JPH1124939A - プログラム変換方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のソースプログラム１１をコンパイラ１
２でオブジェクトプログラム１３に翻訳した後、リンケ
ージエディタ１４で最終の実行ロードモジュール１５に
組込むときに、できるだけ多くの関数をインライン展開
処理する。 【解決手段】 各コンパイラ１２は、ソースプログラム
１１に含まれる関数を検出すると、該当関数のプログラ
ム長が規定長以下の場合及び他の関数の呼出命令がない
場合、該当関数を自己のワークレジスタ１７のみを使用
した命令列に展開し、その後、このワークレジスタ１８
内に展開された関数をオブジェクトプログラムに翻訳す
る。また、リンケージエディタ１４は、各オブジェクト
プログラムに規定長以下及び他の関数の呼出命令がない
関数を検出すると、該当オブジェクトプログラムのワー
クレジスタ内に展開された該当関数のオブジェクトプロ
グラムをインライン展開処理で実行ロードモジュールに
編集する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数のソースプログ
ラムをそれぞれオブジェクトプログラムに翻訳して、さ
らに一つの実行ロードモジュールに編集するプログラム
変換方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複雑な制御や業務を実行するコンピュー
タに組込むためのプログラムを作成する場合、最初から
全ての業務処理を含んだプログラを作成するのではなく
て、例えば図６に示すように、それぞれの単位業務を実
行するそれぞれ独立した複数のソースプログラム１を作
成する。作成した各ソースプログラム１をそれぞれ個別
にコンパイラ２でオブジェクトプログラム３へ翻訳す
る。

【０００３】そして、最後に、各オブジェクトプログラ
ム３をリンケージエディタ４を用いてコンピュータが実
行可能な形式である一つの実行ロードモジュール５に編
集する。そして、この実行ロードモジュール５の形式で
前記コンピュータにインストールする。

【０００４】一般に、上述した各ソースプログラムには
プログラム自体が冗長になるのを防止するために、同一
処理内容を一つの関数として定義して、この関数を必要
に応じて、ソースプログラムで呼出すようにしている。

【０００５】図７は図６に示す複数のソースプログラム
１のうちの一つのソースプログラム１ａを示す図であ
る。このソースプログラム１ａ内には複数の関数の定義
６ａ〜６ｄや関数に対する呼出命令が組込まれている。
そして、この各関数の定義６ａ〜６ｄ内に別の関数に対
する呼出命令が含まれることもある。

【０００６】そして、この呼出すべき関数の定義は、同
一のソースプログラム１ａに内に存在する場合と、他の
ソースプログラム１や外部のシステムライブラリに存在
する場合もある。ここで、同一のソースプログラム１ａ
に定義が存在する関数を内部関数と称し、他のソースプ
ログラム１やシステムライブラリに定義が存在する関数
を外部関数と称する。

【０００７】このような関数を含むソースプログラム１
ａの実行に際して、プログラムの進行に際して関数の呼
出命令が存在すれば、該当関数がソースプログラムやシ
ステムライブラリで定義されている場合においては、プ
ログラム実行動作を中断して途中結果を一旦退避させ
て、ソースプログラムやシステムライブラリの該当関数
に対応する部分を呼出して処理実行する。そして関数処
理が終了すると、退避していた元の途中結果を復帰さ
せ、かつ元のソースプログラムの中断部分から処理を再
開する。

【０００８】したがって、プログラムを効率的に実行す
るためには、できるたけ関数の呼出処理を実施すること
なく、自己の関数の範囲内で処理することが望ましい。
よって、最終的に実行ロードモジュール５に組込まれた
編集後のオブジェクトプログラムにおいても、プログラ
ム内に含まれる各種の関数を効率的に処理できるように
プログラム変換されるのが望ましい。

【０００９】このように、関数を自己のプログラムの範
囲内で処理可能とするように関数の中身（定義）を自己
のプロクラム内に組込む（挿入）ことをインライン展開
すると呼ばれている。したがって、図６に示す各ソース
プログラム１を最終的に実行ロードモジュール５に組込
む場合に、各関数がインライン展開できることが望まし
い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現状の
コンパイラ２やリンケージエディタ４においては、自己
のプログラム内に定義された関数（内部関数）しかイン
ライン展開処理できる機能を有していない。

