JPH11149380A - コンパイラとプログラム最適化方法およびその処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 手続きのパラメタが実行時に決定される変数
である場合にもプログラムの最適化を可能とし、同一の
値を取る可能性の高い変数を含んだプログラムを高速化
させる。 【解決手段】 まず、プロファイル処理部１０２によ
り、プログラム中の変数が実行中に取る値とその頻度と
を記録させ、次に、手続き最適化部１０３により、変数
を用いるプログラム部分を、高頻度の変数の値（特定
値）で特殊化して新たに付加し、実行時、変数の値が特
定値と等しいか否かを判別して、値が一致している場合
に、新たに付加した特殊化プログラム部分を読み出すよ
うに、プログラムを変換するコンパイラ構成とし、同一
の値をとる可能性の高い変数を含んだプログラムを、既
存プロセッサ上で高速に実行させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣやＰＡＳＣＡＬ
等のプログラム言語で書かれたプログラムのコンパイル
処理（翻訳）を行なうコンパイラとそのプログラム最適
化技術に係わり、特に、プログラムの実行速度を高速化
するのに好適なコンパイラとプログラム最適化方法およ
びその処理プログラムを記録した記録媒体に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、Ｃ言語における関数等、プログ
ラム言語における手続きは、パラメタのうち幾つかが特
定の値で呼び出されることが多い。これは、手続きが、
汎用性を考慮して作成されることが多く、異なるパラメ
タで同一の手続き呼び出すことにより、同一のプログラ
ムを利用して、異なる処理を実現できるようにしている
ためである。この結果、最初から特定の呼出しパターン
のみに対応して記述した手続きと比較すると、その実行
速度は低下してしまう。

【０００３】このような点に着目して、定数値をパラメ
タとして持つ手続き呼び出しを、パラメタの値を固定化
したプログラムの呼び出しに変更することで、プログラ
ムの実行速度を向上させるcloningと呼ばれる技術があ
る。ここで、元の手続きに対して、変更後のプログラム
は、取り得るパラメタ値の範囲が限定されるので、この
ような手続きは、元の手続きに対して特殊化されている
とされる。

【０００４】具体的には、例えば、K.D.Cooper,他によ
る「“Procedure Cloning." In Proceedings of the 19
92 International Conference on Computer Languages,
pages96-105, 1992」に示されているように、手続き呼
び出しパラメタが定数の場合に、呼び出し点で定数値を
持つパラメタに対応して手続き本体を複写し、パラメタ
の値を手続き間の定数伝搬によって定数に変更して特殊
化した手続きを作成し、被呼び出し手続きを、この特殊
化した手続きによって置き換える。このようなcloning
を行なうには、手続き呼び出し部分のコンパイルを行な
う際に、被呼び出し手続きの情報が必要となるので、コ
ンパイル時に手続き間解析を行なって、cloningのため
の情報を保存しておく。

【０００５】同様の知見に基づいて、例えば、M.H.Lipa
sti,他による「“Exceeding the Dataflow Limit via V
alue Prediction." In Proceedings of the 26th Annua
l International Symposium on Microarchitecture, pa
ges226-237, 1996」では、値の局所性（value localit
y）という概念を導入し、ハードウェアによって命令レ
ベルでの演算結果を予測することにより、処理を高速化
するための技術が記載されている。値の局所性とは、同
一の命令の計算結果が、ある一定の局所的な値をとる性
質を表したものであり、上記技術では、この性質を利用
して、命令アドレスと当該アドレスの演算やロードの結
果の値の組を、「value prediction table」と呼ばれる
プロセッサ上のテーブルに、ハードウェアによって記憶
しておき、次に当該アドレスを実行した場合に、記憶し
ておいた値を利用することで、演算やロードに要するレ
イテンシを短縮する技術が記載されている。

【０００６】このレイテンシの短縮は、以前の演算結果
による予測値を用いて、後続する演算を投機的に開始
し、演算結果が予測値と等しくない場合には、投機的に
実行した命令の実行をキャンセルすることにより実現さ
れている。これにより、演算結果の予測が正しければ、
演算を先行的に開始することができるので、プログラム
を高速に実行することができる。尚、上記文献での評価
結果によれば、ベンチマークプログラムに対して、平均
６１％程度の値の局所性を持つことが示されている。

