JPH10124325A - 変数の最適配置方法、変数の最適配置装置及び変数の最適配置プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

変数の最適配置方法、変数の最適配置装置及び変数の最適配置プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体

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JPH10124325A
JPH10124325A JP8284312A JP28431296A JPH10124325A JP H10124325 A JPH10124325 A JP H10124325A JP 8284312 A JP8284312 A JP 8284312A JP 28431296 A JP28431296 A JP 28431296A JP H10124325 A JPH10124325 A JP H10124325A
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variable
access frequency
program
variables
function
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JP8284312A
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Kazufumi Honda
和史 本多
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • G06F8/41—Compilation
    • G06F8/43—Checking; Contextual analysis
    • G06F8/433—Dependency analysis; Data or control flow analysis
    • G—PHYSICS
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    • G06F8/44—Encoding
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 最適な外部変数のメモリ配置を行い、目的プ
ログラムのオブジェクトサイズを小さくし、目的プログ
ラムの実行速度を向上させることである。 【解決手段】 入力部１００から原始プログラムを入力
し、言語処理部２１０にて入力した原始プログラムにつ
いて言語処理を行い中間コードを出力する。その依存関
係解析部２２１にて中間コードに含まれる関数の依存関
係を解析し、変数定義検索部２２２にて解析された依存
関係から各変数のプログラム実行時のアクセス頻度を調
べ、変数配置部２２３にてアクセス頻度の高い変数は、
低位のアドレス領域に配置するようにする。コード生成
部２２４にて配置された変数の情報を含む中間コードか
らオブジェクトコードを生成し、出力部３００にて生成
されたオブジェクトコードを出力するようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変数の最適配置方
法、変数の最適配置装置及び変数の最適配置プログラム
を格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関
し、特に、変数を効率よく配置することによりオブジェ
クトサイズを小さくして目的プログラムの実行速度を向
上させる変数の最適配置の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータシステムに用いられるプロ
グラムの開発は、開発者がＣやＦｏｒｔｒａｎ等のプロ
グラミング言語で作成した原始プログラムを作成し、こ
の原始プログラムを機械語に変換することにより行われ
る。この原始プログラムを作成する際には、途中の計算
過程の値を一時的に保持する等の理由から変数を定義し
て、その変数を用いて所定の計算を行わせる命令を記述
する場合が多い。
【０００３】図９は、従来の変数配置指定方法を説明す
るための図である。変数の配置先の指定は、変数宣言す
る際に修飾子を明示的になされる。ここで＿ｔｉｎｙは
８ビットアドレス領域を、＿ｎｅａｒは１６ビットアド
レス領域を、＿ｆａｒは２４ビットアドレス領域を示す
ものとする。一般的には明示的な指定がない場合に変数
は、最も広い領域である＿ｆａｒ領域に配置される。
【０００４】図１０は、上述の＿ｔｉｎｙ，＿ｎｅａ
ｒ，＿ｆａｒの変数のメモリアドレスマッピングの例を
説明するための図である。＿ｔｉｎｙは、上述の通り８
ビットのアドレス領域を示すものであるから、（０ｘ０
０）から（０ｘｆｆ）までの領域が該当する。従って、
この領域のアドレスは、１バイトで表現することができ
る。また、＿ｎｅａｒは、１６ビットのアドレス領域を
示すものであるから、（０ｘ１００）から（０ｘｆｆｆ
ｆ）までの領域が該当する。従って、この領域のアドレ
スは、２バイトで表現することができる。さらに、＿ｆ
ａｒは、２４ビットのアドレス領域を示すものであるか
ら、（０ｘ１００００）から（０ｘｆｆｆｆｆｆ）まで