【００１１】したがって、最終的に実行ロードモジュー
ル５に組込まれたオブジェクトプログラムには多数の関
数の呼出命令が残留することになり、その都度、他の関
数へ実行プログラム制御が移動して、この移動に伴うデ
ータの退避や復帰等を含むオーバヘッドの発生頻度が多
くなり、この実行ロードモジュール５をコンピュータに
組込んだ場合、プログラムの実行効率が低下する問題が
ある。

【００１２】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、ソースプログラムに含まれる関数を自己の
プログラム内に定義された関数のみならず、他のソース
プログラムやシステムライブラリに定義された関数の一
部も自己のワークレジスタのみを使用した命令列に展開
することによって、できるだけ多くの関数をインライン
展開処理でき、プログラムの実行効率を大幅に向上でき
るプログラム変換方法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のソース
プログラムを各プログラム毎に個別のコンパイラでそれ
ぞれオブジェクトプログラムに翻訳して、さらにこの複
数のオブジェクトプログラムをリンケージエディタで一
つの実行ロードモジュールに編集するプログラム変換方
法に適用される。

【００１４】そして、上記課題を解消するために、本発
明においては、各コンパイラは、ソースプログラムをオ
ブジェクトプログラムに翻訳するに際して、ソースプロ
グラムに含まれる関数を検出すると、該当関数のプログ
ラム長が規定長以下の場合及び当該関数自信のプログラ
ムの中に他の関数の呼出命令がない場合、該当関数を自
己のワークレジスタのみを使用した命令列に展開し、そ
の後、このワークレジスタのみを使用した命令列に展開
された関数をオブジェクトプログラムに翻訳する。

【００１５】また、リンケージエディタは、各オブジェ
クトプログラムを実行ロードモジュールに編集する際
に、前記各オブジェクトプログラムに規定長以下の関数
及び他の関数の呼出命令がない関数を検出すると、該当
オブジェクトプログラムのワークレジスタのみを使用し
た命令列に展開された該当関数のオブジェクトプログラ
ムをインライン展開処理で実行ロードモジュールに編集
する。

【００１６】このように構成されたプログラム変換方法
において、前述したように、各ソースプログラムに自己
のプログラム内に定義された関数（以下内部関数と呼
ぶ）の他に、他のソースプログラムやシステムライブラ
リに定義された外部関数の呼出命令が含まれる。

【００１７】関数を自己のプログラム内に組込むために
は一旦自己のワークレジスタを用いる必要がある。ここ
で、インライン展開が可能な関数とは、展開後の各命令
の記憶領域（レジスタ）が他のレジスタに対する重複
（衝突）を避けるために、該当関数自身のプログラム内
に他の関数の呼出命令が含まれず、かつレジスタの使用
を自己のワークジスタのみに限るとする関数である。

【００１８】すなわち、関数の定義を示すプログラムが
短い場合でかつ該当プログラムに他の関数の呼出命令が
ない場合は、自己のワークレジスタのみを使用した命令
列に展開可能である。

【００１９】したがって、各コンパイラは、各ソースプ
ログラムの各命令をオブジェクトプログラムの各命令に
翻訳する過程で、関数を検出すると、この関数が自己の
プログラム内に定義されていた内部関数の場合、その定
義のプログラム（内容）をワークレジスタのみを使用し
た命令例に展開する。

【００２０】また、検出された関数が呼出命令で指定さ
れる外部関数の場合は、該当関数の定義のプログラム長
を調べて、このプログラム長が規定長以下の場合及び関
数自信のプログラムの中に他の関数の呼出命令がない場
合は、このプログラムをオブジェクトプログラムに翻訳
する。

【００２１】一方、検出された外部関数のプログラム長
が規定長を越える場合及び関数自信のプログラムの中に
他の関数の呼出命令がある場合は、ワークレジスタの範
囲を越える懸念があるので、該当外部関数のプログラム
をワークレジスタ内に展開することなく、該当外部関数
に対する呼出命令をそのままオブジェクトプログラムに
翻訳する。