【０００７】このような値の局所性に基づいた手続き最
適化のための技術とは別に、例えば、P.P.Chang,他によ
る「“Using Profile Information to Assist Classic
CodeOptimizations." In SOFTWARE-PRACTICE AND EXPER
IENCE, pages1301-1321, 1991」に記載されているよう
に、プログラム内に存在する分岐の頻度を求め、これを
プログラムの最適化に利用する技術がある。分岐の頻度
を求めることにより、例えば、実行される確率の高いプ
ログラム部分を求めることができるので、実行確率の高
いパスを連続的に配置したり、実行頻度の高いパスの命
令を優先的にスケジュールするといったコンパイラ最適
化を適用することができる。

【０００８】このような最適化が効果を持つためには、
高い分岐確率の予測精度が必要である。そこで、一度プ
ログラムを実行し、そのときの分岐方向毎の分岐頻度を
プロファイル情報として記憶しておき、次にコンパイル
を行なう際に、この分岐頻度情報を参照して、実行頻度
の高いパスを求める技術が利用されている。しかし、こ
れらの従来技術においては、以下に示すような問題があ
った。

【０００９】まず、cloningを用いた技術では、特殊化
の対象が、定数値をとる手続きのパラメタ、および、こ
れを伝幡して定数となるプログラム断片に限定されてい
た。そのため、手続きのパラメタが実行時に決定される
値である場合、手続きパラメタ値が常に同じであっても
最適化が適用されなかった。また、cloningでは、手続
きの実行頻度が考慮されないのでコードが増大し、手続
き間解析を必要とするため、コンパイラの実現が複雑化
する。

【００１０】尚、cloningのようなコンパイラによる最
適化では、定数伝幡や定数畳み込みといった最適化を適
用することにより、命令数の削減等、大きな効果を得る
ことができる。これに対して、M.H.Lipastiらによる技
術では、レイテンシの削減効果しか得られない。また、
その実現には複雑なハードウェア機構が必要となる。ま
た、プロファイル情報を使用した上述のP.P.Changらに
よる技術においては、以前実行したプログラムで採取さ
れる情報は、分岐の実行頻度に限られていたため、コー
ド移動やコード配置などに、その利用が限られていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、従来の技術では、手続きのパラメタが実行時に決
定される変数である場合にはプログラムを最適化できな
い点である。本発明の目的は、これら従来技術の課題を
解決し、同一の値を取る可能性の高い変数を含んだプロ
グラムを高速化させることを可能とするコンパイラとプ
ログラム最適化方法およびその処理プログラムを記録し
た記録媒体を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のコンパイラとプログラム最適化方法は、プ
ログラム中の変数が実行中に取る値と、この値を取った
頻度とを記録するための手続き（プロファイルコード）
をコンパイル対象のプログラムに挿入して、プログラム
実行時に変数が取った値とその頻度をプロファイル情報
として記録し、この記録したプロファイル情報を、次回
以降のコンパイル最適化処理で使用することにより、プ
ログラムを高速化する。例えば、頻度が高く、プログラ
ム中で変数が取り得る可能性の高い値（特定値）と、こ
の特定値に変数の値を固定化することによって性能向上
が期待できるプログラムの部分とを予測し、この予測し
たプログラム部分を特定値で特殊化したプログラム部分
を新たに付加し、かつ、元のプログラムにおける、この
特殊プログラム部分への制御の移行を行なう部分に、変
数の値が予測した値（特定値）と等しいか否かを判別す
るコード（分岐コード）を挿入し、値が一致している場
合に、変数の値を固定化した特殊プログラム部分を読み
出すように、プログラムを変換する構成とする。このこ
とにより、実行時に変数が特定値を取った場合のプログ
ラムの実行速度を向上させることができ、同一の値（特
定値）をとる可能性の高い変数を含んだプログラムを、
既存プロセッサ上で高速に実行できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を、図面に
より詳細に説明する。図１は、本発明のコンパイラの構
成とそのプログラム最適化に係わる動作の一実施例を示
す説明図であり、図２は、図１におけるコンパイラを実
行する計算機システムの構成例を示すブロック図であ
る。図２において、２０１はＣＰＵ（Central Processi
ng Unit）からなるプロセッサ、２０２はＲＡＭ（Read
Only Memory）からなる主記憶装置（図中、「主記憶」
と記載）、２０３はＨＤＤ（Hard Disk Drive）からな
る外部記憶装置（図中、「ディスク」と記載）、２０４
は本発明のプログラム最適化を行なうコンパイラの処理
プログラムを記録した光ディスク（図中、「ＯＤ」と記
載）、２０５は光ディスク２０４からのデータの読み取
りを行なう光ディスク駆動装置（図中、「ＯＤ駆動装
置」と記載）である。

