JPH08339304A - 機械独立コードを含むプラットフォーム標準オブジェクト・ファイルを生成する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械独立抽象コードを含むプラットフォーム
標準オブジェクト・ファイルを生成する方法および装
置。 【解決手段】 手順を定義するソース・コードは、その
手順が実行されるプラットフォームに関する仮定を行わ
ない抽象コードに変換される。抽象コードに基づいて抽
象コード・プラットフォーム標準オブジェクト・ファイ
ルが生成される。抽象コード・プラットフォーム標準オ
ブジェクト・ファイルは、抽象コードに定義されている
グローバル変数の定義のリスト、抽象コードで参照され
る外部変数または外部手順を示す記号参照のリスト、ク
ライアントが手順を呼び出したときに実行ルーチンを呼
び出す機械命令のシーケンスと、手順を定義する抽象コ
ードとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ソフトウェア開発
ツールに関し、詳細には、機械独立ソフトウェア・コー
ドをプラットフォーム標準オブジェクト・ファイルとし
て封入する装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ・プラットフォームは、特
定のオペレーティング・システムを実行するコンピュー
タ・システムから成る。すべてのコンピュータ・プラッ
トフォームが相互に互換性をもつわけではない。具体的
には、あるプラットフォーム上で実行できる命令が他の
プラットフォーム上では実行できないことが多い。複数
のプラットフォーム上での実行を可能にするために、ソ
フトウェアは最初、「高レベル」言語で書かれる。高レ
ベル言語は、実際にプラットフォーム上で実行される命
令よりも一般的な命令（「高レベル命令」）を含む。高
レベル命令は一般に、コンピュータ・システム上で直接
に実行することができないので、まず、特定のターゲッ
ト・プラットフォーム上で直接実行できる機械固有コー
ドに変換しなければならない。本明細書では、高レベル
命令を含むファイルを高レベル・ソフトウェア・モジュ
ールと呼ぶ。

【０００３】高レベル・ソフトウェア・モジュールに基
づいて機械固有のプログラムを生成するために様々なプ
ログラミング手法が使用されている。ある手法によれ
ば、高レベル・ソフトウェア・モジュールはまず、コン
パイラ・プログラムによって機械固有オブジェクト・フ
ァイルとしてコンパイルされる。本明細書では、この手
法を一般に実行前コンパイル手法と呼ぶ。通常、プラッ
トフォームは、機械固有のオブジェクト・ファイル用の
標準フォーマットを有する。本明細書では、プラットフ
ォームの標準フォーマットを満たす機械固有のオブジェ
クト・ファイルをプラットフォーム標準オブジェクト・
ファイル（「ＰＳＯＦ」）と呼ぶ。特定のプラットフォ
ーム用のプラットフォーム標準ファイルは標準フォーマ
ットを有するので、単一のプログラムにおいて、最初に
複数の高レベル・プログラミング言語で書かれた高レベ
ル・ソフトウェア・モジュールから生成されたプラット
フォーム標準オブジェクト・ファイルを組み合わせるこ
とができる。たとえば、第１の高レベル・プログラミン
グ言語で書かれた第１の高レベル・ソフトウェア・モジ
ュールからコンパイルされた第１のプラットフォーム標
準オブジェクト・ファイルと、第２の高レベル・プログ
ラミング言語で書かれた第２の高レベル・ソフトウェア
・モジュールからコンパイルされた第２のプラットフォ
ーム標準オブジェクト・ファイルから単一のプログラム
を作成することができる。

【０００４】プログラム用のプラットフォーム標準オブ
ジェクト・ファイルは、コンパイルされた後、プログラ
ムを作成するために互いにリンクされる。プラットフォ
ーム標準オブジェクト・ファイル間のリンクによって、
プラットフォーム標準オブジェクト・ファイルは、情報
を渡し相互のファイル内に定義されている手順を呼び出
すことができる。ソフトウェア・モジュールは、（プロ
グラム実行の前に）静的にリンクすることも、あるいは
（プログラム実行時に）動的にリンクすることもでき
る。プラットフォーム上のすべてのプラットフォーム標
準オブジェクト・ファイルが標準フォーマットを有する
ので、標準リンカを使用して、対応する高レベル・ソフ
トウェア・モジュールが書かれた高レベル・プログラミ
ング言語にかかわらずに、プラットフォーム標準オブジ
ェクト・ファイルをリンクすることができる。

【０００５】プログラムが特定の機能にアクセスできる
ようにするためにソフトウェア「ライブラリ」および
「ツールキット」が開発されている。通常、このような
機能はプラットフォーム標準オブジェクト・ファイルで
実施される。したがって、プログラム内のライブラリ機
能にアクセスするには、そのプログラムのプラットフォ
ーム標準オブジェクト・ファイルを単に、所望の機能に
対応するツールキット・プラットフォーム標準オブジェ
クト・ファイルにリンクする。

【０００６】他の手法によれば、高レベル・ソフトウェ
ア・モジュールの各命令は、プログラム実行時に「ただ
ちに」機械固有のコードに変換される。本明細書では、
この手法を一般に実行時コンパイル手法と呼ぶ。具体的
に言うと、高レベル・ソフトウェア・モジュールに表さ
れているプログラムを実行するには、高レベル・ソフト
ウェア・モジュールに含まれる命令をコード生成プログ
ラムによって読み取る。コード生成プログラムは、高レ
ベル・ソフトウェア・モジュール中の高レベル命令を機
械固有の命令に変換し、その機械固有の命令を、実行で
きるようにただちにプロセッサへ送る。

【０００７】他の手法によれば、高レベル・ソフトウェ
ア・モジュールの各命令はプログラム実行時に、解釈プ
ログラムへ送られる。本明細書では、この手法を解釈プ
ログラム手法と呼ぶ。解釈プログラムによって、プログ
ラム実行は、現高レベル命令に対応する機械固有の命令
の事前コンパイル・ブロックにジャンプする。機械固有
の命令の事前コンパイル・ブロックが実行された後、解
釈プログラムは、すでに実行されたこの機械固有の命令
の実行に応答して次に解釈すべき高レベル命令を決定す
る。

【０００８】プログラムに関する実行速度要件、メモリ
要件、資源要件、エラー訂正、メンテナンス・ターンア
ラウンド時間は部分的に、これらのプログラム開発手法
のうちのどれを使用してプログラムを生成するかに依存
する。たとえば、実行前にコンパイルされるコードは通
常、解釈プログラムまたは実行時コード生成ソフトウェ
アにリンクする必要も、そのようなプログラムまたはソ
フトウェアと共に分散する必要もない。また、事前コン
パイル・コードは一般に、実行時に解釈プログラムとも
コード生成プロセスとも処理資源を共用する必要がない
ので、解釈されたコードよりも高速に実行される。しか
し、小さな変更であっても、それを組み込むには、完全
にコンパイルされたコードを再コンパイルしなければな
らない。コンパイル済みコードが、高レベル命令よりも
ずっと大きくなる傾向もある。したがって、コンパイル
済みコードには通常、より多くの記憶空間とより多くの
実行時資源が必要である。

【０００９】これに対して、「ただちに」コンパイルま
たは解釈されるコード（「実行時変換コード」）は一般
に、より小さく、必要とする実行時資源がより少ない。
また、ただちにコンパイルまたは解釈されるコードを改
訂するとき、そのコードをプログラム実行よりも前に再
コンパイルする必要はない。即時コード変換では、実行
時に、最初のソース・コードを再コンパイルせずに追加
検査コードを生成することもできる。実行時変換コード
を特定の実行環境向けに調整することもできる。たとえ
ば、単一のアーキテクチャの異なる処理系は、わずかに
異なる命令スケジューリング特性および遅延特性を有す
ることができる。ある試験では、あるアーキテクチャの
第１の処理系向けにコンパイルされたサンプル・プログ
ラムは、そのアーキテクチャの第２の処理系上で、その
第２の処理系向けにコンパイルされた同じプログラムよ
りも、動作が２５％だけ低速であった。即時コード変換
では、同じプログラム表現を、共に良好な性能特性を有
する２つのアーキテクチャで使用することができる。他
の例では、ローカル・オブジェクト処理系向けに調整さ
れたスタブ・コードは通常、ローカル・オブジェクト処
理系と非ローカル・オブジェクト処理系を共に扱う汎用
スタブ・コードよりも高速である。しかし、オブジェク
トがローカルに実施されるかどうかは、実行時まで分か
らない。即時コード変換を使用すると、スタブ・コード
が生成される前に、オブジェクトがローカルに実施され
るかどうかを判定することができる。この実行時情報に
基づいて、より高速でより非汎用的なスタブ・コードを
生成することができる。