【００２２】このように、可能な限り多くの関数がワー
クレジスタ内に展開されたオブジェクトプログラムにお
いては、リンケージエディタにおいて、複数のオブジェ
クトプログラムを一つの実行ロードモジュールに編集す
る場合に、ワークレジスタ内に展開された各関数の定義
を示すオブジェクトプログラムをインライン展開処理で
実行ロードモジュール内に組込む。

【００２３】その結果、最終的にコンピュータにインス
トールされる実行ロードモジュールにおいては、プログ
ラムの実行過程で他のプログラムやシステムライブラリ
に定義された外部関数を参照しにいく回数が減少してプ
ログラムの実行効率が向上する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態を図面を
用いて説明する。図１は、実施形態のプログラム変換方
法を説明するための模式図である。この図１は図６で示
す複数のソースプログラムをそれぞれオブジェクトプロ
グラムに翻訳して、その後一つの実行ロードモジュール
に編集する場合における、一つのソースプログラム及び
一つのオブジェクトプログラムを取出して示す図であ
る。

【００２５】各ソースプログラム１１は、対応するコン
パイラ１２によって、それぞれ個別にオブジェクトプロ
グラム１３に翻訳される。それぞれ翻訳されたオブジェ
クトプログラム１３はリンケージエディタ１４でもって
一つの実行ロードモジュール１５へ編集される。

【００２６】各ソースプログラム１１内には、自己のプ
ログラム内に定義された関数（内部関数）の他に、他の
ソースプログラム１１ａやシステムライブラリ１６にお
いて定義された関数（外部関数）に対する呼出命令が含
まれる。

【００２７】このような複数の関数を含むソースプログ
ラム１１が入力される各コンパイラ１２は図２に示す流
れ図に従って入力されたソースプログラム１１に含まれ
る各命令やデータをオブジェクトプログラムの各命令や
データに翻訳する。

【００２８】Ｓ１にて、ソースプログラム１１を取込
み、Ｓ２にて該当ソースプログラム１１で定義された一
つの関数がインライン展開可能か否かを判断する。すな
わち、図３（ｃ）に示すように、関数のプログラム長が
規定長を越える場合及び当該関数自信のプログラムの中
に他の関数の呼出命令が含まれる場合は、インライン展
開不可能と判断して、該当関数を通常の手法で対応する
オブジェクト命令（命令列）に変換（翻訳）する（Ｓ
３）。そして、Ｓ４にて、ソースプログラム１１にまだ
関数が存在する場合はＳ２へ捩り次の関数を読出す。

【００２９】また、Ｓ２でその関数のプログラム長が規
定長以下の場合及び当該関数自信のプログラムの中に他
の関数の呼出命令が含まれない場合、インライン展開可
能と判断して、Ｓ５へ進み、図３（ａ）に示すように、
該当関数を定義するプログラム１７を該当ソースプログ
ラムのワークレジスタ１８のみを使用した命令列に展開
する。そして、この展開されたプログラム１７をオブジ
ェクトプログラムに変換（翻訳）する。

【００３０】そして、この場合、図３（ａ）に示すよう
に、このプログラム１７の途中にプログラムの制御を該
当関数の呼出元のプログラム１１へ戻るリターン命令１
９が含まれる場合は（Ｓ６）、図３（ｂ）に示すよう
に、このリターン命令１９を、移動先をプログラム１７
の最終位置とした分岐命令１９ａに変更する（Ｓ７）。

【００３１】なお、この場合、レジスタの退避や復帰命
令は作成しない。そして、Ｓ８にて該当関数のプログラ
ム１７を構成する全ての命令に対するリターン命令１９
に対する処理が終了すると、該当関数のプログラム１７
をワークレジスタ１８内に展開したことを示すフラグを
シンボルテーブル内に該当関数に設定する（Ｓ９）。

【００３２】Ｓ４にて、入力されたソースプログラム１
１の各命令やデータに対するオブジェクトの各命令への
翻訳処理が終了すると、入力されたソースプログラム１
１に対する一連の翻訳処理を終了する。

【００３３】各コンパイラ１２から出力された各オブジ
ェクトプログラム１３は、リンケージエディタ１４へ入
力される。リンケージエディタ１４には、前記各オブジ
ェクトプログラム１３が入力されるとともに、オブジェ
クトデータに変換された状態のシステムライブラリ１６
ａが接続されている。