【００１４】光ディスク２０４に記録されたコンパイラ
は、光ディスク駆動装置２０５を介して外部記憶装置２
０３に一旦格納され、さらに、主記憶装置２０２に読み
出された後、プロセッサ２０１により実行される。コン
パイラの翻訳（コンパイル処理）対象のプログラムも同
様に、外部記憶装置２０３に格納され、主記憶装置２０
２上に読み出され、コンパイラによりアプリケーション
（オブジェクトプログラム）に変換（翻訳）され、外部
記憶装置２０３に格納される。

【００１５】本例において、コンパイラは、図１に示す
プロファイル処理部１０２と手続き最適化部１０３を有
し、以下のようにして、本発明に係わるプログラム最適
化を行なう。すなわち、まず、プログラム中に表れる変
数（ｖａｒ）に対して、実行時にこの変数（ｖａｒ）が
取った値（ｖａｌ）と、その値（ｖａｌ）を取った回数
（ｃｏｕｎｔ）との組＜ｖａｌ，ｃｏｕｎｔ＞の集合を
記憶するようプログラムを追加する。

【００１６】そして、次回、同じプログラムをコンパイ
ルする際に、前回の実行の際に記憶した値（ｖａｌ）を
参照し、同一の値（ｖａｌ）を取る頻度の高い変数（ｖ
ａｒ）に対する手続き（ｆｕｎｃ）全体やその一部を、
値（ｖａｌ）によって特殊化した手続き（ｆｕｎｃ’）
を作成する。ここで、手続きを全て「ｆｕｎｃ」から
「ｆｕｎｃ’」に、そのまま置き換えたのでは、変数
（ｖａｒ）が「ｖａｌ」以外の値を取った場合に都合が
悪いので、変数（ｖａｒ）が、「ｖａｌ」以外の値を取
った場合に備えて、特殊化した手続き（ｆｕｎｃ’）を
呼び出す前に、変数（ｖａｒ）の値が「ｖａｌ」と等し
いか否かを検査し、等しい場合にのみ、特殊化した手続
き（ｆｕｎｃ’）を呼び出すようにする。

【００１７】このようにしてプログラムを翻訳（コンパ
イル）することにより、従来のcloningでは、コンパイ
ル時に値が定数であることをコンパイラで判定できた手
続きのみが、値の特殊化による最適化の適用対象となっ
ていたのに対して、値が常にあるいは多くの場合に同じ
であることが、コンパイル時に不確定なプログラムに対
しても、値による特殊化を適用して、プログラムを高速
化することが可能となる。すなわち、ここでの特定の値
での手続きの特殊化を行なう際には、cloningのよう
に、手続き呼び出し元の情報は必要なく、各変数の取り
得る値とその頻度が分かれば良いので、手続き間解析が
不可能な場合にも、最適化を適用することができる。

【００１８】このように、従来、分岐の頻度のみに対し
て適用されていた実行プロファイル情報の採取を、変数
の取る値と、その頻度へ拡張することにより、コンパイ
ラ最適化での利用範囲を拡大することができる。そし
て、このようなプロファイル情報の記憶、および、それ
を利用した最適化は、ソフトウェアのみで実現できるの
で、特別なハードウェアサポートを必要としない。