の領域が該当する。従って、この領域のアドレスは、３
バイトで表現することができる。
【０００５】以上から、＿ｔｉｎｙ領域のように、低位
のアドレス領域は、アドレスの指定のサイズが最も少な
くて済むので、オブジェクトコードに表現するアドレス
のサイズを小さくすることができる。従って、この領域
を指定することによりオブジェクトサイズを小さくする
ことができる。
【０００６】この最もアドレスの指定が少なくて済む＿
ｔｉｎｙ領域は、最も小さい領域であるため、全ての変
数についてこの領域を指定することが出来ない場合が多
い。このため、プログラム作成者は作成した原始プログ
ラムからどの変数のアクセス頻度が高いかを判断し、ア
クセス頻度の高い変数を＿ｔｉｎｙ，＿ｎｅａｒに明示
的に配置することにより、これらの変数をアクセスする
際の命令のオブジェクトサイズが小さくなり、実行速度
の向上を図っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】アクセス頻度の高い変
数を＿ｔｉｎｙ，＿ｎｅａｒ等のアドレス指定のサイズ
の小さい領域に配置することにより、これらの変数をア
クセスする際の命令のオブジェクトサイズが小さく、か
つコードサイズの減少になつがり、その結果、実行速度
の向上につながる。
【０００８】しかしながら、配置先の指定は、プログラ
ムの作成者が明示的に行うものである。プログラムは専
用の言語処理装置を用いてコンパイルされ、実行モジュ
ールへと変換される際に最適化が行われるため、実際に
は他の変数に比べ意図したアクセス頻度が少なくなると
いう事態が生じる。また、プログラムサイズの増加に伴
い、変数のアクセス頻度は算出し難いものになり、オブ
ジェクトサイズの減少、実行速度の向上を困難にしてい
た。
【０００９】図１１に例示した原始プログラムでは、関
数と繰り返し文を含む構成になっている。２３で示され
る関数ｔｕｐｌｅ（）中にある２つの繰り返し文２５と
２６は、いずれも繰り返し回数が原始プログラム上では
不明である。
【００１０】ここで、繰り返し文２６の繰り返しが多い
ことを原始プログラム作成者が認知しているならば、そ
の繰り返し文で使用されている外部変数宣言文２２、お
よび２２′で宣言された変数ａｒｒａｙ１とａｒｒａｙ
２が外部変数宣言文２１で宣言された変数ａｔｔｒｉｂ
ｕｔｅよりもアクセス頻度が高いと、原始プログラム作
成者により推測される。
【００１１】図１２に例示したプログラムは、専用の言
語処理装置により出力された中間コードを専用の中間コ
ード処理装置により最適化を受けて変換された出力プロ
グラムである。図１２でアクセス頻度が高いと推測され
た外部変数ａｒｒａｙ１とａｒｒａｙ２は命令３１と命
令３２で示されるロード命令により、その先頭アドレス
がレジスタに割り付けられ、以降図１１の命令２８で実
施される代入は、図１２の命令群３５に見られるように
レジスタ渡しにより実現されている。その結果、アクセ
ス頻度が高いと見られた外部変数ａｒｒａｙ１とａｒｒ
ａｙ２の実際のアクセス回数がともに１度だけであるこ
とがわかる。結果として実際には、外部変数宣言文２
２、および２２′で宣言された変数ａｒｒａｙ１とａｒ
ｒａｙ２よりも外部変数宣言文２１で宣言された変数ａ
ｔｔｒｉｂｕｔｅの方がアクセス頻度が高くなる。
【００１２】図１３は、上述したプログラム作成者が外
部変数を適宜配置する手法にて生成されたオブジェクト
コードマップである。例えば、８１や８２に示すように
アクセス頻度が実際は高いにもかかわらず、アドレスの
指定が大きくなる場合もあり、プログラム作成者の意思
に反してオブジェクトサイズが大きくなリ、プログラム
実行速度の向上を図ることができないという問題点があ
った。
【００１３】以上のように、プログラム作成者が外部変
数を適宜配置する手法では実際のアクセス回数を算出す
ることが困難であり、作成者の意図を必ずしも満足しな
い結果を引き起こすという問題があった。
【００１４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、最適な外部変数のメ
モリ配置を行い、目的プログラム（実行形式のプログラ
ム）のオブジェクトサイズを小さくし、目的プログラム
の実行速度を向上させることができる変数の最適配置方
法及びその装置及び変数の最適配置プログラムを格納し
たコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供すること
にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、変数の最適な配置を行う方法に
おいて、原始プログラム内で使用される各変数について
プログラム実行時のアクセス頻度を解析し、この解析さ
れたアクセス頻度に基づいて、前記原始プログラムから
生成されるオブジェクトコードが最小になるように前記
変数を配置することを含むことを特徴とする。
【００１６】上記請求項１の発明の構成のように、原始
プログラムにおけるアクセス頻度を解析せずに、プログ
ラム実行時のアクセス頻度を解析することで、プログラ
ム実行時のアクセス頻度を正確に知ることができるので
ある。従って、より最適な変数のメモリ配置を行うこと
ができるので、目的プログラムのオブジェクトサイズを
小さくすることができる。これにより、目的プログラム
