JPH06259245A - プログラムの性能測定装置およびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プログラムの性能測定、分析、評価のために
必要なプログラム、モジュ−ル、およびル−チンの実行
回数、実行命令数、および性能指数を、少量のハ−ドウ
ェア資源のみで高速かつ効率よく、しかもリアルタイム
で測定する。 【構成】 分岐先アドレス取得部により取得した分岐先
アドレスとブロック情報記憶部中のブロック情報とか
ら、ブロック実行カウント部がブロックの実行回数をカ
ウントする。被測定プログラムが終了すると、ブロック
情報中のブロックの命令数、性能指数、実行回数とプロ
グラム構成情報記憶部中のモジュ−ル構成情報、ル−チ
ン構成情報とから、性能デ−タ算出部がプログラム、モ
ジュ−ル、ル−チンの実行回数、実行命令数、および性
能指数を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プログラムの性能評価
に必要なデ−タを採取するプログラム性能測定装置およ
びその測定方法に関し、特にプログラムの制御構造の基
本単位であるブロックを利用して、モジュ−ル別、ル−
チン別の実行回数、実行命令数および性能指数を測定す
る性能測定装置およびその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プログラムの性能を測定・分
析・評価する方法が行われていた。その中の１つとし
て、命令の実行毎に割り込みを発生させて実行命令数を
カウントしたり、または分岐命令毎に割り込みを発生さ
せて、前回の分岐命令の分岐先アドレスから今回の分岐
命令の分岐元アドレスまでの一連の実行命令群の命令数
をカウントしたりすることによって、実行命令数を調べ
る方法があった。この場合、実行命令数は全体のプログ
ラムとして命令数をカウントするだけであって、プログ
ラムの性能を測定・分析・評価するために重要な被測定
プログラムを構成するモジュ−ル別、ル−チン別の実行
回数および実行命令数を求める方法はなかった。また、
上記従来の方法では、プログラムやそれを構成するモジ
ュ−ルやル−チンの性能指数を求める方法もなかった。
なお、この種のプログラムの性能測定方法としては、例
えば特開昭６３−３００３３３号公報、および特開平１
−１４７７４１号公報に記載された方法がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の方法において、
被測定プログラムを構成するモジュ−ル・ル−チン別の
実行回数（すなわち他のモジュ−ルや、他のル−チンか
ら呼ばれた回数）および実行命令数を求めるには、命令
トレ−ス情報または分岐命令トレ−ス情報を格納して分
析する必要があった。このためには、大量のトレ−ス情
報を格納できるような大規模なハ−ドウェア資源が必要
になっていた。また、大量のトレ−ス情報をファイルに
書き出し、これを読み出すためには、その元になる大量
のトレ−ス情報を測定する必要があり、その測定に長時
間がかかっていた。さらに、前述のように、プログラ
ム、モジュ−ルおよびル−チンの性能指数を測定する方
法がなかったので、これを測定することは不可能であっ
た。本発明の目的は、これら従来の課題を解決し、少量
のハ−ドウェア資源を用いて、プログラムとそのプログ
ラムを構成するモジュ−ルやル−チンの実行回数、実行
命令回数および性能指数を、高速かつ効率よく、リアル
タイムで採取し、編集することが可能なプログラムの性
能測定装置およびその方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によるプログラムの性能測定装置は、（イ）
被測定プログラムがロ−ディングされたとき、そのプロ
グラムのロ−ディングアドレスを取得して、そのアドレ
スを記憶するロ−ディング検出手段（２）と、被測定プ
ログラムの分岐命令の分岐先アドレスを取得し、そのア
ドレスを記憶する分岐先アドレス取得手段（３）と、ロ
−ディング検出手段により取得したプログラムのロ−デ
ィングアドレス、分岐先アドレス取得手段（３）により
取得した分岐先アドレス、およびプログラムを構成する
ブロックの性能指数を記憶しているブロック情報記憶手
段（１）内の情報から実行ブロックを決定し、そのブロ
ックの実行回数をカウントするブロック実行カウント手
段（４）と、被測定プログラムの実行が終了すると、ブ
ロック情報記憶手段（１）内のブロック情報とブロック
によるモジュ−ルおよびル−チンの構造を示すプログラ
ム構成情報記憶手段（７）内のモジュ−ル構成情報およ
びル−チン構成情報からプログラム、モジュ−ルおよび
ル−チンの実行回数、実行命令数および性能指数を求め
る性能デ−タ算出手段（５）と、性能デ−タ算出手段
（５）により求められたプログラム、モジュ−ル、およ
びル−チンの実行回数、実行命令数および性能指数を編
集して、印刷あるいは表示する出力手段（６）とを具備
することを特徴としている。また、本発明によるプログ
ラムの性能測定方法は、（ロ）被測定プログラムが走行
開始すると、分岐命令が実行される毎に分岐先アドレス
を記憶し、その分岐先アドレスと、プログラムを構成す
る各ブロックの相対的な性能を示すブロック性能指数を
記憶しているブロック情報記憶部（１）中の情報とか
ら、実行ブロックの実行回数をカウントし、被測定プロ
グラムの実行が終了すると、ブロック情報記憶部（１）
内のブロック情報と、ブロックによるモジュ−ルおよび
ル−チンの構造を示すプログラム構成情報記憶手段
（７）内のモジュ−ル構成情報およびル−チン構成情報
とから、プログラム、モジュ−ルおよびル−チンの実行
回数、実行命令数、および性能指数を求めた後、求めら
れた情報を編集して出力することを特徴としている。