【００１９】以下、図１を用いて、このようなコンパイ
ラの詳細説明を行なう。図１においては、実線矢印はデ
ータの流れを表し、破線矢印はユーザによる操作の流れ
を表している。まず、プログラム作成者は、作成した最
適化対象プログラム１０４を、コンパイラ１０１によっ
てコンパイルする。この時、プログラム作成者は、プロ
ファイル処理部１０２を起動するためのオプション（第
１のオプション）を指定して、コンパイル指示操作を行
なう。この結果、コンパイラ１０１は、プロファイル処
理部１０２により、プログラム１０４中に現われる変数
が実行時に取る値とその頻度をファイル等に記憶するプ
ロファイル処理機能を、生成するオブジェクトに付加す
る。

【００２０】このようにして、プロファイル保存機能を
持つオブジェクト１０５が生成される。このプロファイ
ル保存機能を持つオブジェクト１０５（アプリケーショ
ン）を仮実行１０６することにより、プログラム１０４
中に現れる変数に対して、その値と頻度を記録したプロ
ファイル情報（図中、「プロファイルデータ」と記載）
１０７が生成される。

【００２１】そして、次にプログラム１０４をコンパイ
ルする際、プログラム作成者は、手続き最適化部１０３
を起動するためのオプション（第２のオプション）を指
定して、コンパイル指示操作を行なう。この結果、コン
パイラ１０１は、手続き最適化部１０３により、先の実
行により記憶されたプロファイル情報１０７を読み込
み、特定の値を取る可能性の高い変数に対して、その値
を取った場合に、当該値により特殊化された手続きある
いはプログラムの一部分が呼び出されるように最適化さ
れたオブジェクト１０８を生成する。

【００２２】以下、このようなプログラムの最適化動作
例を、図３〜図８を用いて具体的に説明する。図３は、
図１におけるプロファイル処理部で最適化対象プログラ
ムに付加されたプロファイル情報の構造例を示す説明図
である。プロファイル情報は、複数のプロファイルレコ
ードから構成され、このプロファイルレコードは、各手
続きのプロファイル対象変数毎に作成される。

【００２３】各プロファイルレコードに格納される情報
は、図に示すように、プロファイル対象変数の所属する
手続き名（ｐｒｏｃ）、変数名（ｎａｍｅ）、型（ｔｙ
ｐｅ）、値（ｖａｌ）、変数が値ｖａｌを取った回数
（ｃｏｕｎｔ）などからなり、値（ｖａｌ）と回数（ｃ
ｏｕｎｔ）の組については、頻度の高いものを複数個保
存しておく。尚、この例では、値（ｖａｌ）の型を整数
型（ｉｎｔ）としているが、符号小数点型などに関して
も拡張して良い。また、値（ｖａｌ）と回数（ｃｏｕｎ
ｔ）の組は、最も頻度の高い組１つのみを格納するよう
にすることでも良い。

【００２４】次に、図４と図５により、本発明の特徴的
な処理を行なう図１におけるプロファイル処理部１０２
と手続き最適化部１０３の動作について説明する。図４
は、図１におけるプロファイル処理部の処理動作例を示
すフローチャートである。プロファイル処理部１０２
は、処理４０１より処理を開始し、処理４０２におい
て、プロファイル対象変数の集合Ｖを求める。

【００２５】ここで、集合Ｖに求める変数は、プログラ
ム中に現れる全ての変数としても良いが、全ての変数を
対象とした場合は、プロファイル情報の量が膨大となる
可能性があるため、別の値を取る可能性の高いことがコ
ンパイル時に予測できる変数や、プロファイルを取って
も、得られる最適化効果が薄い変数などについては、プ
ロファイル対象変数から除いても良い。