の実行速度の向上を図ることができるのである。
【００１７】請求項２の発明は、変数の最適配置を行う
方法において、原始プログラム内で使用される各変数に
ついてプログラム実行時のアクセス頻度を解析し、この
解析されたアクセス頻度に基づいて、最もアクセス頻度
の大きな変数から順に低位のアドレス領域に配置するこ
とを含むことを特徴とする。
【００１８】上記請求項２の発明の構成のように、アク
セス頻度の大きな変数から順に低位のアドレス領域に配
置することで、アクセス頻度の大きな変数をよりアドレ
ス指定の少ないアドレス領域に配置することができる。
従って、より最適な変数のメモリ配置を行うことができ
るので、目的プログラムのオブジェクトサイズを小さく
することができる。これにより、目的プログラムの実行
速度の向上を図ることができるのである。ここで、低位
のアドレス領域とは、アドレス指定のサイズが小さい領
域をいう。
【００１９】請求項３の発明は、前記請求項１または２
におけるアクセス頻度を解析する際には、前記原始プロ
グラムを言語処理により最適化処理が施された中間コー
ドを生成し、この中間コードを用いてプログラム実行時
のアクセス頻度を解析することを特徴とする。
【００２０】このように、一度中間コードに変換し、そ
の中間コードに対してプログラム実行時のアクセス頻度
を解析することで、より解析処理を容易に行うことがで
きるのである。
【００２１】請求項４の発明は、原始プログラムを入力
する原始プログラム入力ステップと、前記入力した原始
プログラムについて言語処理を行い、中間コードを出力
する言語処理ステップと、前記中間コードの関数の依存
関係を解析する依存関係解析ステップと、前記解析され
た依存関係から各変数のプログラム実行時のアクセス頻
度を調べる変数定義検索ステップと、前記調べられたア
クセス頻度に基づき、アクセス頻度の高い変数を低位の
アドレス領域に配置する変数配置ステップと、前記配置
された変数の情報を含む中間コードからオブジェクトコ
ードを生成するコード生成ステップとを含むことを特徴
とする。
【００２２】上記請求項４の発明の構成のように、アク
セス頻度の高い変数を、低位のアドレス領域に配置する
ことで、アクセス頻度の大きな変数をよりアドレス指定
の少ないアドレス領域に配置することができる。従っ
て、より最適な変数のメモリ配置を行うことができるの
で、目的プログラムのオブジェクトサイズを小さくする
ことができる。これにより、目的プログラムの実行速度
の向上を図ることができるのである。ここで、上記アク
セス頻度が高い変数が複数ある場合には、アクセス頻度
の高い変数から順に低位のアドレス領域に配置すること
がプログラムの実行速度の向上を更に図ることができる
という点で好ましい。
【００２３】請求項５の発明は、前記請求項４における
変数定義検索ステップは、前記中間コードに含まれる関
数に対し、各関数内で繰り返しがあるか否かを判定し、
前記繰り返しがある場合には、その繰り返し回数を調
べ、前記繰り返しの中で関数呼び出しがある場合にはそ
の関数に前記調べた繰り返し回数の重みをつけ、前記繰
り返しの中で変数のアクセスがある場合には、変数のア
クセス頻度を保持するアクセス頻度情報にアクセス回数
を加算し、前記重みがついた関数内での変数のアクセス
がある場合には、アクセス回数にその重みを乗じた値を
アクセス回数として前記アクセス頻度情報に加算するこ
とを含むことを特徴とする。
【００２４】上記請求項５の発明の構成によれば、原始
プログラムに繰り返し文が含まれていても、正確にアク
セス頻度を解析することができるため、効率よく変数を
配置するができる。従って、目的プログラムのオブジェ
クトサイズを小さくすることができる。これにより、目
的プログラムの実行速度の向上を図ることができるので
ある。ここで、繰り返し文とは、一定の繰り返し部分を
一定回数繰り返し実行する命令群をいい、ループ文とも
言うことができる。例えば、Ｃ言語では、ｆｏｒ文やｗ
ｈｉｌｅ文が含まれる。
【００２５】また、上記目的を達成するため、請求項６
の発明は、原始プログラムを入力する原始プログラム入
力部と、前記入力した原始プログラムについて言語処理
を行い、中間コードを出力する言語処理部と、前記中間
コードの関数の依存関係を解析する依存関係解析部と、
前記解析された依存関係から各変数のプログラム実行時
のアクセス頻度を調べる変数定義検索部と、前記調べら
れたアクセス頻度に基づき、アクセス頻度の高い変数を
低位のアドレス領域に配置する変数配置部と、前記配置
された変数の情報を含む中間コードからオブジェクトコ
ードを生成するコード生成部と、を含むことを特徴とす
る。
【００２６】上記請求項６の発明の構成のように、アク
セス頻度の高い変数を、低位のアドレス領域に配置する
ことで、アクセス頻度の大きな変数をよりアドレス指定
の少ないアドレス領域に配置することができる。従っ
て、より最適な変数のメモリ配置を行うことができるの
で、目的プログラムのオブジェクトサイズを小さくする
ことができる。これにより、目的プログラムの実行速度
の向上を図ることができるのである。ここで、上記アク
セス頻度が高い変数が複数ある場合には、アクセス頻度
の高い変数から順に低位のアドレス領域に配置すること
が好ましい。
