JPH08194626A - 即値生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 即値生成のための命令追加をすることなく、
制限を超えた即値の指定を可能にする。 【構成】 指定枠を超える即値＃Ｘをオペランドとする
第１の命令を超えない即値＃Ｚを第１オペランドとしい
ずれかのレジスタに残存するレジスタ保持値Ｙを第２オ
ペランドとする四則演算命令に置き換え生成する。一連
の命令を、複数の基本ブロックに分割し、コンパイラの
動作環境となる記憶装置内に、各基本ブロックを構成す
る命令のオペランドに関するオペランド情報テーブル
と、レジスタの設定及び参照ならびにその順序に関する
フロー情報テーブルと、レジスタの保持値に関するレジ
スタ保持値テーブルとを含む即値生成メモリを設け、第
１の命令の結果と四則演算命令の結果が格納されるレジ
スタＲＡ及びＲＢとが同一のものでないときには、これ
らをフロー解析した上で、オペランドとしてのレジスタ
ＲＡ及びＲＢを置き換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は即値生成方法に関し、
例えば、原始プログラムをオペランドとして与えうる即
値の大きさに制限のあるプロセッサで実行可能なオブジ
ェクトプログラムに変換するためのコンパイラ等の翻訳
システムならびにその実行効率の向上に利用して特に有
効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高級言語で書かれた原始プログラムを、
マイクロコンピュータ等のプロセッサで実行可能な機械
語のオブジェクトプログラムに変換するコンパイラ等の
翻訳システムがある。また、命令回数や命令の種類を削
減することにより、高頻度の処理を集中的に効率良く実
行しうるＲＩＳＣ（Ｒｅｄｕｃｅｄ Ｉｎｓｔｒｕｃｔ
ｉｏｎ Ｓｅｔ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等のコンピュータ
システムがある。これらのコンピュータシステムでは、
その命令の特にオペランド部が固定長とされ、オペラン
ドとして与えうる即値の大きさに制限が設けられる場合
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】原始プログラムをオペ
ランドとして与えうる即値の大きさに制限のあるプロセ
ッサで実行可能なオブジェクトプログラムに変換する従
来の翻訳システムでは、指定枠を超えた即値をオペラン
ドとして指定したい場合、この即値を定数定義してラベ
ルを付与した後、所望のレジスタにロードするか、指定
枠内にある複数の即値を四則演算し又は連結することで
指定枠外の即値を算出した後、所望のレジスタに格納す
るいわゆる命令生成法によらざるを得ない。しかし、前
者の方法では、定数定義やラベル付与のためにメモリの
有効領域が余分に費やされるとともに、ラベル参照に際
して実質的なサイクルタイムの長いメモリアクセスが必
要となる。また、後者の方法では、追加された即値演算
命令の格納にメモリの有効領域が余分に費やされるとと
もに、オブジェクトプログラムに従って動作する実行用
プロセッサのステップ数が増大する。この結果、いずれ
においても実行用プロセッサの処理負担が増加し、その
実行効率が低下するものである。

【０００４】この発明の目的は、定数定義によるラベル
付与又はラベル参照のためのメモリアクセスあるいは即
値生成命令の追加を必要とすることなく、指定枠を超え
る大きさの即値の指定を可能にしうる即値生成方法を提
供することにある。この発明の他の目的は、その命令が
固定長とされる実行プロセッサの処理負担を軽減してそ
の実行効率を高め、メモリの使用効率を高めることにあ
る。

【０００５】この発明の前記ならびにその他の目的と新
規な特徴は、この明細書の記述及び添付図面から明らか
になるであろう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次
の通りである。すなわち、原始プログラムを、所定数の
レジスタを具備しかつその命令の少なくともオペランド
部が固定長とされるプロセッサで実行可能なオブジェク
トプログラムに変換する翻訳システムにおいて、指定枠
を超える第１の即値として与えられたオペランドを、指
定枠を超えない第２の即値といずれかのレジスタに残存
するレジスタ保持値とをもとに、しかも第１の即値をオ
ペランドとする第１の命令を、第２の即値を第１のオペ
ランドとしレジスタ保持値を第２のオペランドとする四
則演算命令に置き換えることにより生成する。このた
め、一連の命令を、その中間に分岐の始点又は終点を含
まない範囲を一つの単位として複数の基本ブロックに分
割し、翻訳システムの動作環境となる記憶装置内に、各
基本ブロックを構成する一つ又は複数の命令のオペラン
ドに関するオペランド情報テーブルと、レジスタの設定
及び参照ならびにその順序に関するフロー情報テーブル
と、レジスタの保持値に関するレジスタ保持値テーブル
とを含む即値生成メモリを設けるとともに、第１の命令
の結果が格納される第１のレジスタと四則演算命令の結
果が格納される第２のレジスタとが同一のものでないと
きは、これらのレジスタの以後の振る舞いを即値生成メ
モリによりフロー解析し問題がないことを確認した上
で、第１及び第２のレジスタを置き換える。

