをガーベジ
コレクションの対象とすることにある。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１４】図１はブロック図で、１は処理部本体を構
成するＣＰＵ（中央処理装置）、２はデータ記憶領域を
構成するメモリである。

【００１５】前記ＣＰＵ１には、データ処理全体を総合
的に制御するオペレーティングシステム機能１１、ガー
ベジコレクション処理を行い、不要なデータを回収する
ガーベジコレクタ機能１２、更新されること無く参照の
みされるデータと、書込み、削除及び更新の対象となる
データを判別するデータ判別手段１３が備わっている。

【００１６】前記メモリ２のデータ記憶領域は、更新さ
れること無く参照のみされるデータを格納する固定デー
タ領域２１と、書込み、削除及び更新の対象となるデー
タを格納する自由データ領域２２に分割されている。

【００１７】前記固定データ領域２１に格納されるデー
タは図２の(a) に示すようにデータ型を示すタイプ格納
部とデータ格納部で構成され、また前記自由データ領域
２２に格納されるデータは図２の(b) に示すように参照
カウント格納部とデータ型を示すタイプ格納部とデータ
格納部で構成されている。そして前記固定データ領域２
１には参照されるだけで一度も更新されないデータが格
納されるようになっており、ガーベジコレクションの対
象から外されるようになっている。すなわち前記固定デ
ータ領域２１のデータはシステムの動作中に不要な領域
を出さないためにガーベジコレクション処理の必要がな
い。前記自由データ領域２２は作業領域的なもので、処
理の最中に動的に作成されるデータが格納されるように
なっている。

【００１８】なお、タイプ格納部にはデータが整数であ
ればデータ型ｉが格納され、また論理値であればデータ
型ｂが格納されるようになっている。また参照カウント
格納部は３ビット構成で、参照カウント数が８以上にな
るとオバーフローするようになっている。

【００１９】このような構成の実施例では、データの記
憶が処理系から要求されると、データ判別手段１３はデ
ータが参照のみのものか更新される可能性があるかによ
り、データを固定データ領域２１に格納するか自由デー
タ領域２２に格納するかを判断する。そして参照のみに
使用されるデータは固定データ領域２１に格納され、ま
た更新されるデータは自由データ領域２２に格納され
る。

【００２０】そしてガーベジコレクション処理は以下の
ように行なわれる。

【００２１】すなわち、図３の(a) に示すように、１つ
のデータＡがデータＺを指す。データＺは他のデータか
らは参照されないため、参照カウント数が「１」になっ
ている。データは整数、例えば５３である。

【００２２】ここで図３の(b) に示すように、データＡ
がデータＢにコピーされたとすると、データＺを指すポ
インタの数が１増えるので、データＺの参照カウント数
が１増やされて「２」となる。

【００２３】やがて処理が進み、デ−タＡとデータＢの
値が書き換えられ、データＺを指さなくなってデータＺ
の参照カウント数が「０」になると、データＺは不要な
データとなる。これによりこのデータ領域を他の目的に
再利用する。

【００２４】また処理中にデータＺを指すポインタの数
が参照カウント領域で表現できる最大数、すなわち
「７」を越えることがあると、オーバフロー処理が実行
される。例えば図４の(a) に示すように自由データ領域
２２のデータＺが参照カウント値「７」の状態から１増
えようとすると、オーバフローが発生する。このとき図
４の(b) に示すようにデータＺのタイプ格納部とデータ
格納部のみを固定データ領域２１に複写し、参照カウン
ト格納部は複写しない。そして複写元である自由データ
領域２２のデータＺの参照カウント値を「０」にする。
これにより自由データ領域２２のデータＺは不要データ
となりガーベジの対象となる。以降このデータ領域は他
の目的に再利用できることになる。

【００２５】このようにメモリ２のデータ記憶領域を固
定データ領域２１と自由データ領域２２に分割し、固定
データ領域２１には参照カウント値が「７」を越えたデ
ータを格納し、以降このデータを参照のみに使用し、ま
た自由データ領域２２に格納されるデータはその参照状
態により参照カウント値が変化し、参照カウント値が
「０」になるとガーベジコレクションの対象となってそ
の領域が他の目的に再利用されるようになるので、ガー
ベジコレクションの対象となる領域は自由データ領域２
２のみでよく、従って領域を小さくできるのでガーベジ
コレクション処理の高速化を図ることができる。従って
リアルタイム処理においてきわめて有効となる。

【００２６】またオーバフローが発生したときに新たに
メモリを確保する必要がないので、メモリを余分に消費
することがなくメモリの使用効率の向上を図ることがで
き、またメモリ管理も複雑化することがなく管理性の向
上を図ることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、同
一のメモリ内でガーベジコレクションの対象となるデー
タと対象とならないデータを区別して管理し、ガーベジ
コレクションの対象となるデータのみをガーベジコレク
ションすることで、メモリの使用効率の向上、管理性の
向上及び処理の高速化を図ることができる参照カウント
式ガーベジコレクション方法を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図。

【図２】同実施例におけるデータ領域に格納するデータ
の構成を示す図。

【図３】同実施例におけるガーベジコレクション処理を
説明するための図。

【図４】同実施例におけるオーバフロー発生時の処理を
説明するための図。

【図５】従来例を示す図。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ（中央処理装置）、１２…ガーベジコレク
タ、１３…データ判別手段、２…メモリ、２１…固定デ
ータ領域、２２…自由データ領域。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記憶領域を固定データ領域と自由データ
   領域に分割し、更新されること無く参照のみされるデー
   タを前記固定データ領域に格納し、書込み、削除及び更
   新の対象となるデータを参照カウント数を付加して前記
   自由データ領域に格納し、この自由データ領域のデータ
   が参照される毎に対応する参照カウント数をカウントア
   ップし、参照カウント数が許容される最大値を越えると
   き対応するデータを前記固定データ領域に複写し、前記
   自由データ領域のデータのみをガーベジコレクションの
   対象とすることを特徴とする参照カウント式ガーベジコ
   レクション方法。