【００２７】請求項７の発明は、前記請求項６における
変数定義検索部は、前記中間コードの各関数内で、前記
関数内で繰り返しがあるか否かを判定する手段と、前記
繰り返しがある場合には、その繰り返し回数を調べる手
段と、前記繰り返しの中で関数呼び出しがある場合には
その関数に前記調べた繰り返し回数の重みをつける手段
と、前記繰り返しの中で変数のアクセスがある場合に
は、変数のアクセス頻度を保持するアクセス頻度情報保
持手段にアクセス回数を加算する手段と、前記重みがつ
いた関数内での変数のアクセスがある場合には、アクセ
ス回数にその重みを乗じた値をアクセス回数として前記
アクセス頻度情報に加算する手段と、を含むことを特徴
とする。
【００２８】上記請求項７の発明の構成によれば、原始
プログラムに繰り返し文が含まれていても、正確にアク
セス頻度を解析することができるため、効率よく変数を
配置するができる。従って、目的プログラムのオブジェ
クトサイズを小さくすることができる。これにより、目
的プログラムの実行速度の向上を図ることができるので
ある。
【００２９】また、上記目的を達成するため、請求項８
の発明は、原始プログラム内で使用される各変数につい
てプログラム実行時のアクセス頻度を解析する処理と、
この解析されたアクセス頻度に基づいて、前記原始プロ
グラムから生成されるオブジェクトコードが最小になる
ように前記変数を配置する処理と、含み、これら処理を
コンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３０】上記請求項８の発明の構成のように原始プ
ログラムにおけるアクセス頻度を解析せずに、プログラ
ム実行時のアクセス頻度を解析することで、プログラム
実行時のアクセス頻度を正確に知ることができるのであ
る。従って、より最適な変数のメモリ配置を行うことが
できるので、目的プログラムのオブジェクトサイズを小
さくすることができる。これにより、目的プログラムの
実行速度の向上を図ることができるのである。
【００３１】請求項９の発明は、原始プログラム内で使
用される各変数についてプログラム実行時のアクセス頻
度を解析する処理と、この解析されたアクセス頻度に基
づいて、最もアクセス頻度の大きな変数から順に低位の
アドレス領域に配置する処理と、を含み、これら処理を
コンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３２】上記請求項９の発明の構成のように、アク
セス頻度の大きな変数から順に低位のアドレス領域に配
置することで、アクセス頻度の大きな変数についてのア
ドレス指定の少ないアドレス領域に配置することができ
る。従って、より最適な変数のメモリ配置を行うことが
できるので、目的プログラムのオブジェクトサイズを小
さくすることができる。これにより、目的プログラムの
実行速度の向上を図ることができるのである。
【００３３】請求項１０の発明は、前記請求項８または
９におけるアクセス頻度を解析する際には、前記原始プ
ログラムを言語処理により最適化処理が施された中間コ
ードを生成する処理と、この中間コードを用いてプログ
ラム実行時のアクセス頻度を解析する処理と、を含み、
これら処理をコンピュータに実行させることを特徴とす
る。
【００３４】このように、一度中間コードに変換し、そ
の中間コードに対してプログラム実行時のアクセス頻度
を解析することで、より解析処理を容易に行うことがで
きるのである。
【００３５】請求項１１の発明は、原始プログラムを入
力する原始プログラム入力ステップと、前記入力した原
始プログラムについて言語処理を行い、中間コードを出
力する言語処理ステップと、前記中間コードの関数の依
存関係を解析する依存関係解析ステップと、前記解析さ
れた依存関係から各変数のプログラム実行時のアクセス
頻度を調べる変数定義検索ステップと、前記調べられた
アクセス頻度に基づいてアクセス頻度の高い変数から順
に、低位のアドレス領域に配置する変数配置ステップ
と、前記配置された変数の情報を含む中間コードからオ
ブジェクトコードを生成するコード生成ステップと、を
含み、これらステップをコンピュータに実行させること
を特徴とする。
【００３６】上記請求項１１の発明の構成のように、ア
クセス頻度の高い変数を、低位のアドレス領域に配置す
ることで、アクセス頻度の大きな変数をよりアドレス指
定の少ないアドレス領域に配置することができる。従っ
て、より最適な変数のメモリ配置を行うことができるの
で、目的プログラムのオブジェクトサイズを小さくする
ことができる。これにより、目的プログラムの実行速度
の向上を図ることができるのである。
【００３７】請求項１２の発明は、前記請求項１１にお
ける変数定義検索ステップは、前記中間コードに含まれ
る関数に対し、各関数内で繰り返しがあるか否かを判定
する処理と、前記繰り返しがある場合には、その繰り返
し回数を調べる処理を、前記繰り返しの中で関数呼び出
しがある場合にはその関数に前記調べた繰り返し回数の
重みづけを行う処理と、前記繰り返しの中で変数のアク
セスがある場合には、変数のアクセス頻度を保持するア
クセス頻度情報にアクセス回数を加算する処理と、前記
重みがついた関数内での変数のアクセスがある場合に
は、アクセス回数にその重みを乗じた値をアクセス回数
として前記アクセス頻度情報に加算する処理と、を含