【０００７】

【作用】上記した手段によれば、プログラムの実質的な
機能を損いまた実行プロセッサの不正実行を招くことな
く、しかも定数定義によるラベル付与又はラベル参照の
ためのメモリアクセスあるいは即値演算命令の追加を必
要とすることなく、指定枠を超える大きさの即値の指定
を可能としうる即値生成方法を実現することができる。
この結果、その命令が固定長とされる実行プロセッサの
処理負担を軽減してその実行効率を高め、メモリの使用
効率を高めることができる。

【０００８】

【実施例】図１には、この発明が適用されたコンパイラ
（翻訳システム）の動作環境を説明するための一実施例
のシステム構成図が示されている。また、図２及び図３
には、図１のコンパイラで用いられる即値生成メモリの
一実施例の記憶領域構成図が示されている。これらの図
をもとに、まずこの実施例のコンパイラの動作環境と即
値生成メモリの記憶領域構成ならびにその特徴について
説明する。

【０００９】図１において、この実施例のコンパイラ
は、中央処理装置（ＣＰＵ）１１を基本構成要素とする
翻訳用コンピュータ１をその稼動環境とする。中央処理
装置１１には、所定の記憶容量を有する記憶装置１２
と、オペレータ及びコンピュータ間のマンマシンインタ
フェースとなるキーボード１３とが結合される。また、
記憶装置１２には、コンパイラつまり翻訳プログラム４
を格納するための領域と、この翻訳プログラム４による
翻訳処理の過程で用いられる即値生成メモリ５の領域と
が設けられる。翻訳用コンピュータ１は、所定の高級言
語で書かれた原始プログラム３を、翻訳プログラム４に
従って、実行用マイコン（マイクロコンピュータ）２で
実行可能な機械語のオブジェクトプログラム６に変換す
る。

【００１０】一方、オブジェクトプログラム６の実行環
境となる実行用マイコン２は、中央処理装置２１を基本
構成要素とし、この中央処理装置２１には、所定の記憶
容量を有するＲＯＭ（リードオンリーメモリ）２２が結
合される。ＲＯＭ２２には、コンパイラにより作成され
たオブジェクトプログラム６が実行プログラム７として
格納される。実行用マイコン２は、ＲＯＭ２２内の実行
プログラム７により制御され、図示されない入出力装置
の制御や所定の演算処理を行う。

【００１１】この実施例において、実行用マイコン２を
構成するプロセッサつまり中央処理装置２１は、ｐ＋１
個の汎用のレジスタＲ０〜Ｒｐとユーザによって定義可
能なｑ＋１個のスペシャルレジスタＳＰ０〜ＳＰｑとを
備える。また、その命令は固定長とされ、特にその第１
及び第２オペランド部はそれぞれ例えば８ビットとされ
る。したがって、命令の第１及び第２オペランドとして
指定しうる即値の大きさは、−１２８から＋１２７まで
の範囲に制限される。これに対処するため、この実施例
のコンパイラは、指定枠を超えた即値として指定された
第１オペランドを、指定枠を超えない他の即値といずれ
かのレジスタに残存するレジスタ保持値とをもとに等価
的に生成する即値生成機能を有し、その動作環境となる
記憶装置１２には、即値生成処理に供される即値生成メ
モリ５が設けられる。なお、コンパイラの具体的な即値
生成方法については、後で詳細に説明する。

【００１２】記憶装置１２内に設けられた即値生成メモ
リ５は、図２及び図３に示されるように、命令ポインタ
５１，レジスタ探索ポインタ５２，命令テーブル５３，
オペランド情報テーブル５４，フロー情報テーブル５
５，レジスタ保持値テーブル５６，レジスタフラグテー
ブル５７，スペシャルレジスタ保持値テーブル５８及び
スペシャルレジスタフラグテーブル５９を含む。この実
施例において、プログラムを構成する一連の命令は、そ
の中間に分岐の始点又は終点を含まない範囲を一つの単
位として所定数の基本ブロック５０つまり５００及び５
０１等に分割される。命令ポインタ５１，レジスタ探索
ポインタ５２，レジスタ保持値テーブル５６，レジスタ
フラグテーブル５７，スペシャルレジスタ保持値テーブ
ル５８及びスペシャルレジスタフラグテーブル５９は、
すべての基本ブロック５０に共通に設けられ、命令テー
ブル５３，オペランド情報テーブル５４及びフロー情報
テーブル５５は、各基本ブロック５０に対応して個別に
設けられる。

