JPS61224042A - 仮想記憶システムにおける配列要素接近に関する最適化コ−ド生成方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は仮想記憶システムにおける配列要素接近に関す
る最適化コード生成方式に関し、特にセグメンテーシ曽
ンにより仮想記憶システムｔ−賽現しているシステムの
コンパイラのループ中の配列要素接近の最適化手法に関
するものである。

（従来技術） セグメンテーシヨンにより仮想記憶システムを表現して
いるシステムでは、一つのセグメント長よりも大きな配
列を複数のセグメントにより表現している。このような
配列要素を引用する場合は添字（配列の先頭から相対位
置）を評価し、その添字の値により、どのセグメントに
含まれるか判定し、さらに選択されｔセグメントの何番
目に位置しているかを求める必要がある。つまり、添字
計算の命令の後、セグメント選択の命令とセグメント内
相対位置を求める命令を実行しなければならない。

たとえば、複数のセグメントで表現される一つの配列を
ループ中で使用する場合は第１図に示すフォートラン（
ＦＯＲＴＲＡＮ）言語で記述されるが。

この言語を従来の処理方式について処理する場合第４図
に示すステップにて行なわれる。

すなわち、ステップ１では添字の値Ｉからセグメント内
相対アドレスを求める。

゛ステップ２では添字の値工からセグメント番号を求め
る。

ステップ３ではセグメントベーステーブルと。

ステップ２で得られたセグメント番号工りセグメント記
述語を求め、それをセグメントベースレジスタ（ＢＲｋ
）にロードする。

ステップ４ではセグメントペースレジスタ（ＢＲｋ）と
セグメント内相対アドレス（ＸＲｎ）の修飾に工９、配
列要素Ａ　（Ｉ）の実効アドレスを求め、８＝８＋Ａ（
１）を実行する。

ステップ５ではＩ、にルーズの増分値１を加算する。

ステップ６ではループ終了の判定を行う。ループ終了条
件を満ｔさなければステップ１に分岐する。

このように従−米の方式ではループの繰シ返し毎にステ
ップ１からステップ６を実行するので、各ステップの命
令実行時間を加算するとそデル計算機の基本命令の実行
速度を１としたとき、全体の実行時間４７となり、可成
長い時間が費される。

一般にこの種の従来の方式ではセグメント切り換える命
令が他の命令に比べて実行速度が遅いので、ループ中で
、このような配列要素の引用がある場合、１セグメント
に納まる配列の配列ＩＥＨの接近に比べると、セグメン
ト選択をループの外側で実行できないので、繰り返し毎
にセグメント選択、セグメント内相対位置を求める命令
が実行される。つまり、従来の方式は通常の添字計算に
比べ、余分でしかも実行速度の遅い命令が繰り返し毎に
実行されかつ性能が低下する等の欠点があつｔ。

（発明の目的） 本発明の目的は、従来方式におけるかかる欠点を改善す
ると共に、添字の値の変化から笑際にセグメントを切り
換える必要のある場合を検出する命令の速度がセグメン
ト切シ換えの命令速度よりも速いことを利用して繰返し
毎に変化する添字の値の変分が、セグメント長に比べて
小さい場合は。

繰り返し毎にセグメントを切り換えるか否かの判定を入
れて、実際にセグメント選択を行う命令は必要な繰シ返
しでのみ実行する工うにし、ループ中の複数セグメント
で表現される配列の効果的データ接近の方式を提供する
ことにある。

（発明の構成） 本発明によれば、セグメンテーシ冒ンにより。

仮想記憶システムを表現しているシステムに於て、一つ
のセグメント長Ｌす゛も大きな配列管複数のセグメント
で表現する場合、セグメントの切シ換えを必要とすると
きのみセグメント切り換えの命令を実行するオブジェク
トコードを生成することを特徴とする仮想記憶システム
における配列要素接近に関する最適化コード生成方式が
得られる。

（５ｊ！施例） 次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例における言語を７オートラン
（ＦＯＲＴＲＡＮ）で示したものである。第１図におい
て、この実施例に用いられるフォートラン言語は複数の
セグメントで表現される一つの配列をループ中で使用す
る場合が記述されている。

第２図ｔ′ｉ、ＩＥＩ図に示すフォートラン言語に記述
され友配列へのメモリ配置と、コンパイラが生成するセ
グメントベーステーブルを示したものである。ＷＥ２図
において、本実施例におけるセグメン）［を２５６に語
と想定したので、配列人のメモリ配置１０は、最大炎の
四つのセグメントで表現される。セグメントベーステー
ブル２０に、セグメントの開始番地を示す記述語群で、
個々のセグメント毎に一つ作成され、配列人を構成する
セグメントの順に並べられて登録されている。セグメン
トの切り換えは、セグメントベーステーブルを参照して
行われる。