【０００５】

【作用】本発明においては、ブロック実行カウント手段
がプログラムの制御構造の最小単位であるブロックの実
行回数をカウントすることにより、実行命令数を求め
る。また、プログラム構成情報記憶手段が、プログラム
を構成するモジュ−ル・ル−チン別の実行回数および実
行命令数を測定する。さらに、ブロック情報記憶部が、
プログラムを構成する各ブロックの相対的な性能を示す
ブロック性能指数を記憶しておく。本発明では、命令の
実行あるいは分岐命令の実行毎に大量のトレ−ス情報を
ファイルに出力する命令トレ−ス、あるいは分岐命令ト
レ−ス方式ではないので、大容量のファイル装置は不要
である。つまり、被測定プログラムを構成するブロック
個数分のブロック情報と、被測定プログラムを構成する
モジュ−ル、ル−チン数分のプログラム構成情報を記憶
するだけの少容量の記憶装置でよい。また、長時間を要
する大量デ−タのファイルへの書き出し、読み出しの必
要がなく、リアルタイムに測定結果を求めることができ
る。さらに、ブロック情報として、それを構成する命令
の数に加え、ブロックの性能指数情報を保持しているた
め、プログラム、モジュ−ル、およびル−チンの性能指
数を取得することができる。これにより、少数のハ−ド
ウェア資源により、プログラム、モジュ−ルおよびル−
チンの実行命令数および実行回数を高速に、かつ効率よ
く、リアルタイムで採取し、編集することができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を示すプログラム性
能測定装置のブロック図である。図１において、１はブ
ロック情報を記憶するブロック情報記憶部、２は被測定
プログラムがメモリにロ−ディングされたことを検出す
るロ−ディング検出部、３は分岐先アドレスを格納する
分岐先アドレス取得部、４は実行されるブロックのプロ
グラムの先頭からのロケ−ションを求めるブロック実行
カウント部、５はプログラムの実行命令数と性能指数と
モジュ−ル、ル−チン毎の実行回数、実行命令数、およ
び性能指数を算出する性能デ−タ算出部、６はプログラ
ム、モジュ−ルおよびル−チンの実行回数、実行命令
数、および性能指数を印刷、表示する出力部、７はプロ
グラム構成情報記憶部である。ところで、プログラムに
はブロックと呼ばれるプログラムの制御構造の最小単位
がある。ブロックは、連続して実行される命令の集りで
あって、入口は先頭の命令だけであり、最後の命令を除
いて分岐や停止がないものを言う。従って、プログラム
はブロックの集合から形成されており、命令は必ずどれ
かのブロックに属していることになる。また、プログラ
ムの性能測定においては、命令毎に実行スピ−ドが異な
るため、プログラムの実行命令数を知るだけではプログ
ラムの性能を分析・評価することはできない。しかし、
タイミングに左右される命令のＮＩＢＲ（Ｎot ＩnＢu
ffer Ｒatio)や、イベント待ち等のプログラムの状態
を考慮した性能を求めることは極めて困難である。