【００１０】様々な開発手法の利益を実現するために、
混成プログラミング環境が開発されている。たとえば、
即時コード生成プログラムによって変換された高レベル
・ソフトウェア・モジュールが外部プラットフォーム標
準オブジェクト・ファイルを呼び出せるようにするシス
テムが開発されている。生成されたコードと外部プラッ
トフォーム標準オブジェクト・ファイルの間の接続は、
カスタム・リンカによって行われる。しかし、ある種の
現行の混成システム上のカスタム・リンカでは、外部プ
ラットフォーム標準オブジェクト・ファイルが、変換中
の高レベル・ソフトウェア・モジュールに「コールバッ
ク」することはできない。コールバックがサポートされ
ないので、情報は一方向にしか流れない。残念なこと
に、多数のプラットフォーム標準オブジェクト・ファイ
ルは二方向通信を必要とする。したがって、多数のプラ
ットフォーム標準オブジェクト・ファイル、ソフトウェ
ア・ライブラリ、ソフトウェア・ツールキットはこれら
のシステムにアクセスすることができない。

【００１１】他の混成システムは、外部コードから生成
済みコードで定義された変数へのコールバックおよび参
照をサポートしない専用リンカを有する。これらのシス
テムによって生成されたプログラムは、他のプログラミ
ング環境によって生成されたプラットフォーム標準オブ
ジェクト・ファイルを利用することができる。しかし、
これらのシステムは、プラットフォーム標準オブジェク
ト・ファイル自体は生成しないので、他のプログラミン
グ環境で生成されたプログラムが、高レベル・ソフトウ
ェア・モジュールで実施される機能を利用することはで
きない。

【００１２】マイクロソフト社（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ
Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によって他の混成プログラム
開発システムが開発されている。マイクロソフト社のＣ
及びＣ＋＋コンパイラのあるバージョンでは、プログラ
ム開発者は、ソース・コード・プログラムのすべての部
分または選択された部分を、「Ｐコード」を密閉するプ
ログラム固有オブジェクト・ファイルとしてコンパイル
することができる。Ｐコード・オブジェクト・ファイル
を機械コード・オブジェクト・ファイルとその他のＰコ
ード・オブジェクト・ファイルとにリンクしてプログラ
ムを作成することができる。Ｐコードは、コンピュータ
上で直接実行することはできない。したがって、実行時
Ｐコード解釈プログラムを実施するオブジェクト・ファ
イルも、Ｐコード・オブジェクト・ファイルを含むプロ
グラムに静的にリンクされる。実行時には、Ｐコード解
釈プログラムは、Ｐコードが呼び出されたときにＰコー
ド命令を解釈する。

【００１３】一般に、Ｐコード命令が占有する空間は、
機械コード相当物が占有する空間よりも狭い。Ｐコード
は、１つには、Ｐコードを含むプログラムを実行するハ
ードウェアに関する仮定を行うことによって、このサイ
ズ削減を行う。たとえば、Ｐコードは、ある種のレジス
タの存在を仮定する。Ｐコードは、「ワード」、「短
い」、「長い」、「ｎｅａｒポインタ」、「ｆａｒポイ
ンタ」、「ｈｕｇｅポインタ」など、データ・タイプの
サイズおよび意味も仮定する。これらの仮定によって実
行可能なプログラム・サイズが大幅に削減されるが、Ｐ
コードの移植性が抑制される。たとえば、「ワード」が
１６ビットの情報であると仮定するＰコード・ルーチン
は、「ワード」が３２ビット情報から成るプラットフォ
ーム上ではうまく動作することができない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前記のことに基づい
て、機械独立ソフトウェア・モジュールをプラットフォ
ーム標準オブジェクト・ファイルとして封入する機構を
提供することが望ましいことは明らかである。さらに、
他のプログラミング環境によって生成されたプラットフ
ォーム標準オブジェクト・ファイルからアクセスできる
プラットフォーム標準オブジェクト・ファイルを生成す
る即時コード生成システムを提供することが望ましい。
さらに、プログラム実行時までコード変換プロセス選択
を遅延させるプログラム開発環境を提供することが望ま
しい。最後に、実行時に最適なコード変換技法を選択す
る機構を提供することが望ましい。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様によれ
ば、機械独立ソフトウェア・モジュールからプラットフ
ォーム標準オブジェクト・ファイルを生成する方法が提
供される。機械独立ソフトウェア・モジュールは、少な
くとも１つの手順を定義する抽象コードを含む。この方
法によれば、この抽象コードは、機械独立ソフトウェア
・モジュールにグローバル変数が定義されているかどう
かを判定するために分析される。機械独立ソフトウェア
・モジュールにグローバル変数が定義されている場合、
グローバル変数の定義のリストが生成される。定義のリ
ストは、プラットフォーム標準オブジェクト・ファイル
に記憶される。抽象コード手順は、それが外部変数また
は外部手順を参照するかどうかを判定するために分析さ
れる。抽象コード手順が外部変数または外部手順を参照
する場合、外部変数または外部手順を示す記号参照のリ
ストが生成される。記号参照のリストは、プラットフォ
ーム標準オブジェクト・ファイルに記憶される。クライ
アントが抽象コード手順を呼び出したときに実行ルーチ
ンを呼び出すために機械命令のシーケンスが生成され
る。この機械命令シーケンスは、プラットフォーム標準
オブジェクト・ファイルに記憶される。抽象コードは、
プラットフォーム標準オブジェクト・ファイルに記憶さ
れる。

【００１６】この方法は任意選択で、プラットフォーム
標準オブジェクト・ファイルにコードを記憶する前に抽
象コードを圧縮するステップを含む。記号参照のリスト
は、実行ルーチンを示す記号参照を含む。実行ルーチン
は、様々な形をとることができる。たとえば、実行ルー
チンは、抽象コード手順の抽象コードを解釈するルーチ
ンでよい。実行ルーチンは、抽象コード手順を含むプロ
グラムの実行時に抽象コード手順に応答して機械コード
を生成するルーチンでもよい。

【００１７】本発明の他の態様によればプラットフォー
ム上でコンピュータ・プログラムを実行する方法が提供
される。コンピュータ・プログラムは、機械独立ソフト
ウェア・モジュールに含まれる抽象コードで定義された
第２の手順を呼び出す第１のプラットフォーム標準オブ
ジェクト・ファイルで実施される第１の手順を含む。プ
ラットフォームは、標準静的リンカを有する。この方法
によれば、抽象コードに基づいて第２のプラットフォー
ム標準オブジェクト・ファイルが生成される。第２のプ
ラットフォーム標準オブジェクト・ファイルは抽象コー
ドを含む。第１のプラットフォーム標準オブジェクト・
ファイルは、標準静的リンカによって第２の標準オブジ
ェクト・ファイルに静的にリンクされる。第２のプラッ
トフォーム標準オブジェクト・ファイルは、実行ルーチ
ンにリンクされる。実行ルーチンは、第１の手順が第２
の手順を呼び出すときに呼び出される。実行ルーチンに
よって、抽象コードに応答して第２の手順が実行され
る。

【００１８】一実施態様によれば、第２のプラットフォ
ーム標準オブジェクト・ファイルはプログラムの実行時
に実行ルーチンに動的にリンクされる。実行ルーチン
は、解釈プログラムでも、コード生成プログラムでも、
複数の実行技法によって抽象コードを実行する実行制御
ルーチンでもよい。

【００１９】実行ルーチンが、複数の実行技法によって
抽象コードを実行する実行制御ルーチンである実施態様
では、複数の実行技法から実行技法を選択し、選択した
実行技法に応じて抽象コードを実行することによって抽
象コードを実行することができる。複数の実行技法は、
抽象コードを解釈する技法と、抽象コードに応答して機
械コードを生成する技法とを含むことができる。複数の
実行技法は、抽象コードに応答して機械コードを生成す
る第１の技法と、抽象コードに応答して機械コードを生
成する第２の技法とを含むこともでき、この場合、第１
の技法は第２の技法よりも比較的高速であり、第２の技
法は、第１の技法と比べてより効率的なコードを生成す
る。第２の手順が呼び出される頻度に応じて、複数の実
行技法のうちの１つを選択することができる。

【００２０】本発明の他の態様によれば、記憶装置上に
記憶された機械独立ソフトウェア・モジュールからプラ
ットフォーム標準オブジェクト・ファイルを生成する装
置が提供される。機械独立ソフトウェア・モジュール
は、抽象コード手順を定義する抽象コードを含む。この
装置は一般に、グローバル変数処理装置と、外部参照処
理装置と、呼出しルーチン生成装置と、抽象コード密閉
装置とを含む。

【００２１】グローバル変数処理装置は記憶装置に結合
される。グローバル変数処理装置は、機械独立ソフトウ
ェア・モジュールにグローバル変数が定義されているか
どうかを判定するために抽象コードを分析する。機械独
立ソフトウェア・モジュールにグローバル変数が定義さ
れている場合、グローバル変数処理装置は、グローバル
変数の定義のリストと、プラットフォーム標準オブジェ
クト・ファイルに記憶されている定義のリストを生成す
る。

