JPH06324882A - コンパイラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 計算機のコンパイラの処理に関し、目的プロ
グラムにおける所要レジスタ数を減少できるようにした
コンパイラ装置を目的とする。 【構成】 解析部１は原始プログラムを解析して中間言
語の列４に変換し、中間言語間のアクセス関係情報５を
生成し、レジスタ管理部２は、各該中間言語ごとに、原
型プログラム６上で使用されるレジスタについて、当該
原型プログラムの最初から所定のステップまでの間に不
使用になる該レジスタを複数用途可能レジスタとして示
すレジスタ使用状態情報７を有し、順次各該中間言語に
ついて、割り当てたレジスタが該複数用途可能レジスタ
であって、他の中間言語との関係を有しない場合には、
当該レジスタがレジスタ使用状態情報７により不使用と
なる期間に、該レジスタを優先して他の用途に再割当し
てレジスタ割当情報８を生成し、オブジェクト生成部３
はそれに従って、該原型プログラムのレジスタを決定す
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は計算機の原始プログラム
を目的プログラムに翻訳する処理において、実行効率等
の良い目的プログラムとなるように、レジスタ割当を改
善したコンパイラ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】原始プロ
グラムを、いわゆるオブジェクト即ち目的プログラムに
翻訳する処理において、原始プログラムを解析して、先
ず解析結果に従い中間言語の列に変換し、各種中間言語
ごとに定まる目的プログラムの原型プログラムに従っ
て、その中間言語の列を目的プログラムに展開する方法
はよく知られている。

【０００３】一般に、原始プログラムの１命令文は１又
は複数の中間言語からなる中間言語の列に変換され、各
中間言語は更に１又は複数の機械語命令からなるプログ
ラムに展開される。

【０００４】公知のように、機械語命令は一般に、処理
装置に備わるレジスタ又はメモリ上のデータをオペラン
ドとして各種の演算や制御を行うようにされ、目的プロ
グラムへの展開においては、前記原型プログラムの各機
械語命令ごとに、オペランドアドレスとするためのレジ
スタ名やメモリアドレスを、各命令に設定することが必
要である。

【０００５】そこで、中間言語を展開する前に原型プロ
グラムを参照して、各中間言語ごとにレジスタの割当を
行う。即ち、原型プログラムを概念的に示すと、図２
(a）に例示するように各命令を示すと共に、そのオペラ
ンドの異同関係を示している。又オペランドと中間言語
に表されるデータとの対応等の情報が必要であるが、こ
こでは省略する。

【０００６】なお、ここでレジスタは中間言語間のデー
タの受渡しにも使用されるから、そのような用途のレジ
スタについては、前の中間言語に割り当てたレジスタを
受け継ぐ必要があり、そのために原始プログラムを中間
言語の列に変換するときに、中間言語間における同じデ
ータに対するアクセスの関係を調べて、アクセス関係情
報として準備する。

【０００７】各中間言語のレジスタの割当では、それま
での中間言語のレジスタ割当結果とアクセス関係情報を
参照して、必要なレジスタを受け継ぐと共に、その他の
レジスタについては原型プログラムを参照して、異なる
用途ごとにそれぞれ必要な種類の空きレジスタを割り当
てる。

【０００８】割り当てたレジスタについては、後の中間
言語にその内容を渡すものと、当中間言語内のみで使用
を終わってよいものがあり、そのようなレジスタ割当結
果を次の中間言語のレジスタ割当処理に渡す。

【０００９】例えば、図２(a）の原型プログラムについ
て、「インデクスレジスタ１」にはレジスタ「ＤＩ」を
割り当て、「レジスタ２」にはアクセス関係情報を参照
して、必要なインデクス値を既に保持しているレジスタ
「ＡＸ」を割り当て、「レジスタ３」には別の空きレジ
スタ「ＤＸ」を割り当て、この割当に従って中間言語を
図２(b）のように展開することになる。なお、オペラン
ドメモリアドレスの部分の処理については説明を省略す
る。

【００１０】以上のようにして、レジスタ割当を行おう
とした場合に、必要な空きレジスタが得られなかった場
合には、他の中間言語で割当済のレジスタから選び、そ
のレジスタを使用する前に、その内容を一旦メモリに退
避し、中間言語の終わりで元の内容に復元するようなプ
ログラムを追加することが必要になる。