【００１３】ここで、即値生成メモリ５の命令テーブル
５３は、各基本ブロックの命令テーブルを順次リンクさ
せるためのリンク情報ＬＩＮＫ０及びＬＩＮＫ１等と、
その中間に分岐の始点又は終点を含まない任意数の命令
ＩＮＳＴ００〜ＩＮＳＴ０３等ならびにＩＮＳＴ１０〜
ＩＮＳＴ１３等とを保持する。また、オペランド情報テ
ーブル５４は、命令テーブル５３の対応する命令ＩＮＳ
Ｔ００〜ＩＮＳＴ０３等ならびにＩＮＳＴ１０〜ＩＮＳ
Ｔ１３等の第１オペランド５４１及び第２オペランド５
４２を保持し、その内容は、レジスタＲ０〜Ｒｐあるい
はスペシャルレジスタＳＲ０〜ＳＲｑであったり、即値
ＩＭＭＤであったりする。

【００１４】一方、フロー情報テーブル５５は、設定レ
ジスタ情報ＲＥＧＳ ＬＩＳＴ０及びＲＥＧＳ ＬＩＳ
Ｔ１等，参照レジスタ情報ＲＥＧＲ ＬＩＳＴ０及びＲ
ＥＧＲ ＬＩＳＴ１等，設定参照順序情報Ｓ／Ｒ ＯＲ
Ｄ０及びＳ／Ｒ ＯＲＤ１等ならびに分岐先情報ＢＲＡ
ＮＣＨ０及びＢＲＡＮＣＨ１等を含む。このうち、設定
レジスタ情報ＲＥＧＳ ＬＩＳＴ０及びＲＥＧＳ ＬＩ
ＳＴ１等は、その各ビットがレジスタＲ０〜Ｒｐあるい
はスペシャルレジスタＳＲ０〜ＳＲｑに対応され、対応
する基本ブロックにおいて対応するレジスタ又はスペシ
ャルレジスタに何らかの値が設定されているとき選択的
にセットされる。同様に、参照レジスタ情報ＲＥＧＲ
ＬＩＳＴ０及びＬＩＳＴＲ ＬＩＳＴ１等は、その各ビ
ットがレジスタＲ０〜Ｒｐあるいはスペシャルレジスタ
ＳＲ０〜ＳＲｑに対応され、対応する基本ブロックにお
いて対応するレジスタ又はスペシャルレジスタがいずれ
かの命令によって参照されるとき選択的にセットされ
る。

【００１５】さらに、レジスタ保持値テーブル５６は、
対応するレジスタＲ０〜Ｒｐに設定され残存する値を保
持する。また、レジスタフラグテーブル５７は、その各
ビットがレジスタＲ０〜Ｒｐに対応され、メモリ内容が
転送又は演算の対象となりあるいはアドレスが設定され
たために対応するレジスタＲ０〜Ｒｐの保持値が翻訳時
に未知の値となったとき、選択的にセットされる。同様
に、スペシャルレジスタ保持値テーブル５８は、対応す
るスペシャルレジスタＳＲ０〜ＳＲｑに設定され残存す
る値を保持する。また、スペシャルレジスタフラグテー
ブル５８は、その各ビットがスペシャルレジスタＳＲ０
〜ＳＲｑに対応され、メモリ内容が転送又は演算の対象
となりあるいはアドレスが設定されたために対応するス
ペシャルレジスタＳＲ０〜ＳＲｑの保持値が翻訳時に未
知の値となったとき、選択的にセットされる。

【００１６】命令ポインタ５１は、後述するように、コ
ンパイラによる翻訳処理の過程で、命令テーブル５３に
格納された命令ＩＮＳＴ００〜ＩＮＳＴ０３等ならびに
ＩＮＳＴ１０〜ＩＮＳＴ１３等を順次指定し、指定枠を
超えた即値を含む命令に対して即値生成処理を選択的に
施すためのポインタとなる。また、レジスタ探索ポイン
タ５２は、この即値生成処理の過程で、レジスタ保持値
テーブル５６ならびにスペシャルレジスタ保持値テーブ
ル５８を順次指定し、指定枠を超えた即値を等価的に生
成すべくレジスタ保持値を探索するためのポインタとな
る。

【００１７】図４には、図１のコンパイラによる即値生
成処理の一実施例のフロー図が示されている。また、図
５には、図１のコンパイラの処理対象となるプログラム
のうち即値生成が必要な部分の一実施例の部分的な命令
リストが示され、図６には、そのもう一つの実施例の部
分的な命令リストが示されている。これらの図をもと
に、この実施例のコンパイラによる即値生成処理の具体
的方法ならびにその特徴について説明する。なお、図５
には、指定枠を超えた即値を含む命令の第２オペランド
となるレジスタ（第１のレジスタ）と即値生成に供され
るレジスタ保持値を保持するレジスタ（第２のレジス
タ）とが同一レジスタＲ１である場合が例示され、図６
には、これらのレジスタが同一レジスタではなく異なる
レジスタＲ１及びＲ２である場合が例示される。また、
図５及び図６には、（ａ）として原始プログラムに近い
翻訳処理の中間段階つまりは即値生成処理が施されない
状態におけるオブジェクトプログラムが、（ｂ）として
（ａ）のプログラムを従来のコンパイラで処理した後の
オブジェクトプログラムが、また（ｃ）として（ａ）の
プログラムをこの発明が適用されたコンパイラで即値生
成処理した後のオブジェクトプログラムがそれぞれ示さ
れている。さらに、各命令リストの左外側には、各命令
のプログラム行番号が付記され、その右外側には、各命
令に関するコメントが付記されているので、説明にあわ
せて参照されたい。