【００２２】外部参照処理装置は記憶装置に結合され
る。外部参照処理装置は、抽象コード手順が外部変数ま
たは外部手順を参照するかどうかを判定するために抽象
コードを分析する。抽象コード手順が外部変数または外
部手順を参照する場合、外部参照処理装置は、外部変数
または外部手順を示す記号参照のリストを生成し、記号
参照のリストはプラットフォーム標準オブジェクト・フ
ァイルに記憶される。

【００２３】呼出しルーチン生成装置は、記憶装置に結
合される。呼出しルーチン生成装置は、クライアントが
抽象コード手順を呼び出したときに実行ルーチンを呼び
出す機械命令のシーケンスを生成し、この機械命令シー
ケンスは、プラットフォーム標準オブジェクト・ファイ
ルに記憶される。抽象コード密閉装置は記憶装置に結合
される。抽象コード処理装置は、抽象コードをプラット
フォーム標準オブジェクト・ファイルに記憶する。

【００２４】

【発明の実施の形態】高レベル・ソフトウェア・モジュ
ールからプラットフォーム標準オブジェクト・ファイル
を生成する方法および装置について説明する。下記の説
明では、説明の都合上、本発明を完全に理解してもらう
ために、ソフトウェア・ツール、プラットフォーム、オ
ペレーティング・システム、プログラミング言語など多
数の特定の詳細について述べる。しかし、当業者には、
本発明がこれらの特定の詳細なしで実施できることが明
らかであろう。他の例では、本発明を不必要にあいまい
にしないように、周知の構造および装置をブロック図の
形で示す。

【００２５】図１を参照すると、本発明の好ましい実施
形態を実施することができるコンピュータ・システム１
００が示されている。コンピュータ・システム１００
は、情報を通信するバスまたはその他の通信手段１０１
と、情報を処理するためにバス１０１に結合されたプロ
セッサ１０２とを備える。コンピュータ・システム１０
０はさらに、プロセッサ１０２が実行すべき情報および
命令を記憶するためにバス１０１に結合された、ランダ
ム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）またはその他の動的記
憶装置１０４（メイン・メモリと呼ばれる）を備える。
メイン・メモリ１０４は、プロセッサ１０２による命令
の実行時に一時変数またはその他の中間情報を記憶する
ために使用することもできる。

【００２６】さらに、磁気ディスクや光ディスクなどの
データ記憶装置１０７とそれに関連するディスク・ドラ
イブとをコンピュータ・システム１００に結合すること
ができる。コンピュータ・システム１００は、コンピュ
ータ・ユーザに情報を表示するために陰極線管（ＣＲ
Ｔ）などの表示装置１２１にバス１０１を介して結合す
ることもできる。英数字キーおよびその他のキーを含む
英数字入力装置１２２は通常、選択された情報およびコ
マンドをプロセッサ１０２に通知するためにバス１０１
に結合される。

【００２７】本発明は、コンピュータ・システム１００
を使用して実行可能なプログラムを開発することに関す
るものである。現在好ましい実施形態では、コンピュー
タ・システム１００は、ＵＮＩＸ Ｓｙｓｔｅｍ Ｖオ
ペレーティング・システムを実行するように構成され
る。コンピュータ・システム１００は、コードを処理す
る複数のプログラミング・ツールを実行することによっ
てソース・コードから実行時プログラムを作成する。次
に、実行可能なファイルを作成する際に必要な様々な処
理フェーズを図２ａに関してさらに詳しく説明する。

【００２８】図２ａは、本発明の一実施形態によるソフ
トウェア開発の処理フェーズを示すデータ流れ図であ
る。図２ａで、データは卵形で示され、データを処理し
変換するプログラミング・ツールは矩形で示されてい
る。処理フェーズ間に、データは、メモリ１０４または
記憶装置１０７に記憶されることが好ましい。プログラ
ミング・ツールは最初に、記憶装置１０７上に記憶さ
れ、プロセッサ１０２によって実行される前にメモリ１
０４にロードされる。

【００２９】ソフトウェア開発者は、変換プロセスの第
１段の前に、ＰａｓｃａｌやＣ＋＋などの高水準言語で
１つまたは複数の手順を記述するソース・コード・ファ
イルを作成する。ソース・コード２００は一般に、ソー
ス・コード命令を含むファイルを表す。

【００３０】実行可能ファイル作成プロセスの第１フェ
ーズ中に、ソース・コード変換プログラム２０２は、ソ
ース・コード２００を読み取り、ソース・コード２００
を機械独立コード（抽象コード）２０４に変換する。通
常、ソース・コード２００は記憶装置１０７上のファイ
ルとして存在する。しかし、たとえば、ソース・コード
変換プログラム２０２がプログラム・エディタから直接
呼び出される場合、ソース・コード２００をメモリ１０
４から呼び出すこともできる。

【００３１】ソース・コード変換プログラム２０２を図
３ａにさらに詳しく示す。ソース・コード変換プログラ
ム２０２は一般に、パーサ３００と抽象コード生成プロ
グラム３０４とを含む。パーサ３００は、ソース・コー
ド２００を読み取り、それに基づいて抽象意味グラフ３
０２を生成する。抽象意味グラフ３０２は、ソース・コ
ード２００で定義された手順を表すデータ構造である。

【００３２】抽象コード生成プログラム３０４は、抽象
意味グラフ３０２を読み取り、それに基づいて抽象コー
ド２０４を生成する。抽象コード生成プログラム３０４
は、特定の抽象コード言語に適合する抽象コード２０４
を生成する。

【００３３】抽象コードは、機械独立解釈済みコード
と、プログラム成分の機械独立記述との両方を含む。抽
象コードは、プログラムが最終的に実行されるプラット
フォームに関する仮定を行わない点で、マイクロソフト
社のＣコンパイラおよびＣ＋＋コンパイラによって生成
されるＰコードとは異なる。たとえば、抽象コードは、
それが定義する手順で使用されるあらゆるデータ・タイ
プのサイズを明示的に表す。したがって、ソース・コー
ド言語が、整数の長さが４バイトであると仮定する場合
でも、ソース・コードから生成された抽象コードは、整
数の長さが４バイトであることを明示的に表す対応する
データ・タイプを定義する。

【００３４】したがって、抽象コードは、従来技術で使
用される他のプログラム表現形式よりもかなり移植性が
高い。たとえば、整数に作用する抽象手順は、「整数」
を異なる方法で定義する２つのプラットフォーム上で修
正なしで正確に実行することができる。この機械独立性
は、「整数」が意味するものを抽象コード自体が明確に
定義するために得られる。この機械独立性は、プラット
フォーム固有のタイプ定義にも、プラットフォーム固有
のハードウェア機械にも依存しない。

【００３５】抽象コード２０４は最初、メモリ１０４中
のリンク化データ構造として生成される。リンク化デー
タ構造のフィールドは、抽象コード・プログラム要素に
対応する。次に、付録Ｉにリストした機械独立性ソフト
ウェア・モジュールのサンプル部分に関して、このプロ
グラミング要素について説明する。サンプル機械ソフト
ウェア・モジュールの特定の構造、文法、語彙項目が特
定の抽象コード言語に適合することが理解されよう。し
かし機械独立ソフトウェア・モジュールのサンプル部分
で反映される抽象コード言語は、例示的なものに過ぎな
い。本発明は、特定の抽象コード言語に限らない。従っ
て、抽象コード生成プログラム３０４は、抽象コード言
語（すなわち、プログラムが実行されるハードウェアに
関する仮定を行わないプログラミング言語）に適合する
抽象コード２０４も生成する。

【００３６】次に、付録Ｉに示した機械独立ソフトウェ
ア・モジュール部分を参照すると、機械独立ソフトウェ
ア・モジュールは、機械独立ソフトウェア・モジュール
に定義されている手順によって使用され、あるいは返さ
れるデータ・タイプを定義するタイプ定義セクションを
有する。付録Ｉに示した抽象コード・モジュールのタイ
プ定義セクションは、ワード「Ｔｙｐｅｓ：」で始ま
る。抽象コードは、リストされた各データ・タイプごと
に、データ・タイプのサイズ（幅）と、データ・タイプ
に符号付けするかどうかを明示的に表す。たとえば、デ
ータ・タイプ０は、幅が３２ビットの符号付き整数であ
る。

【００３７】タイプ定義セクションの後に、グローバル
変数定義セクションが続く。グローバル変数定義セクシ
ョンには、機械独立ソフトウェア・モジュールに定義さ
れている手順以外の手順（外部手順）からアクセスでき
る機械独立ソフトウェア・モジュールに定義されている
手順で使用される変数が定義される。グローバル変数
は、タイプ定義セクションに定義されているデータ・タ
イプのものである。たとえば、グローバル変数「ｏｕｔ
ｉ」は、変数タイプ０として定義される。