【００２６】次に、処理４０３では、処理４０２におい
て求めたプロファイル対象変数の集合Ｖが空集合か否か
を判別する。空集合であれば、処理４０７に移り、全て
の処理を終了するが、空集合でなければ、処理４０４に
おいて、集合Ｖより変数を１つ取り出して変数ｖとして
格納する。続いて、変数ｖの定義点の集合Ｄを求める。
尚、プログラム中の定義点の集合は、例えば、Ａｈｏ他
による「Compilers-Principles,Techniques, and Tool
s,Addision-Wesley, 1996」に記載されているような、
既知のプログラム解析技術を適用することにより求める
ことができる。

【００２７】次に、処理４０５において、求めた定義点
の集合Ｄが空集合か否かを確かめ、空き集合であれば処
理４０３に制御を移して次の変数を処理する。また、空
き集合でなければ処理４０６に制御を移し、まず、集合
Ｄより変数ｖの定義点を１つ取り出し、ｄ（変数）へ格
納する。次に、ｄの定義点の直後に、その時点での変数
ｖの値と、その値を取った回数を記録するコードを挿入
し、続いて、処理４０５へ制御を移して、次の定義点を
処理する。

【００２８】図５は、図１における手続き最適化部の処
理動作例を示すフローチャートである。手続き最適化部
１０３は、処理５０１により処理を開始し、処理５０２
において、プロファイル情報の集合Ｐを求める。ここ
で、プロファイル情報の集合は、図４のプロファイル処
理を行なう手続きコードを付加してコンパイルしたアプ
リケーションを仮実行等した際に記録されたものであ
り、これを、コンパイラ中に読み込むことで求められ
る。

【００２９】続いて、処理５０３では、処理５０２にお
いて求めたプロファイル情報の集合Ｐが空き集合か否か
を確かめる。空き集合であれば、処理５０７へ制御を移
して処理を終了する。また、集合Ｐが空集合でなけれ
ば、処理５０４へ制御を移し、まず、集合Ｐよりプロフ
ァイル対象変数を１つ取り出し、変数ｖへ格納する。次
に、変数ｖが最も高い頻度で取る値を変数ｎへ、変数ｖ
が値ｎを取る確率を変数ｆへ格納する。

【００３０】次に、処理５０５において、処理５０４で
求めた確率ｆが十分大きいか否かを確かめ、十分でない
場合には、処理５０３へ制御を移して次の変数を処理
し、十分大きければ処理５０６の制御に移る。処理５０
６では、変数ｖが使用されるプログラム上の領域を変数
Ｒへ求める。ここで、ある変数が使用されているプログ
ラム上の領域についても、前記文献に述べられているよ
うな、既知のプログラム解析技術を適用することにより
求めることができる。

【００３１】次に、領域Ｒを複写し、複写したコード上
での変数ｖの使用を値ｎで置き換えた領域Ｒ’を作成す
る。さらに、領域Ｒへの制御フローに対して、変数ｖの
値がｎか否かを確かめて、ｎと等しい場合にはＲ’へ、
等しくない場合にはＲへ制御を移すようプログラムを変
更する。続いて、処理５０３へ制御を移して、別の変数
を処理する。

【００３２】このような図４、図５の処理による本発明
の具体的なプログラム最適化例を、図６〜図８を用い説
明する。図６は、図１における最適化対象プログラムの
具体例を示す説明図である。このプログラムにおいて、
関数６０１（ｓｕｍ）のパラメタｘは、関数６０２（ｒ
ｅａｄ＿ｉｎｔ）の呼び出し結果となっているため、従
来のcloningでは、「ｒｅａｄ＿ｉｎｔ」が手続き間解
析可能で、かつ、その返値が特定の定数であることがコ
ンパイラによって保証できなければ、最適化を適用する
ことができない。

【００３３】そこでまず、このプログラムを、変数の値
とその値を取った頻度をプロファイル情報として記憶す
る機能を持ったプログラムへ、図１のプロファイル処理
部１０１の図４における処理により変換する。すなわ
ち、図４の処理４０２における処理で、プロファイル対
象変数の集合を求める。ここで、図６のプログラムで
は、関数ｓｕｍの変数ｉおよびｓについては、関数を構
成するループ中でその値が不変ではないので、プロファ
イル情報を取る必要がない。また、関数ｍａｉｎの変数
ｙについては、値の定義後にコンパイル時にソースコー
ドの得られないシステムライブラリの呼び出しパラメタ
として使用されるだけであるので、この値を特殊化して
も最適化効果が得られる見込がない。そこで、このプロ
グラム例では、変数ｘのみを対象とし、プロファイル対
象集合Ｖ＝｛ｘ｝とする。