【００１８】図４において、この実施例のコンパイラに
よる即値生成処理は、ステップＳＴ１つまりオペランド
情報テーブル５４を含む命令テーブル５３の作成によっ
て開始される。このとき、翻訳過程にあるプログラムを
構成する一連の命令は、前述のように、その中間に分岐
の始点又は終点を含まない範囲を一つの単位として複数
の基本ブロック５０に分割され、翻訳用コンピュータ１
の記憶装置１２の即値生成メモリ５には、これらの基本
ブロック５０に対応して作成された命令テーブル５３及
びオペランド情報テーブル５４が用意される。

【００１９】命令テーブル５３及びオペランド情報テー
ブル５４の作成が終了すると、コンパイラは、ステップ
ＳＴ２により、最初の基本ブロック５００から命令ポイ
ンタ５１によって指定される一つの命令を選択し、ステ
ップＳＴ３により、選択された命令が指定枠を超えた即
値を第１オペランドとして含むいわゆる指定不可即値命
令であるかどうかを判定する。このとき、命令は、コメ
ントとして付記されるように、コマンドＣＭＤ１と、第
１オペランドとなる即値＃Ｘ（ここで、＃はオペランド
がＸなる十進数の即値からなることを表す。以下同様）
と、第２オペランドとなるレジスタＲＡとを含み、この
命令が指定不可即値命令である場合、第１オペランドで
ある即値＃Ｘはその指定枠＃Ｓより大きな値となる。こ
の実施例において、実行用マイコン２が実行しうる命令
の第１オペランドは、前述のように、８ビットとされ、
その最大値＃Ｓは＋１２７とされる。なお、各命令で第
２オペランドとして指定されるレジスタＲＡ等は、当該
命令の実行結果を格納するためのいわゆるデスティネー
ションオペランドともなる。

【００２０】ステップＳＴ３において、選択された命令
が指定枠を超える即値を含まず指定不可即値命令ではな
い場合、コンパイラは、ステップＳＴ１１により、すべ
ての命令に関する選択処理が終了したかを判定し、まだ
未選択の命令が存在する場合には、ステップＳＴ２に戻
り、未選択の命令が存在しない場合には、一連の即値生
成処理を終結する。なお、コンパイラは、ステップＳＴ
１１の判定処理に移行する直前で、図示されないフロー
情報テーブル５５，レジスタ保持値テーブル５６，レジ
スタフラグテーブル５７，スペシャルレジスタ保持値テ
ーブル５８及びスペシャルレジスタフラグテーブル５９
の更新処理を行う。すなわち、コンパイラは、選択され
た命令によりレジスタＲ０〜Ｒｐあるいはスペシャルレ
ジスタＳＲ０〜ＳＲｑに何らかの値が設定され又は参照
されるのをモニタし、フロー情報テーブル５５の設定レ
ジスタ情報及び参照レジスタの対応するビットをセット
するとともに、各レジスタに設定された値を可能な限り
レジスタ保持値テーブル５６又はスペシャルレジスタ保
持値テーブル５８に登録する。また、選択された命令に
よりメモリ内容が転送又は演算の対象となりあるいはア
ドレスが設定されたために対応するレジスタＲ０〜Ｒｐ
あるいはスペシャルレジスタＳＲ０〜ＳＲｑの保持値が
不定となったときには、レジスタフラグテーブル５７又
はスペシャルレジスタフラグテーブル５９の対応するビ
ットをセットする。

【００２１】一方、ステップＳＴ３において、選択され
た命令が指定枠を超える即値＃Ｘ（第１の即値）を含む
指定不可即値命令であった場合、コンパイラは、ステッ
プＳＴ４により、レジスタ保持値テーブル５６を参照
し、その保持値Ｙと指定枠を超えない即値＃Ｚ（第２の
即値）とにより指定枠を超えた即値＃Ｘを等価的に生成
できそうなレジスタを探索する。すなわち、例えば、図
５（ａ）のプログラム行Ｌ２３の移動命令『ＭＯＶ ＃
１２８，Ｒ１』のように、選択された命令の第１オペラ
ンドが指定枠を超える即値＃Ｘつまり“１２８”であっ
た場合、コンパイラは、その前に実行された移動命令
『ＭＯＶ ＃１２７，Ｒ１』によりレジスタＲ１に設定
された指定枠内の値Ｙつまり“１２７”に着目する。そ
して、 １２８−１２７＝１ であることから、指定枠内の即値＃Ｚとして、 ＃Ｚ＝１ を算出する。この結果、ステップＳＴ５において、 ＃Ｘ＝Ｙ＋＃Ｚ つまり、例えば『ＡＤＤ ＃Ｚ，Ｒ１』なる加算命令に
より“１２８”なる指定枠外の即値＃Ｘが等価的に生成
可能であることを判定する。