【００３８】グローバル変数定義セクションの後に、手
順定義セクションが続く。手順定義セクションは、機械
独立ソフトウェア・モジュールに表されている１つまた
は複数の手順に関する定義を含む。サンプル機械独立ソ
フトウェア・モジュールは「．ｉｎｉｔ」、「ｓｈｅｌ
ｌｓｏｒｔ」、「ｍａｉｎ」の３つの手順を有する。各
手順定義は、グローバル参照セクション、引数セクショ
ン、命令セクションを含め様々なセクションを含む。グ
ローバル参照セクションは、手順がグローバル変数また
はその他の手順、あるいはその両方に対して行う参照を
リストする。たとえば、手順「．ｉｎｉｔ」はグローバ
ル変数「ａ」を参照する。引数セクションは、手順を呼
び出すときに手順に渡さなければならない値をリストし
たものである。たとえば、変数「ｎ」は、「ｓｈｅｌｌ
ｓｏｒｔ」手順に関する引数である。この参照は、参照
を行っているＰＳＯＦ以外のＰＳＯＦに定義されている
変数を指すこともある。このような参照を外部参照と呼
ぶ。

【００３９】命令セクションは、手順によって実行され
るステップを定義する抽象コード命令をリストしたもの
である。抽象コード命令は、完全なプラットフォーム独
立性を保持するために、ハードウェア固有のレジスタな
ど特定のハードウェア要素の参照を行わない。

【００４０】抽象コード２０４は、前述のようにソース
・コード２００から生成することができるが、プログラ
マが直接コード化することもできる。プログラマは、抽
象コード２０４を直接コード化することによって、ソー
ス・コード２００から識別できない情報に基づいて抽象
コード手順を最適化することができる。しかし一般に、
プログラマが最初に、すでに慣れている高レベル言語で
手順を書くことができるようにソース・コード変換プロ
グラム２０２を使用することが好ましい。

【００４１】次に、図２ａを参照すると分かるように、
抽象コード２０４が作成された後、リンク可能抽象コー
ド変換プログラム２０６は、抽象コード２０４を抽象コ
ードＰＳＯＦ２０４に変換する。リンク可能抽象コード
変換プログラム２０６は、抽象コード２０４がメモリ１
０４中のリンク化データ構造として表される間、あるい
は、記憶装置１０７上に機械独立ソフトウェア・モジュ
ールとして保存された後に、抽象コード２０４を読み取
るように構成することができる。

【００４２】抽象コードＰＳＯＦ２０８とは、抽象コー
ド２０４を密閉するＰＳＯＦである。好ましい実施形態
では、オペレーティング・システムはＵＮＩＸ Ｓｙｓ
ｔｅｍ Ｖである。ＵＮＩＸ Ｓｙｓｔｅｍ Ｖ上のオ
ブジェクト・ファイル用の標準フォーマットは、実行可
能リンク・フォーマットまたは「ＥＬＦ」として知られ
ている。ＥＬＦは、Ｓｙｓｔｅｍ Ｖ，Ａｐｐｌｉｃａ
ｔｉｏｎ Ｂｉｎａｒｙ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，改訂
版，ＵＮＩＸ Ｓｙｓｔｅｍ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅ
ｓ，Ｉｎｃ（１９９２年）４−１ないし４−３３ページ
に記載されている。抽象コードＰＳＯＦ２０８の内容
と、リンク可能抽象コード変換プログラム２０６が抽象
コード２０４を抽象コードＰＳＯＦ２０８に変換するた
めの機構を図３ｂおよび４ａに関してさらに詳しく説明
する。

【００４３】図４ａは、抽象コードＰＳＯＦ２０８の主
構成要素を示す。抽象コードＰＳＯＦ２０８は一般に、
グローバル変数定義セクション４０２と、変数及び手順
参照セクション４０４と、機械コード化入力コード・セ
クション４０６と、圧縮抽象コード・セクション４０８
とを含む。典型的な抽象コードＰＳＯＦを付録ＩＩにリ
ストする。付録ＩＩ中の典型的な抽象コードＰＳＯＦ
は、ＥＬＦ規格を満たすオブジェクト・ファイルであ
る。付録ＩＩ中の典型的な抽象コードＰＳＯＦは、付録
Ｉにリストした典型的な抽象コード・プログラムに基づ
いて構成されたものである。

【００４４】後述のように、ＰＳＯＦは、実行可能なフ
ァイルまたはプログラムを作成するために他のＰＳＯＦ
と組み合わされる。ＰＳＯＦは、プログラム中の各ＰＳ
ＯＦが他のＰＳＯＦと通信できるように組み合わされ
る。所与のＰＳＯＦに関して、そのような通信はたとえ
ば、他のＰＳＯＦに定義されている手順を呼び出すこと
と、他のＰＳＯＦに定義されているグローバル変数を参
照することとを含む。

【００４５】他のＰＳＯＦに定義されている手順を呼び
出すには、その手順を呼び出し、手順にパラメータを渡
し、手順から戻された値を読み取ることが必要である。
他のＰＳＯＦに定義されているグローバル変数はたとえ
ば、その変数に関連する記憶位置に値を書き込めるよう
にし、その変数に関連する記憶位置に記憶されている値
を読み取れるようにするために参照される。

【００４６】各ＰＳＯＦは、ＰＳＯＦ間の完全な通信を
イネーブルするために、そのＰＳＯＦが他のＰＳＯＦと
どのように通信するかと、他のＰＳＯＦがそのＰＳＯＦ
とどのように通信するかに関する情報を提供しなければ
ならない。ＰＳＯＦは、（１）その手順によってアクセ
スされる他のＰＳＯＦに定義されている変数と、（２）
その手順が呼び出す他のＰＳＯＦに定義されている手順
を指定することによって、そのＰＳＯＦが他のＰＳＯＦ
とどのように通信するかを示す。ＰＳＯＦは、（１）他
のＰＳＯＦがアクセスできるその変数と、（２）他のＰ
ＳＯＦがその手順を呼び出す方法とを指定することによ
り、他のＰＳＯＦがそれと通信する方法を示す。各ＰＳ
ＯＦは、ターゲット・プラットフォームの標準リンカに
知られている形式およびフォーマットでこの情報を提供
する。それぞれの異なるプラットフォーム上の標準リン
カが必要とする形式およびフォーマットが一様なもので
はないので、各ＰＳＯＦがこの情報を表す形式およびフ
ォーマットはプラットフォームに固有のものである。

【００４７】前述のように、グローバル変数定義セクシ
ョン４０２は、他のＰＳＯＦがアクセスできる抽象コー
ド２０４で定義された変数を指定するものであり、プラ
ットフォーム固有のフォーマットで記憶されなければな
らない。付録ＩＩ中の典型的な抽象コードＰＳＯＦのグ
ローバル変数定義セクションは、コメント「Ｇｌｏｂａ
ｌ ｖａｒｉａｂｌｅ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎｓ（グロ
ーバル変数定義）」の後に続く。典型的な抽象コードＰ
ＳＯＦのグローバル変数定義セクションの形式及びフォ
ーマットは、ＵＮＩＸ Ｓｙｓｔｅｍ Ｖの仕様を満た
すものである。

【００４８】変数及び手順参照セクション４０４は、抽
象コード２０４で定義された手順がアクセスする他のＰ
ＳＯＦの変数および手順を指定する。変数及び手順参照
セクション４０４もプラットフォーム固有の形式および
フォーマットで記憶される。付録ＩＩ中の典型的な抽象
コードＰＳＯＦの変数及び手順参照セクションは、コメ
ント」Ｇｌｏｂａｌ ｖａｒｉａｂｌｅ ｒｅｆｅｒｅ
ｎｃｅｓ（グローバル変数参照）」の後に続く。典型的
な抽象コードＰＳＯＦの変数及び手順参照セクションの
形式およびフォーマットは、ＵＮＩＸ Ｓｙｓｔｅｍ
Ｖの仕様を満たすものである。

【００４９】機械コード化入力コード・セクション４０
６は、他のＰＳＯＦが、抽象コード２０４で定義された
変数にどのようにアクセスするかを指定するものであ
り、やはりプラットフォーム固有のフォーマットで記憶
されなければならない。付録ＩＩ中の典型的な抽象コー
ドＰＳＯＦの機械コード化入力コード・セクションは、
コメント「Ｔｒａｍｐｏｌｉｎｅｓ ｆｏｒ ｐｒｏｃ
ｅｄｕｒｅｓ」の後に続く。典型的な抽象コードＰＳＯ
Ｆの機械コード化入力コードの形式およびフォーマット
は、ＵＮＩＸ Ｓｙｓｔｅｍ Ｖの仕様を満たすもので
ある。