【００３４】そして、前記リンケージエディタ１４は図
４に示す流れ図に従って、各オブジェクトプログラム１
３を一つの実行ロードモジュール１５への編集処理を実
行する。

【００３５】Ｑ１にて、各オブジェクトブログラム１３
及びシステムライブラリ１６ａの読込みを実施する。そ
して、Ｑ２にて、オブジェクトプログラム１３を構成す
る一つの命令，データを取出して、該当命令やデータが
外部関数２０の呼出命令でない場合は、Ｑ３にて通常の
オブジェクトを生成する。そして、Ｑ４へ進み、オブジ
ェクトプログラム１３にまだ読出すべき命令が存在する
場合はＱ２へ捩り次の命令を読出す。

【００３６】Ｑ２にて、読出した命令が外部関数２０の
呼出指令の場合、Ｑ５へ進み、前述したシンボルテーブ
ルに該当外部関数２０に対してワークレジスタ１８にプ
ログラム１７をワークメモリ１８内に展開したことを示
すフラグが設定されていない場合は、該当外部関数２０
のプログラム１７はワークレジスタ１８内に展開されて
いないので、Ｑ６へ進み、該当外部関数２０の呼出命令
のオブジェクトを設定する。

【００３７】また、Ｑ５にて、シンボルテーブルに該当
外部関数２０に対してフラグが設定されていた場合は、
該当外部関数２０のプログラム１７はワークレジスタ１
８内に既に展開されているので、Ｑ７へ進み、元のオブ
ジェクトブログラム１３に該当プログラム１７の命令列
を組込むインライン展開処理を実施する。

【００３８】次に、Ｑ８にて、外部関数２０のプログラ
ム１７が組込まれた元のオブジェクトプログラム１３の
該当部分近傍及び該当関数を構成するプログラムの全て
の命令をチエックする。そして、Ｑ９において、命令列
を組込んだ関数内で展開位置を跨ぐ自番地相対アクセス
命令及び関数内相対アクセス命令が存在すれば、Ｑ１０
にて、命令のアクセス位置を補正する。Ｑ１１にて、該
当外部関数２０のプログラム１７を構成する各命令に対
するチエックが終了すると、該当外部関数２０に対する
インライン展開処理を終了して、Ｑ４へ進む。

【００３９】Ｑ９における相対アクセスでかつアクセス
が展開位置を跨ぐ例を図５の具体例を用いて説明する。
図５（ａ）は外部関数２０のプログラム１７を元のオブ
ジェクトブログラム１３に組込む前の状態を示す。命令
２２は１２バイト先の命令２４へ分岐する命令である。
そして、この分岐命令２２と命令２４との間に１２バイ
トの命令列２３が存在している。

【００４０】そして、この１２バイトの命令列２３内に
外部関数２０を読出す命令が存在した場合は、図５
（ｂ）に示すように、ワークレジスタ１８内に展開され
た該当外部関数２０の３２バイトのプログラム１７（オ
ブジェクトプログラム）が１２バイトの命令列２３の中
に挿入される。そして、１２バイトの命令列２３は２つ
の命列２３ａ，２３ｂに分割される。

【００４１】この場合、３２バイトのプログラム１７が
挿入されたことによって、１２バイト先の命令２４へ分
岐する分岐命令２２は目的とする命令２４へ分岐せず
に、３２バイトのプログラム１７内へ分岐する不都合が
発生する。

【００４２】このような事態を防ぐために、展開位置
（プログラム１７）を跨ぐ分岐命令２２の分岐先を４４
バイトに修正した分岐命令２２ａを設定する。このよう
に構成されたプログラム変換方法においては、複数のソ
ースプログラム１１を各コンパイラ１２でそれそれ対応
したオブジェクトプログラム１３へ翻訳し、その後、各
オブジェクトプログラム１３をリンケージエディタ１４
で一つの実行ロードモジュール１５に編集する過程にお
いて、各ソースプログラム１１内に組込まれた各関数
は、最終的な実行ロードモジュール１５に編集された状
態においては、呼出命令で指定される外部関数２０であ
ってかつ該当外部関数２０の定義を示すプログラム１７
の長さＬが規定長を越えるもの以外は、呼出元のオブジ
ェクトプログラム１３内に直接組込まれるインライン展
開処理される。