【００２２】即値生成可能であることを判定したコンパ
イラは、ステップＳＴ６により、もとの命令『ＣＭＤ１
＃Ｘ，ＲＡ』の第２オペランドつまりデスティネーシ
ョンオペランドとなるレジスタＲＡ（第１のレジスタ）
と、レジスタ保持値Ｙを保持するレジスタＲＢ（第２の
レジスタ）とが同一レジスタであるかどうかを判定す
る。その結果、レジスタＲＡ及びＲＢが同一レジスタで
ある場合には、ステップＳＴ９において、命令置き換え
により実行用マイコン２の中央処理装置２１の処理負荷
が軽減されるかどうかを判定し、負荷軽減の見込みがあ
る場合には、ステップＳＴ１０により、もとの命令『Ｃ
ＭＤ１ ＃Ｘ，ＲＡ』（第１の命令）を新しい命令『Ｃ
ＭＤ２ ＃Ｚ，ＲＡ』（第２の命令）に置き換える。こ
れにより、例えば図５（ａ）のプログラム行Ｌ２３の移
動命令『ＭＯＶ ＃１２８，Ｒ１』は、図５（ｃ）のプ
ログラム行Ｌ４３の加算命令『ＡＤＤ ＃１，Ｒ１』に
そのまま１対１で置き換えられ、同一の実行結果が得ら
れるものとなる。

【００２３】なお、ステップＳＴ６において、レジスタ
ＲＡ及びＲＢが同一レジスタでないと判定された場合、
コンパイラは、ステップＳＴ７により、フロー情報テー
ブル５５の設定レジスタ情報及び参照レジスタ情報なら
びに設定参照順序情報を参照し、ステップＳＴ８によ
り、レジスタＲＡ及びＲＢの置き換えが可能であるかど
うかを判定する。すなわち、コンパイラは、フロー情報
テーブル５５の設定レジスタ情報及び参照レジスタ情報
ならびに設定参照順序情報をもとに、レジスタＲＡ及び
ＲＢの以後の振る舞いをフロー解析する。そして、レジ
スタＲＡが、 （１）対応する命令以後の同一基本ブロック内あるいは
フロー情報テーブル５５の分岐先情報ＢＲＡＮＣＨ０及
びＢＲＡＮＣＨ１等をもとにたぐりうるすべての基本ブ
ロック内で設定されていること （２）次に設定されるまでに参照がないこと （３）参照があったとしてもその基本ブロックに分岐す
るのは当該基本ブロックのみであること なる条件を満たし、しかもレジスタＢが、 （１）対応する命令以後の同一基本ブロック内あるいは
フロー情報テーブル５５の分岐先情報ＢＲＡＮＣＨ０及
びＢＲＡＮＣＨ１等をもとにたぐりうるすべて基本ブロ
ック内で設定されていること （２）次に設定されるまでに参照がないこと なる条件を満たすことを確認した上で、ステップＳＴ１
０による命令の書き換えを実行するとともに、新しい命
令『ＣＭＤ２ ＃Ｚ，ＲＡ』の第２オペランドをレジス
タＲＢに置き換えて『ＣＭＤ２ ＃Ｚ，ＲＢ』とし、以
後の命令でオペランドとして指定されるレジスタＲＡも
レジスタＲＢに置き換える。なお、このフローの中に図
示してはいないが、命令１個１個処理してゆくと同時に
レジスタ保持値テーブルを逐次更新してゆく処理が必要
なことは言うまでもない。

【００２４】これらのことから、例えば、図６（ａ）の
指定枠を超える即値＃２５０を含むプログラム行Ｌ５３
の移動命令『ＭＯＶ ＃２５０，Ｒ２』に着目した場
合、プログラム行Ｌ５１の移動命令『ＭＯＶ ＃１２
７，Ｒ１』の実行結果としてレジスタＲ１に設定された
値“１２７”を利用して即値の生成は可能であるが、こ
の値“１２７”を保持するレジスタＲ１がもとの移動命
令『ＭＯＶ ＃２５０，Ｒ２』の第２オペランドとなる
レジスタＲ２とは異なるため、これらのレジスタの以後
の振る舞いをフロー解析した上で、もとの移動命令は図
６（ｃ）のプログラム行Ｌ７３の加算命令『ＡＤＤ ＃
１２３，Ｒ１』に置き換えられる。言うまでもなく、レ
ジスタＲ１の保持値は“１２７”であり、この加算命令
の結果“２５０”は同じレジスタＲ１に格納される。ま
た、図６（ａ）のプログラム行Ｌ５４の減算命令『ＳＵ
Ｂ Ｒ２，Ｒ３』の第１オペランドとして指定されるレ
ジスタＲ２は、上記レジスタの置き換えを受けてレジス
タＲ１に置き換えられる。この結果、プログラムの本来
の機能を維持できるとともに、レジスタ置き換えにとも
なう実行用マイコン２の不正実行を防止することができ
る。