【００５０】大部分のプラットフォームで、ＰＳＯＦ
は、機械固有の命令を使用して、他のＰＳＯＦがその手
順を呼び出せるようにする「エントリ点」を指定する。
たとえば、ＵＮＩＸ Ｓｙｓｔｅｍ Ｖ規格を満たすＰ
ＳＯＦは、それが一連の機械固有の命令を使用すること
によって定義した手順のエントリ点を指定しなければな
らない。したがって、付録ＩＩの典型的な抽象コードＰ
ＳＯＦの機械コード化入力コード・セクションは、典型
的な抽象コードＰＳＯＦで定義された各手順ごとの一連
の短い機械固有の命令を含む。たとえば、典型的な抽象
コードＰＳＯＦ中のラベル「ｉｎｉｔ＿ｆｏｒ＿ｓｈｅ
ｌｌ＿ｓｏｒｔ」とコメント」Ｅｎｄ ｏｆ ｐｒｏｃ
ｉｎｉｔ＿ｆｏｒ＿ｓｈｅｌｌ＿ｓｏｒｔ」の間にリ
ストされた機械固有の命令を参照されたい。

【００５１】典型的なＰＳＯＦは、その手順を実施する
機械固有の命令を含む。したがって、典型的なＰＳＯＦ
では、機械コード化入力コード・セクションは、手順を
実施する一連の機械命令を含む。

【００５２】典型的なＰＳＯＦに対して、抽象コードＰ
ＳＯＦ２０８は、その手順を実施する機械固有の命令を
含まない。抽象コードＰＳＯＦはその代わりに、その手
順を機械独立的に定義する圧縮抽象コード４０８を含
む。たとえば、典型的な抽象コードＰＳＯＦ中のコメン
ト「Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｐｒｏｃ ｉ
ｎｉｔ＿ｆｏｒ＿ｓｈｅｌｌ＿ｓｏｒｔ」の後に続く命
令を参照されたい。

【００５３】前述のように、抽象コードを直接実行する
ことはできない。したがって、抽象コードＰＳＯＦ２０
８の機械コード化入力コード・セクション４０６は、抽
象コードＰＳＯＦ２０８の圧縮抽象コード・セクション
４０８を直接実行する命令を含まない。機械コード化入
力コード・セクション４０６はその代わり、実行された
ときに、プロセッサに、実行時に圧縮抽象コード４０８
を実行する実行ルーチンを呼び出させる機械固有の命令
を含む。

【００５４】圧縮抽象コード４０８は、抽象コード２０
４に圧縮フォーマットで含まれるすべての情報を含む。
この情報は、抽象コードＰＳＯＦ２０８のサイズ、した
がって、抽象コードＰＳＯＦ２０８を組み込んだ実行可
能なファイルのサイズを削減するために圧縮される。一
実施形態によれば、圧縮抽象コード４０８は、付録ＩＩ
中の典型的な抽象コードＰＳＯＦに示したように圧縮す
ることができる。典型的な抽象コードＰＳＯＦは１つの
圧縮形式を示すが、任意のロスレス圧縮技法を使用する
ことができる。しかし、後述のように、手順用の圧縮抽
象コードは、実行時にその手順を初めて呼び出すときに
圧縮解除しなければならない。したがって、圧縮抽象コ
ード４０８は、比較的顕著な圧縮遅延をもたらすことの
ない圧縮技法によって生成することが好ましい。一実施
形態によれば、抽象コードは、圧縮なしで抽象コードＰ
ＳＯＦ２０８として密閉することができる。未圧縮抽象
コードを使用すると、実行速度がある程度向上し、その
代わりに、抽象コードＰＳＯＦ２０８のサイズが増大す
る。

【００５５】図３ｂは、リンク可能抽象コード変換プロ
グラム２０６をさらに詳しく示すものである。抽象コー
ド変換プログラム２０６は一般に、グローバル変数処理
装置３１０と、外部参照処理装置３１２と、呼出しルー
チン生成装置３１４と、抽象コード密閉装置３１６とを
含む。グローバル変数処理装置３１０、外部参照処理装
置３１２、呼出しルーチン生成装置３１４、抽象コード
密閉装置３１６は、抽象コード２０４を読み取り、それ
ぞれ、グローバル変数定義セクション４０２、変数・手
順参照セクション４０４、機械コード化入力コード・セ
クション４０６、圧縮抽象コード・セクション４０８を
生成する。装置３１０、３１２、３１４、３１６によっ
て実行される処理は、順次実行することも、あるいは同
時に実行することもできる。装置３１０、３１２、３１
４、３１６は、プロセッサ１０２が実行する単一のプロ
セスで実施される。

【００５６】次に、図２ａに戻ると、抽象コードＰＳＯ
Ｆ２０８は、プラットフォームの標準オブジェクト・フ
ォーマットに従っているので、他のＰＳＯＦまたは実行
可能ファイルを作成するために標準静的リンカ２１０に
よって１つまたは複数の他のＰＳＯＦ２１２にリンクす
ることができる。ＵＮＩＸ Ｓｙｓｔｅｍ Ｖの下で
は、再配置可能なオブジェクト・ファイルと共用オブジ
ェクト・ファイルの２つの一般的なタイプのＰＳＯＦが
ある。ＰＳＯＦの語は、本明細書では、プラットフォー
ムの標準リンカによってサポートされるすべてのオブジ
ェクト・ファイル形式を指定するために使用される。図
２ａは、実行可能ファイル２１４を作成するために抽象
コードＰＳＯＦ２０８を他のＰＳＯＦ２１２に静的にリ
ンクするケースを示す。ＵＮＩＸ Ｓｙｓｔｅｍ Ｖプ
ラットフォームでＥＬＦオブジェクト・ファイルを静的
にリンクする標準静的リンカはＵＮＩＸ ＬＤである。

【００５７】図４ｂは、実行可能ファイル２１４をさら
に詳しく示すものである。実行可能ファイル２１４は、
抽象コードＰＳＯＦ２０８だけでなく、複数の機械コー
ド化ＰＳＯＦ４１０、４１２、４１６と第２の抽象コー
ドＰＳＯＦ４１４とを含む。機械コード化ＰＳＯＦ４１
０、４１２、４１６は一般に、機械コード化手順を含む
ＰＳＯＦを表す。これに対して、抽象コードＰＳＯＦ２
０８および４１４は、抽象コード（または圧縮抽象コー
ド）で定義された手順を含む。

【００５８】静的リンカ２１０は、ＰＳＯＦ間参照を処
理することによって実行可能ファイル２１４を作成す
る。ＰＳＯＦ間参照には、あるＰＳＯＦ中の手順から他
のＰＳＯＦ中の手順への呼出しと、あるＰＳＯＦに定義
されている変数への、他のＰＳＯＦに定義されている手
順からのアクセスが含まれる。静的リンカ２１０は、各
ＰＳＯＦのグローバル変数定義セクション、変数手順及
び参照セクション、機械コード化入力コード・セクショ
ンを検査することによってＰＳＯＦ間参照を決定し処理
することができる。

【００５９】たとえば、抽象コードＰＳＯＦ２０８は、
機械コード化ＰＳＯＦ４１０に定義されている変数を使
用する手順を含むことができ、機械コード化ＰＳＯＦ４
１０は、抽象コードＰＳＯＦ２０８に定義されている手
順を呼び出すことができる。したがって、静的リンカ２
１０は、抽象コードＰＳＯＦ２０８中の外部変数参照
を、機械コード化ＰＳＯＦ４１０に定義されている変数
を指すポインタまたはアドレスで置き換える。外部参照
を処理すると、参照される側の手順（「処理系」）と参
照する側の手順（「クライアント」）の間にリンクが作
成される。機械コード化ＰＳＯＦ４１０が行う変数参照
を処理することに対応するリンクを矢印４１８で示す。

【００６０】静的リンカ２１０はまた、機械コード化Ｐ
ＳＯＦ４１０中の手順呼出しを、抽象コードＰＳＯＦ２
０８中の参照される抽象コード手順に対応する入力コー
ドの呼出しで置き換える。したがって、ＰＳＯＦ中の機
械コード化手順の実行時に、参照される手順が呼び出さ
れたとき、参照される抽象コード手順に対応する入力コ
ードが呼び出される。矢印４２０は、外部手順呼出しを
処理することによって生じるリンクを示す。

【００６１】複数の矢印４２２、４２４、４２６、４２
８は、他のＰＳＯＦ間参照を処理することを示す。通
常、静的リンカ２１０は、実行可能ファイルに含まれる
ＰＳＯＦ間のすべての参照を処理する。しかし、実行可
能ファイル２１４内のＰＳＯＦは、実行可能ファイル２
１４中の他のＰＳＯＦに定義されていない変数および呼
出し手順を参照することができる。そのような参照は、
実行時まで未処理のままである。

【００６２】再び図２ａを参照すると分かるように、前
記で論じたすべての処理ステップは、プログラム実行よ
りも前に実行される。前記のステップが完了した後、記
憶装置１０７は、少なくとも１つの手順が抽象コードで
定義された実行可能ファイル２１４を記憶する。