【００１１】従って、レジスタの割当を適切に行わない
と、目的プログラムの多数の個所に前記のようなレジス
タの退避、復元処理が挿入され、その結果当然目的プロ
グラムの大きさも実行時間も増大させて、いわゆる目的
プログラムの効率を悪化させる。

【００１２】本発明は、中間言語内で再割当の可能性の
あるレジスタを識別する情報を各中間言語に設け、可能
な場合には再割当を行って、所要レジスタ数を減少でき
るようにしたコンパイラ装置を目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は、本発明の構成を
示すブロック図である。図はコンパイラ装置の構成であ
って、所定のプログラミング言語で記述された原始プロ
グラムを、中間言語の列に変換し、各該中間言語に対応
して定まる機械語命令の列を示す原型プログラムに従っ
て、該中間言語の列を目的プログラムに翻訳する装置
で、解析部１と、レジスタ管理部２と、オブジェクト生
成部３とを有する。

【００１４】解析部１は該原始プログラムを解析して、
該中間言語の列４に変換し、中間言語の列４の該中間言
語間のデータへのアクセス関係を示すアクセス関係情報
５を生成する。

【００１５】レジスタ管理部２は、各該中間言語ごと
に、該原型プログラム６上で使用されるレジスタについ
て、当該原型プログラムの最初から所定のステップまで
の間に不使用になる該レジスタを複数用途可能レジスタ
として示すレジスタ使用状態情報７を有し、順次各該中
間言語について、アクセス関係情報５と原型プログラム
６を参照して該レジスタの割当を行い、割り当てたレジ
スタがレジスタ使用状態情報７により該複数用途可能レ
ジスタであって、アクセス関係情報５によって他の中間
言語との関係を有しない場合には、当該レジスタがレジ
スタ使用状態情報７により不使用となる期間に、該レジ
スタを優先して他の用途に再割当して、該中間言語ごと
のレジスタ割当情報８を生成する。

【００１６】オブジェクト生成部３はレジスタ割当情報
８に従って、該原型プログラムのレジスタを決定するこ
とにより、該中間言語の列を目的プログラムに展開す
る。

【００１７】

【作用】本発明のコンパイラ装置により、中間言語内で
レジスタを複数の用途に再割当することにより、同時に
必要となるレジスタ数を減少することができるようにな
るので、レジスタ数の不足のためにレジスタの内容の退
避／復元を必要とする場合が少なくなり、目的プログラ
ムの効率を改善することができる。

【００１８】

【実施例】前記の図２(a）の例の原型プログラムにおい
て、少なくともこの３命令の列の中においては、「レジ
スタ２」は最初の命令で使用されるだけである。

【００１９】従って、もし「レジスタ２」の内容を後の
中間言語で再度使用することが無ければ、即ち例えば前
記のとおり「レジスタ２」の内容は「メモリアドレス
１」のインデクス値であるから、この「メモリアドレス
１」で定まるデータに再度アクセスすることが無けれ
ば、「レジスタ２」として割り当てたレジスタは最初の
命令の後は空きとしてもよく、その場合は「レジスタ
３」に「レジスタ２」と同じレジスタを割り当てること
ができる。

【００２０】このような場合に、本発明のレジスタ使用
状態情報７により、「レジスタ２」を「複数用途可能レ
ジスタ」として記録しておく。レジスタ管理部２は従来
の情報の他にこのレジスタ使用状態情報７を参照してレ
ジスタの割当を処理することにり、必要な条件が満たさ
れる場合には、「レジスタ２」と「レジスタ３」とに優
先的に同じレジスタを割り当てるようにし、その割当に
基づいてオブジェクト生成部３は図２(c）のようなプロ
グラム展開を行い、この例では必要なレジスタ個数を従
来より１個少なくすることができる。

【００２１】図３及び図４は本発明の処理の流れの一例
を示す図である。図は中間言語の列４に対して、レジス
タ管理部２及びオブジェクト生成部３により各中間言語
ごとについて実行される処理を示す。

【００２２】レジスタ管理部２は各中間言語ごとのレジ
スタ割当処理において、図３のシステム10で当該中間言
語の原型プログラムについて全レジスタを処理したか識
別し、未処理があれば処理ステップ11で未処理の１レジ
スタを割当対象として取り出す。

【００２３】処理ステップ12でアクセス関係情報５から
そのレジスタが決まるか識別し、決まる場合には、処理
ステップ13でそのレジスタを割り当て、決まらない場合
には、処理ステップ14で所要の種類の空きレジスタから
レジスタを割り当てる処理を行い、処理ステップ15で割
当をレジスタ割当情報８に記録し、又後の処理のために
当レジスタをその中間言語内で使用中にする。