み、これら処理をコンピュータに実行させることを特徴
とする。
【００３８】上記請求項１２の発明の構成によれば、原
始プログラムに繰り返し文が含まれていても、正確にア
クセス頻度を解析することができるため、効率よく変数
を配置するができる。従って、目的プログラムのオブジ
ェクトサイズを小さくすることができる。これにより、
目的プログラムの実行速度の向上を図ることができるの
である。
【００３９】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る変数の最適配
置方法及びその装置及び変数の最適配置プログラムを格
納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施形態
について、図面を引用しながら説明する。
【００４０】図１は、本実施形態の変数の最適配置装置
を示すブロック図である。この装置は、原始プログラム
を入力する原始プログラム入力部１００と、入力した原
始プログラムについて言語処理を行い、中間コードを出
力する言語処理部２１０と、中間コードの関数の依存関
係を解析する依存関係解析部２２１と、解析された依存
関係から各変数のプログラム実行時のアクセス頻度を調
べる変数定義検索部２２２と、調べられたアクセス頻度
に基づき、アクセス頻度の高い変数を、低位のアドレス
領域に配置する変数配置部２２３と、配置された変数の
情報を含む中間コードからオブジェクトコードを生成す
るコード生成部２２４と、生成されたオブジェクトコー
ドを出力する出力プログラム出力部３００とを備えるも
のである。
【００４１】ここで、入力部１００は、キーボード、マ
ウス、ライトペン、又はフレキシブルディスク装置等が
含まれ、処理部２００は、各種の処理を行うためのＣＰ
Ｕと、この処理の命令を記憶する記憶部とを含む通常の
コンピュータシステムが含まれ、また、出力部３００
は、ディスプレイ装置やプリンタ装置等が含まれる。上
記処理部２００に含まれる言語処理部２１０及び中間コ
ード処理部２２０の各処理の命令は、記憶部に保持され
ており、必要に応じてＣＰＵにロードされ、実行がなさ
れる。通常の場合、実行の制御は、操作者が入力部１０
０に対して命令（コマンド）の入力を行うことによりな
される。
【００４２】図２は、本実施形態の変数の最適配置方法
を示すフローチャートである。このフローチャートは、
原始プログラムを入力する原始プログラム入力ステップ
Ｓ１１０と、入力した原始プログラムについて言語処理
を行い、中間コードを出力する言語処理ステップＳ１２
０と、中間コードの関数の依存関係を解析する依存関係
解析ステップＳ１３０と、解析された依存関係から各変
数のプログラム実行時のアクセス頻度を調べる変数定義
検索ステップＳ１４０と、調べられたアクセス頻度が高
い変数を、低位のアドレス領域に配置する変数配置ステ
ップ１５０と、配置された変数の情報を含む中間コード
からオブジェクトコードを生成するコード生成ステップ
Ｓ１６０と、生成されたオブジェクトコードを出力する
出力プログラム出力ステップＳ１７０とを含むものであ
る。
【００４３】以下、本実施形態の変数の最適配置処理の
具体例について説明する。図３は、本実施形態の具体例
を説明するために用いる原始プログラムである。まず、
この原始プログラムは、入力部１００より処理部２００
に入力される（ステップＳ１１０）。この入力は、キー
ボード等より原始プログラムのファイルを指定すること
により行ってもよいし、エディタ等で編集した原始プロ
グラムを入力するようにしてもよい。入力された原始プ
ログラムは、言語処理部２１０にて中間コードに変換さ
れる（ステップＳ１２０）。中間コードは種々の最適化
を受けた形で出力され、通常の専用の中間コード処理装
置より出力される図４で示される出力プログラムと対応
がほぼ同じ形態をとる。以降、説明の簡便のため、本実
施形態の言語処理部２１０にて出力された中間コード
は、図４に示した中間コードであるものとする。
【００４４】続いて、依存関係解析部２２１にて図４に
示す中間コードに記述された関数の依存関係を解析する
（ステップＳ１３０）。図４においては、命令群５１と
５２はそれぞれ関数ｔｕｐｌｅとｆｕｎｃｔｉｏｎでの
処理を示す。命令群５１の中において、命令５３で示さ
れる文が、関数ｔｕｐｌｅの中から関数ｆｕｎｃｔｉｏ
ｎを呼び出している。同様に関数部分５２の中において
関数呼出し文５４で呼び出される文が関数ｆｕｎｃｔｉ
ｏｎ中から関数ｃｈｅｃｋを呼び出していることを示
す。従って、その結果、図５で示される様な依存関係を
表すグラフデータが作成される。
【００４５】続いて、変数定義検索部２２２にて、グラ
フで求められた関数内において、関数内で繰り返しがな
いか調べる（ステップＳ１４０）。繰り返しがあれば、
繰り返し回数を算出する。その回数は、変数などの情報
を用いて、最大繰り返し回数を推定できるものであれば
その値を算出し、推定できないものは適当な大きな値を
設定しておく。また、グラフに重みがついている場合
は、繰り返し回数に重みを積算する。続いて、繰り返し
部分で関数呼び出しが行われていれば、関数の依存関係
を表す図５のグラフに値７０で示される回数の重みをつ
ける。そして繰り返しの中に外部変数のアクセスがある