【００２５】ところで、即値生成機能を持たない従来の
コンパイラでは、図５（ａ）の移動命令『ＭＯＶ ＃１
２８，Ｒ１』あるいは図６（ａ）の移動命令『ＭＯＶ
＃２５０，Ｒ２』のような指定枠を超える即値を直接指
定できない。したがって、このような即値＃１２８又は
＃２５０を指定したい場合、図５（ｂ）のプログラム行
Ｌ３５の定義命令『ＤＣＬ １２８』あるいは図６
（ｂ）の定義命令『ＤＣＬ２５０』によってこれを定義
し、『ＬＡＢＥＬ１』又は『ＬＡＢＥＬ２』なるラベル
を付与した後、もとの移動命令を図５（ｂ）のプログラ
ム行３３の移動命令『ＭＯＶ ＬＡＢＥＬ１，Ｒ１』あ
るいは図６（ｂ）のプログラム行６３の移動命令『ＭＯ
Ｖ ＬＡＢＥＬ１，Ｒ１』に書き換えるか、もとの移動
命令の直前に１２８又は２５０を結果とする四則演算命
令を追加し、もとの移動命令の第１オペランドを四則演
算命令のデスティネーションオペランドとなるレジスタ
に書き換える必要がある。しかし、定数定義を行う図５
（ｂ）及び図６（ｂ）の方法では、ラベル付与のために
メモリの有効領域が余分に費やされるとともに、プログ
ラム行Ｌ３３又はＬ６３のラベル参照に際して実質的な
サイクルタイムの長いメモリアクセスが必要となり、四
則演算命令を追加する方法では、追加命令の格納にメモ
リの有効領域が余分に費やされるとともに、実行用マイ
コン２におけるオブジェクトプログラム６のステップ数
が増大する。この結果、いずれの場合も実行用マイコン
２の処理負担が増大し、その実行効率が低下する。

【００２６】ところが、この発明が適用されたコンパイ
ラの場合、指定枠を超えた即値を含む移動命令『ＭＯＶ
＃１２８，Ｒ１』及び『ＭＯＶ ＃２５０，Ｒ２』
は、前述のように、指定枠を超えない即値＃１又は＃１
２３とレジスタＲ１の保持値１２７とによる加算命令
『ＡＤＤ ＃１，Ｒ１』又は『ＡＤＤ ＃１２３，Ｒ
２』にそのまま１対１で置き換えられるとともに、これ
らの命令に関与するレジスタの以後の振る舞いがフロー
解析され、必要に応じてオペランドの置き換えが行われ
る。これらのことから、プログラムの実質的な機能を損
いまた実行用マイコン２の不正実行を招くことなく、し
かも定数定義によるラベル付与又はラベル参照のための
メモリアクセスあるいは即値生成のための命令追加を必
要とすることなく、指定枠を超える大きさの即値の指定
を可能としうる即値生成方法を実現できる。この結果、
その命令が固定長とされる実行用マイコン２の処理負担
を軽減してその実行効率を高め、メモリの使用効率を高
めることができる。

【００２７】以上の実施例から得られる作用効果は、下
記の通りである。すなわち、 （１）原始プログラムを、所定数のレジスタを具備しか
つその命令の少なくともオペランド部が固定長とされる
プロセッサで実行可能なオブジェクトプログラムに変換
する翻訳システムにおいて、指定枠を超える第１の即値
として与えられたオペランドを、指定枠を超えない第２
の即値といずれかのレジスタに残存するレジスタ保持値
とをもとに、しかも第１の即値をオペランドとする第１
の命令を、第２の即値を第１のオペランドとしレジスタ
保持値を第２のオペランドとする四則演算命令に置き換
えることにより生成することで、定数定義によるラベル
付与又はラベル参照のためのメモリアクセスあるいは即
値生成のための命令追加を必要とすることなく、指定枠
を超える大きさの即値の指定を可能としうる即値生成方
法を実現することができるという効果が得られる。

【００２８】（２）上記（１）項において、一連の命令
を、その中間に分岐の始点又は終点を含まない範囲を一
つの単位として複数の基本ブロックに分割し、翻訳シス
テムの動作環境となる記憶装置内に、各基本ブロックを
構成する命令のオペランドに関するオペランド情報テー
ブルと、レジスタの設定及び参照ならびにその順序に関
するフロー情報テーブルと、レジスタの保持値に関する
レジスタ保持値テーブルとを含む即値生成メモリを設け
るとともに、第１の命令の結果が格納される第１のレジ
スタと四則演算命令の結果が格納される第２のレジスタ
とが同一のものでないときには、これらのレジスタの以
後の振る舞いを即値生成メモリによりフロー解析し問題
がないことを確認した上で、選択的に第１及び第２のレ
ジスタを置き換えることで、プログラムの本来の機能を
保ち、プロセッサ等の不正実行を防止することができる
という効果が得られる。 （３）上記（１）項及び（２）項により、その命令が固
定長とされるプロセッサ等の処理負担を軽減してその実
行効率を高めることができるとともに、そのメモリの使
用効率を高めることができるという効果が得られる。

