JPS62187945A - 計算機システム - 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】 〔目　次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術と発明が解決しようとする問題点問題点を解
決するための手段 作用 実施例 発明の効果 〔概要〕 番地付けされた記憶装置の中に、第１のプログラムと、
第２のプログラムとを格納し、上記第１のプログラムを
１命令実行する度に、上記第２のプログラムが、該第１
のプログラムの実行した。

又はこれから実行する命令のアドレスを認識することが
できる計算機システムにおいて、上記第１のプログラム
を複数個のプログラムモジュールに分割し、各プログラ
ムモジュール単位の走行ステップをトレースする際、プ
ログラマの意識しないプログラムモジュール（ライブラ
リ関数）の走行ステップ数については、該ライブラリ関
数を呼び出したモジュールの走行ステップ数に含めてカ
ウントするようにしたものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、計算機システムを、例えば、トレースモード
で動作させた時の、被トレース側での、複数個に分割さ
れているプログラムモジュール毎の命令実行ステップ数
をカウントする方式に関する。

一般に、計算機システムの記憶装置に格納して実行する
プログラムを作成する際、特定の言語で記述されたソー
スプログラムを、アセンブル、或いはコンパイルすると
、ユーザプログラム以外に該アセンブラ、コンパイラシ
ステムが用意している多数のライブラリ関数が結合され
る。

該作成されたプログラムの性能向上面からの問題点を見
ると、該プログラムの性能を阻害する要因としては、 ■　ユーザプログラム自身の走行ステップ数が多い場合
。

■　ライブラリ関数に対する呼び出し回数が多い場合。

等があり、■のケースでは不必要な呼び出しをしている
場合がある。

プログラムの改善には、該プログラムを走行させた時の
ダイナミックステップ数の削減が必須条件であり、上記
プログラムトレースによって明らかにされた走行ステッ
プ数の増加要因を調べて、無駄なステップ数を削減する
ことが必要となる。

従って、効率の良いプログラムの作成を行う為には、実
際の走行状態でのダイナミックステップ数を正確にカウ
ントできる命令実行ステップ数カウント方式が要求され
る。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕第３図
は、従来の命令実行ステップ数のカウント方式を説明す
る図である。

番地付けされた記憶装置（ＭＳ）　２の中に、第１のプ
ログラムと、第２のプログラムとを格納し、中央処理装
置（ＣＰＵ）１が、該第１のプログラムを１命令実行す
る度に、上記第２のプログラムが、該第１のプログラム
が実行した。又はこれから実行する命令のアドレスを認
識することができる、所謂トレースモード・で、該第１
のプログラムをトレースする場合、従来方式においては
、上記第１のプログラムを複数個のプログラムモジュー
ル（Ｐｌ。

Ｐ２．・−）に分割し、該分割されたプログラムモジュ
ール（Ｐ１、Ｐ２．・・−・）、及びシステムが用意し
ているライブラリ関数の１つ１つを格納する番地区間（
アドレスインターバル）に対応して、複数個の要素から
なるテーブル２１を用意し、該テーブル２１内の各要素
は、少なくとも、各プログラムモジュール（Ｐ１、Ｐ２
、・・・・・）に対して、該プログラムモジュール（Ｐ
Ｌ、Ｐ２、・・・・・−−）　　の名前２１０と、該プ
ログラムモジュール（Ｐ１、Ｐ２、・・・・・＞　の開
始アドレス２１１と。

終了アドレス２１２と、該プログラムモジュール（Ｐ１
、Ｐ２、・・・・・−・）、或いはライブラリ関数（Ｌ
Ｌ）　（ここでは、−個と仮定する）内での走行ステッ
プ数を格納するカウンタ２１３を対応させると共に、該
トレースモードで、上記第１のプログラムが命令を実行
する度に、第２のプログラムが該走行ステップ数をカウ
ントするローカルカウンタ２２とを設け、以下のカウン
ト方式をとっていた。