【００６３】実行時に、実行可能ファイル２１４はメモ
リ１０４にロードされる。同時に、動的リンカ２１６が
呼び出される。実行可能ファイル２１４に定義されてい
るプロセスが実行される前に、動的リンカ２１６は、す
べての未処理の外部変数参照および手順呼出しを処理す
る。実行されるこの動的リンク・プロセスは、静的リン
ク・プロセスに類似しているが、この場合、外部参照は
プログラム実行時にしか処理されず、参照する側および
参照される側の手順を定義するファイルは単一のファイ
ルとして組み合わされる。

【００６４】前述のように、抽象コードＰＳＯＦ２０８
の機械コード化入力コード・セクション４０６が、抽象
コードＰＳＯＦ２０８に定義されている抽象コード手順
を直接呼び出すことはない。その代わり、機械コード化
入力コード４０６は、抽象コードＰＳＯＦ２０８に定義
されている手順用の機械コードを解釈または生成するル
ーチンを呼び出す。そのような実行ルーチンは、実行時
よりも前に実行可能ファイル２１４中の抽象コードＰＳ
ＯＦ２０８に静的にリンクすることができる。しかし、
好ましい実施形態では、実行可能ファイル２１４に抽象
コード実行ルーチン２１８が動的にリンクされる。

【００６５】抽象コード実行ルーチン２１８は、実行可
能ファイル２１４中の抽象コード命令に基づいて機械コ
ード命令を実行するルーチンである。後述のように、抽
象コード実行ルーチン２１８は、即時コード生成プログ
ラムでも、解釈プログラムでも、様々な動作因子に基づ
いて２つ以上のコード生成プログラムまたは解釈プログ
ラムのうちの１つを選択するルーチンでもよい。圧縮抽
象コードを有するＰＳＯＦを使用するとき、抽象コード
実行ルーチン２１８は、初めて呼び出されたときに圧縮
抽象コード手順を圧縮解除し、その後、抽象コード手順
用のコードを解釈または生成する。

【００６６】他のオブジェクト・ファイル２１９は、実
行時に抽象コード実行ルーチン２１８と共にロードする
ことができる。オブジェクト・ファイル２１９は、実行
時にプログラム要求に応答して、動作中のプログラムに
ロードされる。オブジェクト・ファイル２１９は、抽象
コードＰＳＯＦと機械コード化ＰＳＯＦを共に含むこと
ができる。

【００６７】抽象コード実行ルーチン２１８は、実行可
能ファイル２１４にリンクされた後、実行可能ファイル
２１４内の抽象コード手順が呼び出されたときに常に呼
び出される。抽象コード実行ルーチンにリンクされた実
行可能ファイル２１４は単一のプロセス・イメージ２２
０を構成する。プロセス・イメージ２２０を全体的に図
５ａに示す。

【００６８】図５ａを参照すると、実行可能ファイル２
１４は、複数の動的リンク５１２および５１４によって
実行ルーチン２１８にリンクされている。動的リンク５
１２は一般に、実行可能ファイル２１４での実行ルーチ
ン２１８の参照を表す。前述のように、このような参照
は、実行可能ファイル２１４に含まれる各抽象コード手
順に対応する機械コード化入力コードで行われる。動的
リンク５１４は一般に、実行ルーチンが実行可能ファイ
ル２１４に対して行う参照を表す。

【００６９】実行時に抽象コード実行ルーチン２１８が
実行可能ファイル２１４にリンクされるので、どんなタ
イプの実行ルーチンを使用すべきかに関する決定をその
時間まで遅延させることができる。この決定を遅延させ
る能力によって、ユーザは、実行可能ファイル２１４を
作成するためにオブジェクト・ファイルが静的にリンク
される時点で知られていない因子に基づいてプロセス・
イメージ２２０の実行を調整することができる。たとえ
ば、計算活動量が比較的少ない時間中に実行可能ファイ
ル２１４を実行する場合、ユーザは、実行可能ファイル
２１４をコード生成ルーチンに動的にリンクさせること
ができる。コード生成プログラムは一般に、実行速度を
向上させるが、その代わりに、資源要件が増大する。こ
れに対して、計算活動量が多いとき、ユーザは実行可能
ファイル２１４を抽象コード解釈プログラムに動的にリ
ンクさせて資源要件を最小限に抑えることができる。

【００７０】抽象コード実行ルーチン２１８はたとえば
即時コード生成プログラムでよい。したがって、実行可
能ファイル２１４内の抽象コード手順が呼び出されたと
き、抽象コード実行ルーチン２１８は、抽象コード手順
の抽象コードを読み取り、抽象コードに応答して機械コ
ードを生成し、その機械コードを実行できるようにただ
ちにプロセッサ１０２へ送る。代替実施形態によれば、
抽象コード実行ルーチン２１８は、抽象コード解釈プロ
グラムでよい。したがって、実行可能ファイル２１４内
の抽象コード手順が呼び出されたとき、抽象コード実行
ルーチン２１８は、抽象コード手順中の第１の抽象コー
ド命令を読み取り、第１の抽象コード命令に対応する事
前にコンパイルされた一連の機械コード命令にプロセッ
サ１０２をジャンプさせる。一連の機械コード命令の実
行が完了した後、抽象コード実行ルーチン２１８は、抽
象コード手順中の第２の命令を読み取り、第２の抽象コ
ード命令に対応する事前にコンパイルされた一連の機械
コード命令にプロセッサ１０２をジャンプさせる。この
解釈プロセスは、抽象コード手順が終了するまで継続す
る。

【００７１】他の実施形態によれば抽象コード実行ルー
チン２１８は実行制御単位でよい。実行制御単位は、オ
ブジェクト・コードに基づいて機械コードを実行するこ
とはないが、それを実行する２つ以上のルーチンを選択
的に呼び出すように構成されたルーチンを実施する。

【００７２】図５ｂは、実行制御ルーチン５１６にリン
クされた実行可能ファイル２１４を示す。実行制御ルー
チン５１６は、実行ルーチン２１８と同様に、プロセス
・イメージ２２０を作成するために実行可能ファイル２
１４に動的にリンクされる。しかし、実行制御ルーチン
５１６は、即時コード生成プログラム５２４にも抽象コ
ード解釈プログラム５２２にもリンクされる。

【００７３】実行可能ファイル２１４内の抽象コード手
順が呼び出されたとき、実行制御ルーチン５１６は、コ
ード生成プログラム５２４または解釈プログラム５２２
を呼び出す。どの実行単位を呼び出すかの選択は、各抽
象コード手順に関する実行制御ルーチン５１６によって
維持される統計に基づいて行うことができる。たとえ
ば、実行制御ルーチン５１６は、各抽象コード手順が何
度呼び出されたかを追跡することができる。ある抽象コ
ード手順が初めて呼び出されたとき、実行制御ルーチン
５１６は、解釈プログラム５２２を呼び出して、抽象コ
ード命令を解釈することができる。抽象コード手順が２
度目に呼び出されたとき、実行制御ルーチン５１６は、
抽象コード手順が即時コンパイルに必要な空間および時
間を正当化できるほど頻繁に呼び出されるという仮定に
基づいてコード生成プログラム５２４を呼び出す。生成
された機械コードは、その後に抽象コード手順を呼び出
せるように直接呼び出される。

【００７４】実行制御ルーチン５１６は、コード生成プ
ログラム５２４と解釈プログラム５２２のどちらかでは
なく、２つのコード生成方法のうちの１つを選択するよ
うに構成することができる。抽象コード手順が初めて呼
び出されたとき、実行制御ルーチン５１６は、コード生
成プログラムに、生成されるコードの効率にそれほど留
意せずに迅速にコードを生成させることができる。抽象
コード手順が何度も呼び出されると、実行制御ルーチン
５１６は、抽象コード手順をより効率的に実施する新し
い一連の機械コードを生成させることができる。一般
に、より効率的なコードを生成するにはより長い時間が
かかる。しかし、手順が頻繁に呼び出される場合、比較
的効率的なコードを生成する際に費やされる追加時間
は、コードによって効率が向上し時間が節約されるため
に補償される。

【００７５】呼出しの頻度は、実行制御ルーチン５１６
がコード実行方法のうちの１つを選択するうえで検討す
る因子の一例に過ぎないことを理解されたい。たとえ
ば、実行制御単位５１６は、プロセス・イメージのサイ
ズまたは実行時に利用可能な資源の量、あるいはその両
方に基づいて実行方法を選択することもできる。たとえ
ば、プロセス・イメージがすでに非常に大きなものであ
る場合、解釈方法を使用することができる。しかし、大
量のメモリが現在未使用である場合、機械コード生成方
法を選択することができる。