【００４３】具体的には、ソースプログラム１１をコン
パイラ１２で翻訳する過程で、規定長以下のプログラム
で定義される外部関数２０は、その関数のプログラム１
７はそのままワークレジスタ１８内に展開される。そし
て、展開された各関数のプログラム１７はオブジェクト
プログラム１３に翻訳される。なお、規定長を越えるプ
ログラム長の外部関数２０は従来と同様に、呼出命令が
使用される。

【００４４】このように、規定長を越えるプログラム長
の外部関数以外の各関数のプログラム１７がそれぞれワ
ークレジスタ１８内に展開された状態でオブジェクトプ
ログラム１３が作成される。そして、このオブジェクト
プログラム１３を一つの実行ロードモジュール１５に編
集する過程で、ワークレジスタ１８内に展開された各関
数のプログラム１７が呼出元のオブジェクトプログラム
１３内に直接組込まれる。

【００４５】このように、各ソースプログラム１１に含
まれる各種の関数のうち、自己のソースプログラム１１
内で定義された内部関数のみならず、他のソースプログ
ラム１１やシステムライブラリ１６内に定義され外部関
数２０のうち定義のプログラム１７の長さが短いものも
実行ロードモジュール１５に組込む時点でインライン展
開処理を実施している。したがつて、実行ロードモジュ
ール１５内において、外部関数２０を読出して実行する
回数が大幅に減少して、この実行ロードモジュール１５
がインストールされたコンピュータにおけるプログラム
の実行処理効率を向上できる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプログラ
ム変換方法においては、ソースプログラムに含まれる関
数を自己のプログラム内に定義された関数のみならず、
他のソースプログラムやシステムライブラリに定義され
た関数の一部もワークレジスタのみを用いた命令列に展
開して、最終的にこのワークレジスタ内に展開したプロ
グラムを呼出元のプログラムにインライン展開処理して
いる。

【００４７】したがって、外部関数を呼出して実行する
回数が大幅に減少して、この実行ロードモジュールがイ
ンストールされたコンピュータにおけるプログラムの実
行処理効率を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態のプログラム変換方法を
説明するための模式図

【図２】 同プログラム変換方法におけるコンパイラの
翻訳処理動作を示す流れ図

【図３】 同コンパイラの翻訳処理動作の具体的処理を
説明するための図

【図４】 同プログラム変換方法におけるリンケージエ
ディタの編集処理動作を示す流れ図

【図５】 同リンケージエディタの編集処理動作の具体
的処理を説明するための図

【図６】 一般的なプログラム変換方法を示す模式図

【図７】 複数の関数が組込まれたソースプログラムを
示す図

【符号の説明】

１１…ソースプログラム １２…コンパイラ １３…オブジェクトプログラム １４…リンケージエディタ １５…実行ロードモジュール １６…システムナライブラリ １７…プログラム １８…ワークレジスタ １９…リターン命令 ２２，２２ａ…分岐命令 ２０…外部関数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のソースプログラムを各プログラム
   毎に個別のコンパイラでそれぞれオブジェクトプログラ
   ムに翻訳して、さらにこの複数のオブジェクトプログラ
   ムをリンケージエディタで一つの実行ロードモジュール
   に編集するプログラム変換方法において、 前記各コンパイラは、 前記ソースプログラムを前記オブジェクトプログラムに
   翻訳するに際して、前記ソースプログラムに含まれる関
   数を検出すると、該当関数のプログラム長が規定長以下
   の場合及び当該関数自信のプログラムの中に他の関数の
   呼出命令がない場合、該当関数を自己のワークレジスタ
   のみを使用した命令列に展開し、 その後、このワークレジスタのみを使用した命令列に展
   開された関数をオブジェクトプログラムに翻訳し、 前記リンケージエディタは、 前記各オブジェクトプログラムを実行ロードモジュール
   に編集する際に、前記各オブジェクトプログラムに前記
   規定長以下の関数及び他の関数の呼出命令がない関数を
   検出すると、該当オブジェクトプログラムのワークレジ
   スタのみを使用した命令列に展開された該当関数のオブ
   ジェクトプログラムをインライン展開処理で前記実行ロ
   ードモジュールに編集することを特徴とするプログラム
   変換方法。