【００３４】次に、図４の処理４０３における処理で、
Ｖが空集合であるか否か確かめる。ここでは、Ｖは空集
合でないので、図４の処理４０４へ制御を移す。図４の
処理４０４では、集合Ｖより変数「ｘ」を取り出し、こ
れを変数ｖへ格納する。また、Ｄに変数「ｘ」の定義点
の集合を求める。ここでは、変数ｘの定義点は関数６０
２の文である。次に、図４の処理４０５の処理におい
て、Ｄが空集合か否かを確かめる。Ｄは空集合ではない
ので、図４の処理４０６へ処理を移す。

【００３５】図４の処理４０６では、Ｄより変数ｄに、
変数ｘの定義点である関数６０２の文を取り出し、この
関数６０２の文の直後に、変数ｘの取った値と、その値
を取った回数を記録するプロファイルコードを挿入す
る。次に、図４の処理４０４でＤが空集合になったの
で、処理４０３へ制御を移すが、このとき、同様にＶも
空集合になったので、処理４０７へ制御を移して、プロ
ファイル処理を終了する。この結果得られるコードを図
７に示す。

【００３６】図７は、図１のプログラム処理部により図
６のプログラムに本発明に係わるプロファイルコードが
付加されたプログラム例を示す説明図である。本例で
は、図４のプロファイル処理により、プロファイル情報
を記憶するための処理関数（＿ｐｒｏｆｉｌｅ）を呼出
すプロファイルコード７０１が、プログラム中に付加さ
れている。ここで、このプロファイル情報の記録機能を
付加したプログラムを実行してプロファイル情報を生成
し、その結果、関数（ｒｅａｄ＿ｉｎｔ）の返値である
変数ｘの値が「１０」である頻度が高いことが判明した
とする。

【００３７】この場合の、この情報を利用しての、図１
の最適化処理部１０３による図６のプログラムの最適化
動作を、図５の処理に基づき具体的に説明する。まず、
図５の処理５０２の処理では、Ｐにプロファイル情報の
集合を求めるが、ここでは、プロファイルを記録した変
数はｘのみであるので、ｘの情報のみがＰに求められ
る。次に、図５の処理５０３でＰが空集合か否かを確か
める。ここでは、Ｐは空集合ではないので、図５の処理
５０４へ制御を移す。処理５０４では、Ｐより変数ｘを
取り出し、Ｖへ格納する。

【００３８】同様に、ｖが最も高い頻度で取る値である
「１０」を変数ｎへ格納し、値「１０」を取った確率を
ｆへ求める。次に、図５の処理５０５で、求めた確率ｆ
が十分大きいか否かを確かめる。この例では、ｆの値が
十分大きいものとし、図５の処理５０６へ制御を移す。
図５の処理５０６においては、Ｒに変数ｘの使用がある
プログラム上の領域を求める。図６の例では、関数６０
１（ｓｕｍ）のパラメタとして変数ｘが使用されている
ので、Ｒは、関数６０１（ｓｕｍ）の呼出し文とｓｕｍ
の定義となる。

【００３９】次に、Ｒ’にＲを複写し、変数ｘの使用を
値「１０」で置き換える。ここで、関数ｓｕｍを複写
し、パラメタを置き換えた関数（ｓｕｍ＿１０）のパラ
メタの値が「１０」で置き換えられるので、ループ解消
や定数伝幡、静的評価といった最適化を適用することに
より、「ｓｕｍ＿１０」を最適化することができる。次
に、領域Ｒの制御の入口に、ｘの値が「１０」と等しい
場合にＲ’へ、また、等しくない場合にＲへ制御を移動
する分岐コードを付加する。図６の例では、Ｒの制御の
入口は、関数６０１の文の直前なので、関数６０１の文
の直前に、値の判別検査を行なうコードを挿入する。