【００７６】一実施形態によれば、実行制御単位は、抽
象コード手順が呼び出された頻度を示す履歴データを記
憶装置１０７上に記憶する。このような状況の下で、実
行制御単位は最初、前の実行時セッションからの統計に
基づいて実行方法を選択する。たとえば、あるセッショ
ン中に所与の抽象コード手順が頻繁に呼び出される場
合、実行制御ルーチン５１６は、所与の抽象コード手順
が頻繁に呼び出されることを示す履歴データを記憶する
ことができる。したがって、その後、実行可能なファイ
ル２１４が実行されるときに、実行制御ルーチン５１６
は、最初に呼び出されたときに、所与の抽象コード手順
に対して非常に効率的なソース・コードを生成させるこ
とができる。

【００７７】図２ａに示したプログラミング・ツール
を、本明細書では機能単位として説明している。このよ
うな機能単位は、様々な方法で実施することができる。
たとえば、各機能単位は、別々のハード配線回路で実施
することができる。すべての機能を単一の回路としてハ
ード配線することもできる。好ましい実施形態では、こ
れらの機能はハード配線されない。その代わり、これら
の機能単位は、前述の機能を実行する命令を含むソフト
ウェア・モジュールで実施される。図２ｂは、本発明の
ソフトウェア実施態様を示す。

【００７８】図２ｂを参照すると、メイン・メモリ１０
４は、バス１０１を介してプロセッサ１０２がアクセス
できる複数のソフトウェア・モジュールを記憶する。こ
れらのソフトウェア・モジュールは最初、大容量記憶装
置１０７上に記憶し、実行の前にバス１０１を介してメ
イン・メモリ１０４にロードされる。プロセッサ１０２
がソフトウェア・モジュールを実行する際、ソフトウェ
ア・モジュールに定義されている機能が実行される。

【００７９】メイン・メモリ１０４は、プロセッサ１０
２が命令の実行に応答して処理するデータ構造や値など
他の情報２４０用の記憶域も含む。たとえば、メイン・
メモリ１０４に記憶される他の情報２４０は、プロセッ
サ１０２がソース・コード変換プログラム命令２３０を
実行している間、ソース・コード２００を含むことがで
きる。

【００８０】たとえば、図２ａに示したツールを実施す
るために、メイン・メモリ１０４は、実行されたとき
に、ソース・コード変換プログラム２０２の機能を実行
するソース・コード変換プログラム命令２３０と、実行
されたときに、リンク可能抽象コード変換プログラム２
０６の機能を実行するリンク可能抽象コード変換プログ
ラム命令２３２と、実行されたときに、静的リンカ２１
０の機能を実行する静的リンカ命令２３４と、実行され
たときに、動的リンカ２１６の機能を実行する動的リン
カ命令２３６を記憶することができる。通常、メイン・
メモリ１０４は、すべてのソフトウェア・モジュールを
同時に含むのではなく、プロセッサ１０２が現在実行し
ている命令を含むソフトウェア・モジュールしか記憶し
ない。

【００８１】機能単位をハード配線回路によって実施す
るとき、各機能単位に対応する回路は、その回路が通信
する他の回路に導体によって物理的に接続される。ソフ
トウェアによって実施される実施形態では、同じ回路
（プロセッサ１０２内の回路）がすべてのソフトウェア
・モジュールの機能を実行する。しかし、ソフトウェア
によって実施される実施形態でも、２つの機能単位間で
情報が伝達されるとき、その２つの機能単位は「結合さ
れている」とみなされる。

【００８２】図６は、ソース・コードに基づいてプロセ
ス・イメージを生成するプロセスのフローチャートを示
す。このプロセスは、ソース・コードに基づいて抽象コ
ードを作成するステップ（ステップ６００）、抽象コー
ドに基づいて抽象コードＰＳＯＦを作成するステップ
（ステップ６０２）、抽象コードＰＳＯＦを含む実行可
能ファイルを作成するステップ（ステップ６０４）、実
行可能ファイルに基づいてプロセス・イメージを作成す
るステップ（ステップ６０６）の各一般ステップを含
む。

【００８３】ソース・コードに応答して抽象コードを作
成するために、ステップ６０８で、ソース・コードが解
析され、抽象意味グラフが作成される。ステップ６１０
で、抽象意味グラフに基づいて抽象コードが生成され
る。前述のように、抽象コードは最初、リンク化ファイ
ル構造の形をとる。

【００８４】抽象コードに基づいて抽象コードＰＳＯＦ
を作成するために、グローバル変数定義セクションが生
成され（ステップ６１２）、外部変数及び手順参照セク
ションが生成され（ステップ６１４）、機械コード化入
力コードが生成され（ステップ６１６）、圧縮抽象コー
ド・セクションが生成される（ステップ６２２）。圧縮
抽象コード・セクションを生成するには、抽象コードを
圧縮するステップ６２０と、圧縮抽象コードを抽象コー
ドＰＳＯＦとして密閉するステップ６２２が含まれる。
これらのステップは、抽象コード・データ構造をメモリ
から直接読み取ることによって実行することも、あるい
は、前に記憶装置に書き込まれた機械独立ソフトウェア
・モジュールを読み取ることによって実行することもで
きる。

【００８５】実行可能ファイルを作成するために、ステ
ップ６０４で、ステップ６０２で作成された抽象コード
ＰＳＯＦが他のＰＳＯＦに静的にリンクされる。前述の
ように、このステップでは、あるＰＳＯＦ中の手順から
他のＰＳＯＦ中の手順への呼出しが処理され（ステップ
６２６）、あるＰＳＯＦ中の手順が、他のＰＳＯＦに定
義されている変数に対して行う参照が処理される（ステ
ップ６２８）。

【００８６】前述のステップは、実行時よりも前に実行
することが好ましい。実行時には、実行可能ファイルに
定義されているプロセスを実施するプロセス・イメージ
が作成される。プロセス・イメージは、実行可能ファイ
ルを実行ルーチンに動的にリンクすることによって作成
される（ステップ６３０）。実行ルーチンとは、抽象コ
ードに定義されている手順を実行する任意のルーチンで
ある。たとえば、実行ルーチンは、解釈プログラムで
も、即時コード生成プログラムでも、解釈プログラムま
たは即時コード生成プログラムを選択的に呼び出す実行
制御ルーチンでもよい。実行可能ファイルは、他の外部
参照手順にも動的にリンクされる（ステップ６３２）。

【００８７】プロセス・イメージは、作成された後、そ
れに定義されているプロセスを実行するように実行され
る。プロセス・イメージの実行時に、イメージ内に抽象
コードで定義された手順を呼び出すことができる。抽象
コードを直接実行することはできないので、抽象コード
で定義された手順を機械コード化手順と同様に処理する
ことはできない。図７は、プロセス・イメージ中に圧縮
抽象コードで表された手順の呼出しを処理する方法のフ
ローチャートを示す。

【００８８】ステップ７００で、抽象コード・プロセス
に対応する機械コード化入力コードが実行される。ステ
ップ７０１で、機械コード化入力コードが実行ルーチン
を呼び出す。本発明の例で、実行ルーチンとは、抽象コ
ード・プロセッサが呼び出された回数に基づいて実行方
法を選択する実行制御単位である。したがってステップ
７２０で、実行制御単位は、特定の抽象コード手順が呼
び出された回数がＮ回よりも少ないかどうかを判定す
る。その特定の抽象コード手順が呼び出された回数がＮ
回よりも少ない場合、制御がステップ７０２に移る。そ
うでない場合、制御はステップ７１０に移る。

【００８９】ステップ７０２で、実行制御単位は、その
特定の抽象コード手順が呼び出されたのがこれが初めて
であるかどうかを判定する。抽象コード手順が呼び出さ
れたのがこれが初めてである場合、制御ステップ７０３
に移り、そうでない場合、制御はステップ７０４に移
る。

【００９０】抽象コード手順が呼び出されたのがこれが
初めてである場合、抽象コード・ルーチンを定義する抽
象コードが圧縮解除される。この点で、ステップ６１０
で形成されたリンク化抽象コード・データ構造が再作成
される。

【００９１】ステップ７０４で、外部制御装置は、抽象
コード解釈プログラム・ルーチンを呼び出して、抽象コ
ード・データ構造を処理する。ステップ７０６で、解釈
プログラム・ルーチンは、抽象コード命令に応答して、
事前にコンパイルされたコードのブロックに実行をジャ
ンプさせることによって、抽象コードで定義されたプロ
セスを実行する。抽象コード手順が完全に実行された
後、制御は、抽象コード手順を呼び出した手順に戻る
（ステップ７０８）。

【００９２】抽象コード手順がＮ回目に呼び出されると
きと、それ以後に呼び出されるすべてのときに、制御は
ステップ７２０からステップ７１０に移る。ステップ７
１０で、実行制御単位は、抽象コード手順が呼び出され
るのがこれでＮ回目かどうかを判定する。この手順が呼
び出されるのがこれでＮ回目であると仮定すると、制御
はステップ７１１に移る。