【００２４】処理ステップ16で、今割り当てたレジスタ
が複数用途可能レジスタか否かを、レジスタ使用状態情
報７で識別し、複数用途可能レジスタの場合には処理ス
テップ17で複数用途レジスタにできるかを、アクセス関
係情報５から識別する。

【００２５】以上で複数用途レジスタにできない場合は
処理ステップ10に戻って次のレジスタ割当の処理に進む
が、複数用途レジスタになる場合には処理ステップ18で
レジスタ割当情報に複数用途レジスタである旨の指定を
追加し、処理ステップ19で割り当てたレジスタを、残る
レジスタ割当のために仮に空きレジスタとした後、処理
ステップ10に戻る。

【００２６】以上を原型プログラムの全レジスタについ
て処理すると、処理ステップ20でレジスタ割当情報８を
オブジェクト生成部３に渡す。オブジェクト生成部３は
図４の処理ステップ21で、処理対象の中間言語について
展開を終わったか識別し、未処理があれば処理ステップ
22で原型プログラムの次の命令を処理対象として取り出
し、処理ステップ23でレジスタ割当情報８その他に従っ
て展開プログラムの命令のオペランドを設定する、その
際レジスタについては、レジスタ割当情報８に指定され
ているレジスタで、未だ使用していないレジスタから必
要な種類のレジスタを選んで使用する。

【００２７】次いで処理ステップ24で、そこで設定した
レジスタがレジスタ割当情報８で複数用途レジスタにな
っているか識別して、複数用途レジスタの指定であれ
ば、処理ステップ25でその指定を解除し、複数用途レジ
スタでなければ処理ステップ26でそのレジスタを使用済
とする。

【００２８】その後、処理ステップ21に戻り、以上の処
理を原型プログラムの全命令について順次実行して処理
を終わる。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、計算機のコンパイラの処理において、中間言語
内でレジスタを複数の用途に再割当することにより、同
時に必要となるレジスタ数を減少することができるの
で、レジスタ数の不足のためにレジスタの内容の退避／
復元を必要とする場合が減少し、目的プログラムの効率
を改善することができるという著しい工業的効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成を示すブロック図

【図２】 レジスタの割当例を説明する図

【図３】 本発明の処理の流れ図（その１）

【図４】 本発明の処理の流れ図（その２）

【符号の説明】

１ 解析部 ２ レジスタ管理部 ３ オブジェクト生成部 ４ 中間言語の列 ５ アクセス関係情報 ６ 原型プログラム ７ レジスタ使用状態情報 ８ レジスタ割当情報 10〜26 処理ステップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のプログラミング言語で記述された
   原始プログラムを、中間言語の列に変換し、各該中間言
   語に対応して定まる機械語命令の列を示す原型プログラ
   ムに従って、該中間言語の列を目的プログラムに翻訳す
   る装置であって、 解析部(1)と、レジスタ管理部(2)と、オブジェクト生成
   部(3)とを有し、 該解析部(1)は該原始プログラムを解析して、該中間言
   語の列(4)に変換し、該中間言語の列の該中間言語間の
   データへのアクセス関係を示すアクセス関係情報(5)を
   生成し、 該レジスタ管理部(2)は、各該中間言語ごとに、該原型
   プログラム(6)上で使用されるレジスタについて、当該
   原型プログラムの最初から所定のステップまでの間に不
   使用になる該レジスタを複数用途可能レジスタとして示
   すレジスタ使用状態情報(7)を有し、 順次各該中間言語について、該アクセス関係情報と該原
   型プログラムを参照して該レジスタの割当を行い、割り
   当てたレジスタが該レジスタ使用状態情報(7）により該
   複数用途可能レジスタであって、該アクセス関係情報
   (5）によって他の中間言語との関係を有しない場合に
   は、当該レジスタが該レジスタ使用状態情報により不使
   用となる期間に、該レジスタを優先して他の用途に再割
   当して、該中間言語ごとのレジスタ割当情報(8)を生成
   し、 該オブジェクト生成部(3)は、該レジスタ割当情報(8)に
   従って、該原型プログラムのレジスタを決定することに
   より、該中間言語の列を目的プログラムに展開するよう
   に構成されていることを特徴とするコンパイラ装置。