【００４０】そして、図５の処理５０３では、Ｐが空集
合となったので、処理５０７へ制御を移して処理を終了
する。以上のような最適化を適用した結果、図６のプロ
グラムは、図８に示すようなプログラムとなる。図８
は、図１における手続き最適化部により図６のプログラ
ムに本発明に係わる分岐コードと特殊化されたプログラ
ムが付加されたプログラム例を示す説明図である。

【００４１】図８のプログラムでは、図６における関数
６０１の文が、「ｉｆ（ｘ ＝＝１０）｛ｙ＝ｓｕｍ＿
１０（）；｝ｅｌｓｅ｛ｙ＝ｓｕｍ（ｘ）；｝」とな
り、関数ｍａｉｎ中でｒｅａｄ＿ｉｎｔの結果が「１
０」と等しいか否かを確認し、等しい場合に、関数ｓｕ
ｍのパラメタの値を「１０」で特殊化した関数ｓｕｍ＿
１０を呼出し、また、等しくない場合には、元の関数ｓ
ｕｍを呼び出すようにプログラムが変更されている。そ
して、特殊化された関数ｓｕｍ＿１０（）には、ｒｅｔ
ｕｒｎ（５５）から直ちに返値「５５」が渡される。

【００４２】このように、特殊化された関数ｓｕｍ＿１
０（）は、パラメタｎを「１０」に特殊化することによ
り、ループが解消され、さらに、定数伝幡および定数畳
み込み等の最適化により演算も除去されるので、元の関
数ｓｕｍを実行するよりも効率が良い。このため、ｒｅ
ａｄ＿ｉｎｔの結果が「１０」であることが多ければ、
プログラムの実行は高速化されることになる。

【００４３】以上、図１〜図８を用いて説明したよう
に、本実施例のコンパイラでは、コンパイル対象のプロ
グラム中の変数が、所定の頻度以上で同一の値（特定
値）を取る場合、その変数を用いたプログラム部分を特
定値で特殊化したプログラムを選択するようプログラム
を翻訳し、プログラムの最適化を行なう。すなわち、第
１のオプションを指定してコンパイルしたプログラムを
仮実行させ、プログラム中の変数の値と、その値を取っ
た頻度をプロファイル情報として記憶させる。そして、
そのプロファイル情報を、次回以降の最適化処理で使用
することにより、プログラムを高速化することができ
る。

【００４４】例えば、頻度が高く、プログラム中で変数
が取り得る可能性の高い値を特定し、この特定した値
で、変数を用いるプログラム部分を特殊化することによ
り、実行時に変数が特定値を取った場合の実行速度を向
上させる。このことにより、同一の値をとる可能性の高
い変数を含んだプログラムを、既存プロセッサ上で高速
に実行することができる。

【００４５】尚、本発明は、図１〜図８を用いて説明し
た実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能である。例えば、本実施
例では、プログラム中に現われる変数のみをプロファイ
ル情報として記憶する対象としたが、例えば、コンパイ
ラ生成変数、プログラム中の分岐の条件、ループ中で参
照される配列のオーバラップ関係などの変数に拡張する
ことも可能である。また、コンパイラを記録するものと
して、本例での光ディスクの他に、フレキシブルディス
ク（ＦＤ）等を用いても良い。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、手続きのパラメタが実
行時に決定される変数である場合にもプログラムを最適
化して変換でき、同一の値を取る可能性の高い変数を含
んだプログラムを高速化させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンパイラの構成とそのプログラム最
適化に係わる動作の一実施例を示す説明図である。