【００９３】ステップ７１１で、抽象コード手順に対応
する圧縮抽象コードが圧縮解除されてリンク化抽象コー
ド・データ構造が作成される。このステップ７１１が必
要なのは、この手順が初めて呼び出されたときにステッ
プ７０３で作成された抽象コード・データ構造がすでに
処理されている場合だけである。ステップ７１２で、実
行制御単位はコード生成ルーチンを呼び出す。ステップ
７１４で、コード生成ルーチンは、抽象コード手順に定
義されているプロセスを実施する機械コードを生成す
る。機械コードが生成された後、ステップ７１６で機械
コードが実行される。この手順に対応する機械コードの
実行が完了した後、制御は呼出し側手順に戻る（ステッ
プ７０８）。

【００９４】抽象コード手順が呼び出された回数がＮ＋
１回以上になったとき、この手順用の機械コードはすで
に生成されている。したがって、この手順が呼び出され
た回数がＮ回を超えたことが判定された（ステップ７１
０）後、制御は直接、ステップ７１６に移り、対応する
機械コードが実行される。

【００９５】図７に示したプロセスは例示的なものに過
ぎない。抽象コード手順を実行する実際のプロセスは、
処理系ごとに異なるものでよい。たとえば、実行ルーチ
ンは単なる解釈プログラムでもコード生成プログラムで
もよい。実行ルーチンは、抽象コード手順が初めて呼び
出されたときにより非効率的な機械コードを生成させ、
抽象コード手順が呼び出された回数が所定の回数を超え
たときにより効率的な機械コードを生成させる実行制御
単位でもよい。実行制御単位は、前のセッション中に記
憶された情報に基づいて抽象コード実行方法を選択する
ように構成することもできる。

【００９６】本発明の特定の実施形態について説明した
が、本開示によって、当業者には様々な修正および代替
が明らかになろう。そのような修正および代替は、本発
明の範囲内のものであり、添付の請求の範囲によってカ
バーされるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の好ましい実施形態を実施することが
できるコンピュータ・システムのブロック図である。

【図２】 本発明の実施形態によるソフトウェア開発を
示すデータ流れ図（ａ）と、メモリに記憶されたソフト
ウェア・モジュールとしての図２ａのツールを示すブロ
ック図（ｂ）である。

【図３】 図２ａのソース・コード変換器をさらに詳し
く示すブロック図（ａ）と、図２ａのリンク可能な抽象
コード変換器を示すブロック図（ｂ）である。

【図４】 本発明の一実施形態による抽象コード・プラ
ットフォーム標準オブジェクト・ファイルの構造を示す
ブロック図（ａ）と、図４ａの抽象コード・プラットフ
ォーム標準オブジェクト・ファイルを含む静的にリンク
された実行ファイルを示すブロック図（ｂ）である。

【図５】 本発明の実施形態による抽象コード実行ルー
チンに動的にリンクされた実行ルーチンを示すブロック
図（ａ）と、本発明の代替実施形態による抽象コード実
行ルーチンに動的にリンクされた実行制御ルーチンを示
すブロック図（ｂ）である。

【図６】 本発明の一実施形態によってソース・コード
から処理イメージを作成するステップを示すフローチャ
ートである。

【図７】 実行時に抽象コード手順を実行する方法を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１００ コンピュータ・システム １０１ バス １０２ プロセッサ １０４ 動的記憶装置 １０７ データ記憶装置 １２１ 表示装置 ２００ ソース・コード ２０４ 機械独立コード（抽象コード） ２０６ リンク可能抽象コード変換プログラム ２０８ 抽象コードＰＳＯＦ ３００ パーサ ３０２ 抽象意味グラフ ３０４ 抽象コード生成プログラム ３１０ グローバル変数処理装置 ３１２ 外部参照処理装置 ３１４ 呼出しルーチン生成装置 ３１６ 抽象コード密閉装置 ４０２ グローバル変数定義セクション ４０４ 変数及び手順参照セクション ４０６ 機械コード化入力コード・セクション ４０８ 圧縮抽象コード・セクション ４１０ 機械コード化ＰＳＯＦ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 セオドア・シイ・ゴールドスティン アメリカ合衆国 94306 カリフォルニア 州・パロ アルト・ラ パラ アヴェニ ュ・875

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラットフォーム標準オブジェクト・フ
   ァイルを生成する方法において、 ａ）少なくとも１つの手順を定義する機械独立ソフトウ
   ェア・モジュールを提供するステップと、 ｂ）前記機械独立ソフトウェア・モジュールにグローバ
   ル変数が定義されているかどうかを判定するために前記
   抽象コードを分析するステップと、 ｃ）前記機械独立ソフトウェア・モジュールにグローバ
   ル変数が定義されている場合に、 ｃ１）前記グローバル変数の定義のリストを生成し、 ｃ２）前記プラットフォーム標準オブジェクト・ファイ
   ルに前記定義リストを記憶するステップと、 ｄ）前記少なくとも１つの手順が外部変数または外部手
   順を参照するかどうかを判定するために前記抽象コード
   を分析するステップと、 ｅ）前記少なくとも１つの手順が外部変数または外部手
   順を参照する場合に、 ｅ１）前記外部変数または外部手順を示す記号参照のリ
   ストを生成し、 ｅ２）前記プラットフォーム標準オブジェクト・ファイ
   ルに前記記号参照リストを記憶するステップと、 ｆ）クライアントが少なくとも１つの手順を呼び出した
   ときに実行ルーチンを呼び出す機械命令のシーケンスを
   生成するステップと、 ｇ）前記プラットフォーム標準オブジェクト・ファイル
   に前記機械命令シーケンスを記憶するステップと、 ｈ）前記プラットフォーム標準オブジェクト・ファイル
   に前記抽象コードを記憶するステップとを含むことを特
   徴とする方法。
2. 【請求項２】 さらに、前記プラットフォーム標準オブ
   ジェクト・ファイルに前記抽象コードを記憶する前記ス
   テップよりも前に前記抽象コードを圧縮するステップを
   含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 ソフトウェア・モジュールに定義されて
   いる第２の手順を呼び出す第１のプラットフォーム標準
   オブジェクト・ファイルで実施される第１の手順を含む
   コンピュータ・プログラムをプラットフォーム上で実行
   する方法において、 ａ）前記ソフトウェア・モジュールに基づいて、コード
   を含む第２のプラットフォーム標準オブジェクト・ファ
   イルを生成するステップと、 ｂ）前記第１のプラットフォーム標準オブジェクト・フ
   ァイルを前記第２のプラットフォーム標準オブジェクト
   ・ファイルに静的にリンクするステップと、 ｃ）前記プログラムの実行時に、前記第２のプラットフ
   ォーム標準オブジェクト・ファイルを実行ルーチンに動
   的にリンクするステップと、 ｄ）前記第１の手順が前記第２の手順を呼び出したとき
   に前記実行ルーチンを呼び出すステップと、 ｅ）前記実行ルーチンに、前記第２のプラットフォーム
   標準オブジェクト・ファイル中の前記コードに応答して
   前記第２の手順を実行させるステップとを含むことを特
   徴とする方法。
4. 【請求項４】 記憶装置に記憶されている、少なくとも
   １つの手順を定義する抽象コードを備えた機械独立ソフ
   トウェア・モジュールからプラットフォーム標準オブジ
   ェクト・ファイルを生成する装置において、 前記機械独立ソフトウェア・モジュールにグローバル変
   数が定義されているかどうかを判定するために前記抽象
   コードを分析し、前記機械独立ソフトウェア・モジュー
   ルにグローバル変数が定義されている場合に、前記グロ
   ーバル変数の定義のリストを生成し、前記プラットフォ
   ーム標準オブジェクト・ファイルに前記定義リストを記
   憶するグローバル変数処理装置と、 前記少なくとも１つの手順が外部変数または外部手順を
   参照するかどうかを判定するために前記抽象コードを分
   析し、前記少なくとも１つの手順が外部変数または外部
   手順を参照する場合に、前記外部変数または外部手順を
   示す記号参照のリストを生成し、前記プラットフォーム
   標準オブジェクト・ファイルに前記記号参照リストを記
   憶する外部参照処理装置と、 クライアントが少なくとも１つの手順を呼び出したとき
   に実行ルーチンを呼び出す機械命令のシーケンスを生成
   し、前記プラットフォーム標準オブジェクト・ファイル
   に前記機械命令シーケンスを記憶する呼出しルーチン生
   成装置と、 前記プラットフォーム標準オブジェクト・ファイルに前
   記抽象コードを記憶する抽象コード密閉装置とを備える
   ことを特徴とする装置。
5. 【請求項５】 さらに、 プロセッサと、 前記プロセッサに結合されたメモリとを備え、 前記グローバル変数処理装置、前記外部参照処理装置、
   前記呼出しルーチン生成装置、前記抽象コード密閉装置
   が、それぞれ前記メモリに記憶されている複数の命令を
   前記プロセッサに実行させることによって実施されるこ
   とを特徴とする請求項４に記載の装置。