【０００７】そこで、少なくとも相対的に命令だけの実
行性能を示すものが必要となる。相対的に命令の性能を
表わすものとしては、命令の動作クロック数が挙げられ
る。また、ブロックの相対的な性能を示す性能指数とし
ては、ブロックを構成する全命令のクロック数の総和値
が挙げられる。この値を、ブロックの性能指数と呼ぶ。
本発明は、このブロックを利用したもので、図１に示す
ように、ロ−ディング検出部２と、分岐先アドレス取得
部３と、ブロック実行カウント部４と、性能デ−タ算出
部５と、出力部６とから構成される。ロ−ディング検出
部２は、被測定プログラムがロ−ディングされたとき
に、そのプログラムのロ−ディングアドレスを取得し、
これを記憶する。また、分岐先アドレス取得部３は、被
測定プログラムの分岐命令の分岐先アドレス（分岐命令
の分岐が成立か不成立かにかかわらず、その分岐命令の
次に実行される命令のアドレスをいう）を取得して記憶
する。また、ブロック実行カウント部４は、ロ−ディン
グ検出部２により取得したプログラムのロ−ディングア
ドレスと、分岐先アドレス取得部３により取得した分岐
先アドレスと、ブロック情報記憶部１内のブロック情報
とにより実行ブロックを決定し、そのブロックの実行回
数をカウントする。また、性能デ−タ算出部５は、被測
定プログラムの実行が終了すると、ブロック情報記憶部
１内のブロック情報とプログラム構成情報記憶部７内の
モジュ−ル構成情報、ル−チン構成情報とにより、プロ
グラム、モジュ−ルおよびル−チンの実行回数、実行命
令数および性能指数を求める。さらに、出力部６は、性
能デ−タ算出部５により求められたプログラム、モジュ
−ルおよびル−チンの実行回数、実行命令数および性能
指数を編集して、印刷または表示する。

【０００８】図２は、図１におけるブロック情報記憶部
内のブロック情報の内容を示す図である。図２に示すよ
うに、ブロック情報の各エントリは、プログラムを構成
する各ブロックに対応しており、プログラムを構成する
全ブロックを網羅している。そして、プログラムの先頭
より順番に配列するブロックに対応して、エントリが並
べられている。すなわち、各エントリは、対応するブロ
ックのプログラムの先頭からのロケ−ションと、ブロッ
クを構成する命令の数と、ブロックの性能指数と、ブロ
ックの実行の回数をカウントする実行カウンタとから構
成される。図３は、図１におけるプログラム構成情報記
憶部内のプログラム構成情報のうちのモジュ−ル構成情
報を示す図である。図３においては、プログラム構成情
報として、モジュ−ル構成情報とル−チン構成情報の２
種類あるうちのモジュ−ル構成情報の内容だけが示され
ている。ル−チン構成情報は、モジュ−ル構成情報と殆
んど同じ内容であるため、記載を省略している。モジュ
−ル構成情報の各エントリは、プログラムを構成する各
モジュ−ルに対応しており、プログラムを構成する全モ
ジュ−ルを網羅している。各エントリは、対応するモジ
ュ−ルのモジュ−ル名と、モジュ−ルの入口であるブロ
ックを示す入口ブロック番号と、モジュ−ルを構成する
一連のブロック群を示す先頭ブロック番号と、最終ブロ
ック番号とから構成されている。これらのブロック番号
は、図２に示すブロック情報の何番目のエントリ、つま
りプログラムの先頭から何番目のブロックに該当するか
を示している。

【０００９】図４は、本発明の一実施例を示すプログラ
ム性能測定方法の動作フロ−チャ−トである。先ず、ブ
ロック実行カウント部４のカウンタ値を初期化（０）す
る（ステップ１０１）。被測定プログラムがメモリにロ
−ディングされると（ステップ１０２）、ロ−ディング
検出部２がプログラムのロ−ディングアドレスを取得し
て、これを記憶する（ステップ１０３）。次に、被測定
プログラムが走行を開始して（ステップ１０４）、分岐
命令が実行されると（ステップ１０５）、その分岐先ア
ドレスを分岐先アドレス取得部３が取得して、これを記
憶する（ステップ１０６）。この場合の分岐先アドレス
は、分岐命令の分岐が成立か不成立かにかかわらず、そ
の分岐命令の次に実行される命令のアドレスである。次
に、ブロック実行カウント部４は、先に分岐先アドレス
取得部３が取得した分岐先アドレスからロ−ディング検
出部２が取得した被測定プログラムのロ−ディングアド
レスを減じることにより、実行されるブロックのプログ
ラムの先頭からのロケ−ションを求める（ステップ１０
７）。さらに、ブロック情報記憶部１中のブロック情報
から、先に求めた実行ブロックのロケ−ションと等しい
ロケ−ションを有するエントリを見付ける（ステップ１
０８）。エントリがあれば（ステップ１０９）、そのエ
ントリの実行カウンタに１を加算する（ステップ１１
０）。