か検索する。すなわち、外部変数は図４に示す変数定義
部５５で宣言テーブルを構成しており、この中にある外
部変数が使用されているかどうかを検索することにな
る。繰り返し部分で外部変数が使用されている場合は、
図６で示される外部変数アクセス頻度情報テーブルに、
その繰り返し回数を加算する。以下、次の繰り返しに進
み、次の関数についても上記と同様のことを行う。
【００４６】図７は、変数定義検索ステップＳ１４０に
おける外部変数のアクセス頻度を求めるフローチャート
を示したものである。まず、入力した中間コードに含ま
れる関数内に繰り返しがあるか否かを判定する（ステッ
プＳ１４１）。この判定により関数内に繰り返しがあれ
ば、その繰り返し回数を調べる（ステップＳ１４２）。
この回数の調べ方は、上述の如くである。続いて、その
繰り返しの中で関数の呼び出しがあるか否かを判定する
（ステップＳ１４３）。関数呼び出しがある場合には、
繰り返し回数だけグラフデータに重みをつける（ステッ
プＳ１４４）。続いて、その繰り返しの中で外部変数の
アクセスがあるか否かを判定し（ステップＳ１４５）、
その判定の結果外部変数のアクセスがある場合には、そ
の情報をアクセス頻度情報に加算する。このようにし
て、１つの繰り返しの処理が終了し、ステップＳ１４１
に戻って次の繰り返しの処理を行う。これらの処理を関
数内の繰り返しについてすべて行い、全ての繰り返しに
ついて終了した場合には、繰り返し部以外の外部変数の
アクセス回数を調べる（ステップＳ１４７）。図７に示
した処理を入力した中間コードに含まれる全ての関数に
ついて適用する。
【００４７】ここで、図４においては、関数ｔｕｐｌｅ
（）の中で使用されている外部変数は変数５６，５７，
５８，５９のｂｉｎｄ，ｃｕｓｔｏｍ，ａｒｒａｙ１，
ａｒｒａｙ２であり、関数ｆｕｎｃｔｉｏｎの中で使用
されている外部変数は変数６０のａｔｔｒｉｂｕｔｅで
ある。関数内での繰り返しは、ジャンプ文６１のジャン
プ先がラベル６２のＬ２である様に後方参照の形をと
り、この形態であればラベル６２とジャンプ文６１の間
で示される６５は繰り返し部分である。同様にラベル６
４のＬ４とジャンプ文の間で示される部分６６も繰り返
し部分である。
【００４８】この繰り返し部分６５では、関数ｆｕｎｃ
ｔｉｏｎと外部変数ｂｉｎｄがあり、上述の手法に基づ
き、図５のグラフに値７０で示される繰り返し関数ｌａ
ｒｇｅ＿ｎｕｍｂｅｒ（適当な大きな値）を重みとして
つけ、外部変数ｂｉｎｄは、図６のアクセス頻度情報テ
ーブルに繰り返し回数を外部変数ｂｉｎｄのアクセス回
数として加算する。また、重みがついた関数ｆｕｎｃｔ
ｉｏｎの中にある外部変数６０のａｔｔｒｉｂｕｔｅは
一度のアクセスが重みの値倍繰り返すことになり、この
例ではａｔｔｒｉｂｕｔｅのアクセス頻度は（２＊ｌａ
ｒｇｅ＿ｎｕｍｂｅｒ）回になる。以降、同様の操作を
繰り返すことにより、図６に示すように最終的な外部変
数のアクセス頻度情報が作成される。
【００４９】この情報を基に外部変数のアクセス頻度順
位を決定する。この順位により、変数配置部２２３によ
りアクセス頻度の高い順番に低位のアドレス領域（アド
レス指定のサイズが小さいアドレス領域）に外部変数の
配置を行う（ステップＳ１５０）。ここで、この配置に
より低位のアドレス領域が不足した場合には次位のアド
レス領域へ配置する様な調整を実施する。図６は、アク
セス頻度が一番高いのが変数ａｔｔｒｉｂｕｔｅであ
り、次いで変数ｃｕｓｔｏｍとｂｉｎｄである。アドレ
ス領域の空き領域を考慮し、最もアクセス頻度の高い変
数から順に低位のアドレス領域に配置する。例えば、変
数ａｔｔｒｉｂｕｔｅを＿ｔｉｎｙ領域へ、変数ｃｕｓ
ｔｏｍとｂｉｎｄを＿ｎｅａｒ領域へ、その他は＿ｆａ
ｒ領域に配置することを決定する。
【００５０】この決定を基に、中間コードに外部変数の
配置情報を反映させ、コード生成部２２４にてコードジ
ェネレーションを行う（ステップＳ１６０）。次に出力
プログラムをアセンブラコードとして出力する（ステッ
プＳ１７０）。尚、ステップＳ１７０は必要に応じて省
略してもよい。
【００５１】図１３は上述の如く図３の原始プログラム
を外部変数に対する配置指定なしでプログラム作成者が
外部変数を適宜配置する手法によりコンパイルされた場
合のオブジェクトコードマップである。一方、図８は本
実施形態の変数の最適化配置を実施した場合のオブジェ
クトコードマップある。アクセス頻度の一番高い外部変
数ａｔｔｒｉｂｕｔｅのアクセスオブジェクトコード
は、図８では９１，９２に示し、従来例である図１３で
は８１，８２で示される。オブジェクトのコードサイズ
を比較すると、互いに４バイトずつ、最適化配置された
場合の方が小さくなっていることが分かる。以上のよう
にして、本実施形態の変数の最適配置方法及びその装置
によれば、目的プログラムのオブジェクトサイズを小さ
くすることができるので、実行速度の向上を図ることが
できる。
【００５２】なお、上述した変数の最適配置方法を実現
するためのプログラムはコンピュータ読み取り可能な記
録媒体に保存することができる。この記録媒体をコンピ
ュータシステムによって読み込ませ、前記プログラムを
実行してコンピュータを制御しながら上述した変数の最
適配置方法を実現することができる。ここで、前記記録
媒体とは、メモリ装置、磁気ディスク装置、光ディスク