第３図は、！１図のＦＯＲＴＲＡＮプログラムのループ
部分の処理を示したものである。第３図において、実行
時間の欄の数値は、従来の方式と同様にモデル計算機の
基本命令の実行速度ｔ−１としたときの各ステップの実
行に要する時間を表現したものであり、処理欄の＠ＧＯ
ＴＯ”の後の数値は、ステップ番号を示す。ＸＲｎは指
標レジスタ、ＢＲｎはセグメントベースレジスタである
。

本実施例をステップ毎に説明すると、ループの開始前に
Ｉ＝１に対するセグメント内相対アドレスがＸＲｎに、
セグメント記述語がセグメントベースレジスタＢＲｋＫ
設定されている。

ステップｌではセグメントベースレジスタ（ＢＲｋ）と
セグメント内相対アドレスを示すＸＲｎの修飾により、
配列Ａ　（１）の実効アドレスを求め、８＝Ｓ＋Ａ（Ｉ
）ｔ−実行する。

ステップ２で１ＸＲｎにループの増分値１を加算する。

ステップ３ではＸ　Ｒｎ　がセグメント長を超えていな
ければステップ７に分岐し、超えていればステップ４を
実行する。

ステップ４で［ＸＲｎ　　からセグメント長を減算する
７これが次のセグメント内相対アドレスを示す。本実施
例の方式による計算機ではステップ３の実行により、次
のセグメント内相対アドレスは自動的に求まり、ステッ
プ４の！行は必要ない。

ステップ５ではセグメント番号を１加算する。

ステップ６ではセグメントベーステーブルとステップ２
で得られたセグメント番号によりセグメント記述語を求
め、それをセグメントベースレジスタＢＲｋにロードす
る。

ステップ７．８ではループ終了の判定を行う。

ループ終了条件を満たさなければ、ステップ１に分岐す
る。

このように本実施例では１通常のループの繰り返しでス
テップ１，２．３．７，８の実行で良く。

ステップｌからステップ８をすべて実行するのにｇｔ図
に示す例で言えば４個にすぎず、Ｃの実行時間が、ルー
プ全体の実行時間からみれば殆んど無視できる値である
。

従って１本実施例は従来方式のループの繰り返し毎にス
テップ１からステップ６ｔ−実行することにより得られ
る実行時間４７に対し％実行時間２２で良く、ループ全
体の実行時間も従来の５０％以下に改善される。

この工うに本発明はセグメンテーシ冒ンにより仮想記憶
システムヲ表現しているシステムにおいて一つのセグメ
ント長よりも大きな配列を複数のセグメントで表現する
場合、配列要素接近を行うために配列の先頭からの相対
位置を求めた後、セグメントの選択とセグメント内アド
レスを求める必要が生じるが、ループ繰り返し毎に連続
的に配列要素をアクセスする場合、繰り返し毎にアクセ
スするセグメントが変わることはまれなので、セグメン
ト切り換えの命令を常に実行するのではなく、必要にな
っ九場合のみ実行することによシ、処理効率を同上させ
ることを特徴とする配列要素接近に関する最適化コード
生成方式が得られる。

（発明の効果） 以上説明し友ように、本発明はセグメンテーシ璽ンによ
り仮想記憶システムを表現しているシステムにおいて、
複数セグメントからなる配列のループ中での引用に対す
るデータ接近が効率良くなるため、プログラムの実行効
率が大幅に向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の説明に使用したプログラ
ムを示す図、第２図は第１図で使用した配列のメモリ配
置図とそれに関連するセグメントベーステーブルを図示
した図、第３図は、＠１図で示したプログラムのステッ
プを示し九本実施例を示す図、第４図は、第１図で示し
たプログラムのステップを示した従来の方式を示す図で
ある。 １０・・・・・・配列人のメモリ配置、２０・・・・・
・セグメントベーステーブル。 代理人　弁理士　　内　原　　　野　　　ｔ　　　”＋
１１１．ノ ー、・′ 爵、３　図 方４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セグメンテーシヨンにより、仮想記憶システムを表現し
   ているシステムに於て、一つのセグメント長よりも大き
   な配列を複数のセグメントで表現する場合、セグメント
   の切り換れを必要とするときのみセグメント切り換えの
   命令を実行するオブジェクトコードを生成することを特
   徴とする仮想記憶システムにおける配列要素接近に関す
   る最適化コード生成方式。