【００２９】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、この発明は、上記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例え
ば、図１において、翻訳用コンピュータ１及び実行用マ
イコン２のブロック構成は、種々の実施形態を採りう
る。図２及び図３において、即値生成メモリ５の構成
は、この実施例による制約を受けないし、その利用方法
も任意である。図４において、コンパイラによる即値生
成処理は、基本的なアルゴリズムが変わらないことを条
件に、種々の処理フローを採りうる。図５及び図６にお
いて、命令の構成，オペランド等の組み合わせ及び順序
等は、種々の実施形態が考えられよう。即値生成のため
の演算命令には、加算命令以外の四則演算命令を利用し
てもよいし、四則演算命令以外の命令を利用することも
できる。また、実行用マイコン２は、必ずしもスペシャ
ルレジスタＳＲ０〜ＳＲｑを備えることを必須条件とは
しない。さらに、即値生成の対象となるオペランドは、
第１オペランドに限定されないし、即値の具体的な指定
枠や命令の種別及び名称等も、この実施例の限りではな
い。

【００３０】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野であるコン
パイラに適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、例えばアセンブラやオプティマイ
ザ等の各種翻訳システムにも適用できる。この発明は、
少なくとも原始プログラムをオペランドとして与えうる
即値の大きさに制限のあるプロセッサで実行可能なオブ
ジェクトプログラムに変換するための翻訳システムなら
びにその即値生成方法に広く適用できる。

【００３１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。すなわち、原始プログラムを、所定数
のレジスタを具備しかつその命令の少なくともオペラン
ド部が固定長とされるプロセッサで実行可能なオブジェ
クトプログラムに変換する翻訳システムにおいて、指定
枠を超える第１の即値として与えられたオペランドを、
指定枠を超えない第２の即値といずれかのレジスタに残
存するレジスタ保持値とをもとに、しかも第１の即値を
オペランドとする第１の命令を、第２の即値を第１のオ
ペランドとしレジスタ保持値を第２のオペランドとする
四則演算命令に置き換えることにより生成する。このた
め、一連の命令を、その中間に分岐の始点及び終点を含
まない範囲を一つの単位として複数の基本ブロックに分
割し、翻訳システムの動作環境となる記憶装置内に、各
基本ブロックを構成する命令のオペランドに関するオペ
ランド情報テーブルと、レジスタの設定及び参照ならび
にその順序に関するフロー情報テーブルと、レジスタの
保持値に関するレジスタ保持値テーブルとを含む即値生
成メモリを設けるとともに、第１の命令の結果が格納さ
れる第１のレジスタと四則演算命令の結果が格納される
第２のレジスタが同一のものでないときには、これらの
レジスタの以後の振る舞いを即値生成メモリによりフロ
ー解析し問題がないことを確認した上で、第１及び第２
のレジスタを置き換える。これにより、プログラムの本
来の機能を損いまたプロセッサの不正実行を招くことな
く、しかも定数定義によるラベル付与又はラベル参照の
ためのメモリアクセスあるいは即値生成のための命令追
加を必要とすることなく、指定枠を超える大きさの即値
の指定を可能としうる即値生成方法を実現することがで
きる。この結果、その命令が固定長とされるプロセッサ
等の処理負担を軽減してその実行効率を高め、メモリの
使用効率を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用された即値生成方法を採るコン
パイラの動作環境を説明するための一実施例を示すシス
テム構成図である。