装置等、プログラムを記録することができるような装置
が含まれる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
変数の最適配置方法及びその装置及び変数の最適配置プ
ログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒
体によれば、最適化を受けたレベルでのアクセス頻度の
高い変数を、自動的に低位のアドレス領域に配置するこ
とにより、オブジェクトサイズの小さい命令に置き換え
ることが可能となり、全体としてサイズの減少、しいて
は目的プログラムの実行速度の向上が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の変数の最適配置装置を示すブロッ
ク図である。
【図２】本実施形態の変数の最適配置方法を示すフロー
チャートである。
【図３】本実施形態の説明のために用いる原始プログラ
ムを示す図である。
【図４】図３の原始プログラムが言語処理部２１０によ
り変換された際の中間コードを示す図である。
【図５】関数の依存関係のグラフデータを示す図であ
る。
【図６】外部変数のアクセス頻度情報テーブルを示す図
である。
【図７】変数定義検索ステップＳ１４０の具体例を示す
フローチャートである。
【図８】本実施形態の外部変数の最適化配置処理を実行
してコンパイルされた場合のオブジェクトコードマップ
を示す図である。
【図９】従来の変数配置指定方法を説明するための図で
ある。
【図１０】変数のメモリマッピングを説明するための図
である。
【図１１】従来の変数配置指定方法を説明するために用
いるユーザー定義の原始プログラムを示す図である。
【図１２】図１１の原始プログラムを従来技術により変
換された中間コードを示す図である。
【図１３】従来の外部変数の最適化配置処理を実行して
コンパイルされた場合のオブジェクトコードマップを示
す図である。
【符号の説明】
２１，２２，２２′ 外部変数宣言文 ２３ 関数定義部 ２５，２６ プログラム中の繰り返し部 ２８ 代入命令 ３１，３２ 外部変数へのアクセス文 ３５ 繰り返し部２６に対応する繰り返し部 ５１，５２ 関数部分 ５３，５４ 関数呼出し文 ５５ 変数宣言部 ５６，５７，５８，５９，６０ 変数 ６１，６３ ジャンブ文 ６２，６４ ラベル ６５，６６ 繰り返し部分 ７０ 繰り返しの重みを表す値 ８１，８２ オブジェクトコード ９１，９２ オブジェクトコード １００ 入力部 ２００ 処理部 ２１０ 言語処理部 ２２０ 中間コード処理部 ２２１ 依存関係解析部 ２２２ 変数定義検索部 ２２３ 変数配置部 ２２４ コード生成部 ３００ 出力部

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 変数の最適な配置を行う方法において、 原始プログラム内で使用される各変数についてプログラ
    ム実行時のアクセス頻度を解析し、 この解析されたアクセス頻度に基づいて、前記原始プロ
    グラムから生成されるオブジェクトコードが最小になる
    ように前記変数を配置することを含むことを特徴とする
    変数の最適配置方法。
  2. 【請求項２】 変数の最適配置を行う方法において、 原始プログラム内で使用される各変数についてプログラ
    ム実行時のアクセス頻度を解析し、 この解析されたアクセス頻度に基づき、最もアクセス頻
    度の大きな変数から順に低位のアドレス領域に配置する
    ことを含むことを特徴とする変数の最適配置方法。
  3. 【請求項３】 前記アクセス頻度を解析する際には、 前記原始プログラムを言語処理により最適化処理が施さ
    れた中間コードを生成し、この中間コードを用いてプロ
    グラム実行時のアクセス頻度を解析することを特徴とす
    る請求項１または２記載の変数の最適配置方法。
  4. 【請求項４】 原始プログラムを入力する原始プログラ
    ム入力ステップと、 前記入力した原始プログラムについて言語処理を行い、
    中間コードを出力する言語処理ステップと、 前記中間コードの関数の依存関係を解析する依存関係解
    析ステップと、 前記解析された依存関係から各変数のプログラム実行時
    のアクセス頻度を調べる変数定義検索ステップと、 前記調べられたアクセス頻度に基づいて、アクセス頻度
    の高い変数を低位のアドレス領域に配置する変数配置ス
    テップと、 前記配置された変数の情報を含む中間コードからオブジ
    ェクトコードを生成するコード生成ステップと、 を含むことを特徴とする変数の最適配置方法。
  5. 【請求項５】 前記変数定義検索ステップは、 前記中間コードに含まれる関数に対し、各関数内で繰り
    返しがあるか否かを判定し、前記繰り返しがある場合に
    は、その繰り返し回数を調べ、 前記繰り返しの中で関数呼び出しがある場合にはその関
    数に前記調べた繰り返し回数の重みをつけ、 前記繰り返しの中で変数のアクセスがある場合には、変
    数のアクセス頻度を保持するアクセス頻度情報にアクセ
    ス回数を加算し、 前記重みがついた関数内での変数のアクセスがある場合
    には、アクセス回数にその重みを乗じた値をアクセス回