【００１０】ここまでの処理が被測定プログラムの実行
中続行され、被測定プログラムが終了すると（ステップ
１１１）、性能デ−タ算出部５が起動される（ステップ
１１２）。性能デ−タ算出部５は、ブロック情報記憶部
１中のブロック情報と、プログラム構成情報記憶部７中
のモジュ−ル構成情報、ル−チン構成情報とにより、プ
ログラムの実行命令数と性能指数、ならびにモジュ−
ル、ル−チン毎の実行回数、実行命令数、および性能指
数を算出する（ステップ１１３）。ここで、プログラム
の実行命令数は、ブロック情報記憶部１中の各ブロック
情報エントリの（命令数×実行カウンタの値）の総和と
して求められる。同じようにして、プログラムの性能指
数も求められる。また、モジュ−ルの実行回数は、プロ
グラム構成情報記憶部７中のモジュ−ル構成情報エント
リの入口ブロック番号に対応するブロック情報記憶部１
中のブロック情報エントリの実行カウンタの値である。
また、モジュ−ルの実行命令回数は、モジュ−ル構成情
報エントリの先頭ブロック番号から最終ブロック番号で
示されるブロック情報記憶部１中の一連のブロック情報
エントリ群の（命令数×実行カウンタの値）の総和とし
て求められる。同じようにして、モジュ−ルの性能指数
も求められる。また、ル−チン毎の実行回数、実行命令
数、性能指数は、モジュ−ルのそれらを求める場合と同
じようにして求められる。最後に、求められたプログラ
ム、モジュ−ル、およびル−チンの実行回数、実行命令
数、および性能指数を、出力部５が出力装置に出力し、
印刷または表示する（ステップ１１４）。

【００１１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少量のハ−ドウェア資源だけで、プログラム、モジュ−
ル、およびル−チンの実行命令数および実行回数を高速
に効率よく、リアルタイムで採取して編集することがで
きる。また、実行命令数、実行回数の他に、プログラ
ム、モジュ−ルおよびル−チンの性能指数も取得でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すプログラム性能測定装
置のブロック図である。

【図２】図１におけるブロック情報記憶部内のブロック
情報の一例を示す図である。

【図３】図１におけるプログラム構成情報記憶部内のプ
ログラム構成情報のうちのモジュ−ル構成情報の一例を
示す図である。

【図４】本発明の一実施例を示すプログラム性能測定方
法の動作フロ−チャ−トである。

【符号の説明】

１ ブロック情報記憶部 ２ ロ−ディング検出部 ３ 分岐先アドレス取得部 ４ ブロック実行カウント部 ５ 性能デ−タ算出部 ６ 出力部 ７ プログラム構成情報記憶部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定プログラムがロ−ディングされた
   とき、該プログラムのロ−ディングアドレスを取得し
   て、該アドレスを記憶するロ−ディング検出手段と、上
   記被測定プログラムの分岐命令の分岐先アドレスを取得
   し、該アドレスを記憶する分岐先アドレス取得手段と、
   上記ロ−ディング検出手段により取得したプログラムの
   ロ−ディングアドレス、上記分岐先アドレス取得手段に
   より取得した分岐先アドレス、およびプログラムを構成
   するブロックの性能指数を記憶しているブロック情報記
   憶手段内の情報から実行ブロックを決定し、該ブロック
   の実行回数をカウントするブロック実行カウント手段
   と、上記被測定プログラムの実行が終了すると、上記ブ
   ロック情報記憶手段内のブロック情報とブロックによる
   モジュ−ルおよびル−チンの構造を示すプログラム構成
   情報記憶手段内のモジュ−ル構成情報およびル−チン構
   成情報からプログラム、モジュ−ルおよびル−チンの実
   行回数、実行命令数および性能指数を求める性能デ−タ
   算出手段と、上記性能デ−タ算出手段により求められた
   プログラム、モジュ−ル、およびル−チンの実行回数、
   実行命令数および性能指数を編集して、印刷あるいは表
   示する出力手段とを具備することを特徴とするプログラ
   ムの性能測定装置。
2. 【請求項２】 被測定プログラムが走行開始すると、分
   岐命令が実行される毎に分岐先アドレスを記憶し、該分
   岐先アドレスと、プログラムを構成する各ブロックの相
   対的な性能を示すブロック性能指数を記憶しているブロ
   ック情報記憶部中の情報とから、実行ブロックの実行回
   数をカウントし、該被測定プログラムの実行が終了する
   と、上記ブロック情報記憶部内のブロック情報と、ブロ
   ックによるモジュ−ルおよびル−チンの構造を示すプロ
   グラム構成情報記憶手段内のモジュ−ル構成情報および
   ル−チン構成情報とから、プログラム、モジュ−ルおよ
   びル−チンの実行回数、実行命令数、および性能指数を
   求めた後、求められた情報を編集して出力することを特
   徴とするプログラムの性能測定方法。