【図２】図１のコンパイラで用いられる即値生成メモリ
の一実施例を示す部分的な記憶領域構成図である。

【図３】図１のコンパイラで用いられる即値生成メモリ
の一実施例を示す他の部分的な記憶領域構成図である。

【図４】図１のコンパイラによる即値生成処理の一実施
例を示すフロー図である。

【図５】図１のコンパイラの処理対象となるプログラム
のうち即値生成を必要とする部分の一実施例を示す命令
リストである。

【図６】図１のコンパイラの処理対象となるプログラム
のうち即値生成を必要とする部分の他の一実施例を示す
命令リストである。

【符号の説明】

１・・・翻訳用コンピュータ、２・・・実行用マイコン
（マイクロコンピュータ）、１１，２１・・・中央処理
装置、１２・・・記憶装置、２２・・・ＲＯＭ（リード
オンリーメモリ）、１３・・・キーボード、３・・・原
始プログラム、４・・・翻訳プログラム（コンパイ
ラ）、５・・・即値生成メモリ、６・・・オブジェクト
プログラム、７・・・実行プログラム。５０，５００〜
５０１・・・基本ブロック、５１・・・命令ポインタ、
５２・・・レジスタ探索ポインタ５３・・・命令テーブ
ル、ＬＩＮＫ０〜ＬＩＮＫ１・・・リンク情報、ＩＮＳ
Ｔ００〜ＩＮＳＴ０３ないしＩＮＳＴ１０〜ＩＮＳＴ１
３・・・命令、５４・・・オペランド情報テーブル、５
４１・・・第１オペランド、５４２・・・第２オペラン
ド、ＩＭＭＤ・・・即値、Ｒ０〜Ｒｐ・・・レジスタ、
ＳＲ０〜ＳＲｑ・・・スペシャルレジスタ、５５・・・
フロー情報テーブル、ＲＥＧＳ ＬＩＳＴ０，ＲＥＧＳ
ＬＩＳＴ１・・・設定レジスタ情報、ＲＥＧＲ ＬＩ
ＳＴ０，ＲＥＧＲ ＬＩＳＴ１・・・参照レジスタ情
報、Ｓ／ＲＯＲＤ０，Ｓ／Ｒ ＯＲＤ１・・・設定参照
順序情報、ＢＲＡＮＣＨ０，ＢＲＡＮＣＨ１・・・分岐
先情報。５６・・・レジスタ保持値テーブル、ＲＥＧ０
〜ＲＥＧｐ・・・レジスタ保持値、５７・・・レジスタ
フラグテーブル、ＲＥＧＦ ＬＩＳＴ・・・レジスタフ
ラグリスト、５８・・・スペシャルレジスタ保持値テー
ブル、ＳＰＥ ＲＥＧ０〜ＳＰＥ ＲＥＧｑ・・・スペ
シャルレジスタ保持値、５９・・・スペシャルレジスタ
フラグテーブル、ＳＰＥ ＲＥＧＦ ＬＩＳＴ・・・ス
ペシャルレジスタフラグ情報。ＳＴ１〜ＳＴ１１・・・
処理ステップ、ＣＭＤ１〜ＣＭＤ２・・・コマンド、Ｒ
Ａ〜ＲＢ・・・レジスタ、＃Ｓ，＃Ｘ，＃Ｙ，＃Ｚ・・
・即値。Ｌ２１〜Ｌ２４ないしＬ７１〜Ｌ７４・・・プ
ログラム行。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏木 有吾 東京都小平市上水本町５丁目20番１号 株 式会社日立製作所半導体事業部内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原始プログラムを、所定数のレジスタを
   具備しかつその命令の少なくともオペランド部が固定長
   とされるプロセッサで実行可能なオブジェクトプログラ
   ムに変換する翻訳システムにおいて、上記オペランド部
   の指定枠を超える第１の即値として与えられたオペラン
   ドを、上記オペランド部の指定枠を超えない第２の即値
   と上記レジスタのいずれかに残存するレジスタ保持値と
   をもとに等価的に生成することを特徴とする即値生成方
   法。
2. 【請求項２】 上記第１の即値を含む第１の命令は、第
   １の即値を第１オペランドとし第１のレジスタを第２オ
   ペランドとするものであり、上記レジスタ保持値は、第
   ２のレジスタに残存するものであって、上記第１の即値
   として与えられたオペランドの生成は、上記第１の命令
   を、上記第２の即値を第１オペランドとし第２のレジス
   タを第２オペランドとする四則演算命令に置き換えるこ
   とにより実現されるものであることを特徴とする請求項
   １の即値生成方法。
3. 【請求項３】 上記第１の命令の結果は、上記第１のレ
   ジスタに格納され、上記四則演算命令の結果は、上記第
   ２のレジスタに格納されるものであって、上記翻訳シス
   テムは、第１及び第２のレジスタが同一のものでないと
   き、これらのレジスタの以後の振る舞いをフロー解析
   し、必要に応じて以後の命令の第１又は第２のオペラン
   ドとして指定されている第１のレジスタを第２のレジス
   タに置き換えるものであることを特徴とする請求項２の
   即値生成方法。
4. 【請求項４】 上記翻訳システムにおいて、一連の命令
   は、その中間に分岐の始点又は終点を含まない範囲を一
   つの単位として複数の基本ブロックに分割されるもので
   あって、上記翻訳システムは、その動作環境の一部とな
   る記憶装置内に、上記基本ブロックのそれぞれを構成す
   る一つ又は複数の命令のオペランドに関するオペランド
   情報テーブルと、上記所定数のレジスタの設定及び参照
   ならびにその順序に関するフロー情報テーブルと、上記
   所定数のレジスタの保持値に関するレジスタ保持値テー
   ブルとを含む即値生成メモリを備えるものであることを
   特徴とする請求項１，請求項２又は請求項３の即値生成
   方法。