    数として前記アクセス頻度情報に加算することを含むこ
    とを特徴とする請求項４記載の変数の最適配置方法。
  6. 【請求項６】 原始プログラムを入力する原始プログラ
    ム入力部と、 前記入力した原始プログラムについて言語処理を行い、
    中間コードを出力する言語処理部と、 前記中間コードの関数の依存関係を解析する依存関係解
    析部と、 前記解析された依存関係から各変数のプログラム実行時
    のアクセス頻度を調べる変数定義検索部と、 前記調べられたアクセス頻度に基づき、アクセス頻度の
    高い変数を低位のアドレス領域に配置する変数配置部
    と、 前記配置された変数の情報を含む中間コードからオブジ
    ェクトコードを生成するコード生成部と、 を含むことを特徴とする変数の最適配置装置。
  7. 【請求項７】 前記変数定義検索部は、前記中間コード
    の各関数内で、 前記関数内で繰り返しがあるか否かを判定する手段と、 前記繰り返しがある場合には、その繰り返し回数を調べ
    る手段と、 前記繰り返しの中で関数呼び出しがある場合にはその関
    数に前記調べた繰り返し回数の重みをつける手段と、 前記繰り返しの中で変数のアクセスがある場合には、変
    数のアクセス頻度を保持するアクセス頻度情報保持手段
    にアクセス回数を加算する手段と、 前記重みがついた関数内での変数のアクセスがある場合
    には、アクセス回数にその重みを乗じた値をアクセス回
    数として前記アクセス頻度情報に加算する手段と、 を含むことを特徴とする請求項６記載の変数の最適配置
    装置。
  8. 【請求項８】 原始プログラム内で使用される各変数に
    ついてプログラム実行時のアクセス頻度を解析する処理
    と、 この解析されたアクセス頻度に基づいて、前記原始プロ
    グラムから生成されるオブジェクトコードが最小になる
    ように前記変数を配置する処理と、 を含み、これら処理をコンピュータに実行させることを
    特徴とする変数の最適配置プログラムを格納したコンピ
    ュータ読み取り可能な記録媒体。
  9. 【請求項９】 原始プログラム内で使用される各変数に
    ついてプログラム実行時のアクセス頻度を解析する処理
    と、 この解析されたアクセス頻度に基づいて最もアクセス頻
    度の大きな変数から順に低位のアドレス領域に配置する
    処理と、 を含み、これら処理をコンピュータに実行させることを
    特徴とする変数の最適配置プログラムを格納したコンピ
    ュータ読み取り可能な記録媒体。
  10. 【請求項１０】 前記アクセス頻度を解析する際には、 前記原始プログラムを言語処理により最適化処理が施さ
    れた中間コードを生成する処理と、この中間コードを用
    いてプログラム実行時のアクセス頻度を解析する処理
    と、 を含み、これら処理をコンピュータに実行させることを
    特徴とする請求項８または９記載の変数の最適配置プロ
    グラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒
    体。
  11. 【請求項１１】 原始プログラムを入力する原始プログ
    ラム入力ステップと、 前記入力した原始プログラムについて言語処理を行い、
    中間コードを出力する言語処理ステップと、 前記中間コードの関数の依存関係を解析する依存関係解
    析ステップと、 前記解析された依存関係から各変数のプログラム実行時
    のアクセス頻度を調べる変数定義検索ステップと、 前記調べられたアクセス頻度に基づいてアクセス頻度の
    高い変数から順に、低位のアドレス領域に配置する変数
    配置ステップと、 前記配置された変数の情報を含む中間コードからオブジ
    ェクトコードを生成するコード生成ステップと、 を含み、これらステップをコンピュータに実行させるこ
    とを特徴とする変数の最適配置プログラムを格納したコ
    ンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  12. 【請求項１２】 前記変数定義検索ステップは、 前記中間コードに含まれる関数に対し、各関数内で繰り
    返しがあるか否かを判定する処理する処理と、 前記繰り返しがある場合には、その繰り返し回数を調べ
    る処理と、 前記繰り返しの中で関数呼び出しがある場合にはその関
    数に前記調べた繰り返し回数の重みづけを行う処理と、 前記繰り返しの中で変数のアクセスがある場合には、変
    数のアクセス頻度を保持するアクセス頻度情報にアクセ
    ス回数を加算する処理と、 前記重みがついた関数内での変数のアクセスがある場合
    には、アクセス回数にその重みを乗じた値をアクセス回
    数として前記アクセス頻度情報に加算する処理と、 を含み、これら処理をコンピュータに実行させることを
    特徴とする請求項１１記載の変数の最適配置プログラム
    を格納したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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