【図２】図１におけるコンパイラを実行する計算機シス
テムの構成例を示すブロック図である。

【図３】図１におけるプロファイル処理部で最適化対象
プログラムに付加されたプロファイル情報の構造例を示
す説明図である。

【図４】図１におけるプロファイル処理部の処理動作例
を示すフローチャートである。

【図５】図１における手続き最適化部の処理動作例を示
すフローチャートである。

【図６】図１における最適化対象プログラムの具体例を
示す説明図である。

【図７】図１のプログラム処理部により図６のプログラ
ムに本発明に係わるプロファイルコードが付加されたプ
ログラム例を示す説明図である。

【図８】図１における手続き最適化部により図６のプロ
グラムに本発明に係わる分岐コードと特殊化されたプロ
グラムが付加されたプログラム例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０１：コンパイラ、１０２：プロファイル処理部、１
０３：手続き最適化部、１０４：最適化対象プログラ
ム、１０５：プロファイル保存機能を持つオブジェク
ト、１０６：仮実行、１０７：プロファイル情報、１０
８：最適化されたオブジェクト、２０１：プロセッサ、
２０２：主記憶装置、２０３：外部記憶装置、２０４：
光ディスク、２０５：光ディスク駆動装置、６０１，６
０２：関数、７０１：プロファイルコード。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プログラム言語で書かれたプログラムの
   コンパイル処理（翻訳）を行なうコンパイラであって、
   上記プログラム中の変数が取る値と該値を取る頻度とを
   対応付けて記録する手続きコード（プロファイルコー
   ド）を上記プログラムに付加する手段を有し、上記プロ
   グラムの実行時、上記変数が取った値と該値を取った頻
   度とを対応付けてプロファイル情報として記録するよう
   上記プログラムを翻訳することを特徴とするコンパイ
   ラ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のコンパイラにおいて、
   上記プロファイルコードにより記録された所定の頻度以
   上の値（特定値）で上記変数を用いたプログラム部分を
   特殊化して上記プログラムに付加すると共に、上記変数
   が上記特定値を取った場合に該特定値で特殊化したプロ
   グラム部分を呼び出す手続きコード（分岐コード）を上
   記プログラムに付加する手段を有し、上記プログラムの
   実行時、上記変数が上記特定値を取った場合、上記特殊
   化したプログラム部分を呼び出すよう上記プログラムを
   翻訳することを特徴とするコンパイラ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のコンパイラにおいて、
   上記プログラムの翻訳時、上記プロファイルコードを付
   加する手段を第１のオプションの指定に基づき起動する
   手段と、上記特殊化したプログラムを付加すると共に上
   記分岐コードを付加する手段を第２のオプションの指定
   に基づき起動する手段とを有し、上記第１のオプション
   が指定された状態で翻訳したプログラムを実行して上記
   プロファイル情報を記録した後、上記第２のオプション
   が指定された状態で上記プログラムを再度翻訳すること
   を特徴とするコンパイラ。
4. 【請求項４】 プログラム言語で書かれたプログラムの
   コンパイル処理（翻訳）を行なうコンパイラによる上記
   プログラムの最適化方法であって、上記プログラム中の
   変数が所定の頻度以上で同一の値（特定値）を取る場
   合、上記変数を用いたプログラム部分を上記特定値で特
   殊化したプログラムを選択するよう上記プログラムを翻
   訳することを特徴とするプログラム最適化方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のプログラム最適化方法
   において、上記プログラム中の変数が実行時に取る各値
   と該各値を取った頻度とを対応付けて記録する手続きコ
   ード（プロファイルコード）を上記プログラムに付加
   し、実行時の上記プロファイルコードによる記録情報
   （プロファイル情報）に基づき、上記特定値を特定する
   ことを特徴とするプログラム最適化方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のプログラム最適化方法
   において、上記特定値で上記変数を用いたプログラム部
   分を特殊化して上記プログラムに付加し、上記変数が上
   記特定値を取った場合に該特定値で特殊化したプログラ
   ム部分を呼び出す手続きコード（分岐コード）を上記プ
   ログラムに付加し、上記プログラムの実行時、上記変数
   の値が上記特定値と等しいか否かを判別し、等しい場合
   に上記特殊化したプログラム部分を呼び出すよう上記プ
   ログラムを翻訳することを特徴とするプログラム最適化
   方法。
7. 【請求項７】 請求項４から請求項６のいずれかに記載
   のプログラム最適化方法の処理プログラムを記録したこ
   とを特徴とする記録媒体。