即ち、上記第２のプログラムは、第１のプログラムを１
命令実行する度に、該実行した命令のアドレスを調べた
後、上記アドレステーブル２１のプログラム開始アドレ
ス２１１．と終了アドレス２１２とを検索して、当該実
行命令のアドレスが、どのプログラムモジュール（Ｐ１
、Ｐ２、・・・・・・）、或いはライブラリ関数（Ｌｌ
）のものかを認識すると、該認識したプログラムモジュ
ール、例えば、°Ｐ１゛の開始アドレス２１１と、終了
アドレス２１２とを、中央処理装置（ＣＰＵ）　１内の
ワークレジスタ１１に設定しておいて、以降で実行され
る命令のアドレスが、該ワークレジスタ１１に設定され
ているプログラムモジュール゛ＰＩ’の開始アドレス２
１１と、終了アドレス２１２との間にある限り、上記ロ
ーカルカウンタ２２を＋１し、該ワークレジスタに設定
されているアドレスの範囲外の命令を実行するようにな
った時、該ローカルカウンタ２２の内容を、当該プログ
ラムモジュール“Ｐｌ゛　に対応するカウンタ２１３に
加算し、当該ローカルカウンタ２２をリセットして、該
新たなプログラムモジュール、例えば、’Ｐ２”での実
行ステップ数のカウントを始めるように機能させる。

以下、同じ動作を繰り返して、第１のプログラムを実行
した際に、実際に走行した各プログラムモジュール（Ｐ
１、Ｐ２．・−）、或いはライブラリ関数（Ｌｌ）での
走行ステップ数が、上記アドレステーブルの対応するカ
ウンタ２１３に設定される。

従って、あるライブラリ関数（Ｌｌ）が、例えば、複数
個のプログラムモジュール（Ｐ　１　、　Ｐ２−）で呼
び出された場合、上記テーブル２１の該ライブラリ関数
（Ｌｌ）に対応するカウンタ２１３には、総実行ステッ
プ数は格納されているが、それぞれのプログラムモジュ
ール（Ｐ　１　、　Ｐ２−）が、上記ライブラリ関数を
何回呼び出したかについては解読ができず、当該プログ
ラムの性能の改善等で、どこに（例えば、どのプログラ
ムモジュールに）留意すべきかが分からないと云う問題
があった。

本発明は上記従来の欠点に鑑み、アセンブラ。

或いはコンパイラ等によって、プログラマが意識しない
ライブラリ関数が自動的に組み込まれているプログラム
において、プログラマが作成したプログラムモジュール
に対応して、該モジュールが呼んだライブラリ関数の走
行ステップ数を、該プログラムモジュールの走行ステッ
プ数に足し込んでカウントする方法を提供することを目
的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は、本発明の詳細な説明する図であり、（Ａ）は
第１のプログラムの走行状況を模式的に示したものであ
り、（Ｂ）は、それぞれのプログラムモジュール（Ｐ１
、Ｐ２、・・・・・）　、或いはライブラリ関数（シ１
）での実行ステップ数を示しており、（Ｃ）は各プログ
ラムモジュール（Ｐ１、Ｐ２〜・）に対応して設けられ
ているカウンタ２１３の内容を示しており、（Ｄ）は該
第１のプログラムの見掛は上の走行状況を示したもので
ある。

本図から明らかなように、例えば、プログラムモジュー
ルＰ２は、プログラムモジュールＰ３を呼び出している
。

従って、プログラムモジュールＰ３の実行ステップ数は
Ｃであるが、プログラムモジュールＰ２は、その前後に
おいて、それぞれｂステップ。

ｂ”ステップを実行しているので、当該プログラムモジ
ュールＰ２に対応するカウンタ２１３にはｂ＋ｂ”が格
納される。

然して、プログラムモジュールＰ４においては、ライブ
ラリ関数（Ｌｌ）を呼び出しているので、該ライブラリ
関数（Ｌｌ）での実行ステップ数ｅが加算され、ｄ＋ｅ
＋ｄ’が格納され、見掛は上は（Ｄ）図に示したように
なる。

このように、本発明においては、コンパイラ等によって
自動的に組み込まれるライブラリ関数（例えば、Ｌｌ）
の走行ステップ数を、該ライブラリ関数（Ｌｌ）を呼び
出したプログラムモジュール（例えば、本例では、Ｐ４
）のカウンタ２１３に加算するように構成する。

〔作用〕

即ち、本発明によれば、番地付けされた記憶装置の中に
、第１のプログラムと、第２のプログラムとを格納し、
上記第１のプログラムを１命令実行する度に、上記第２
のプログラムが、該第１のプログラムの実行した。又は
これから実行する命令のアドレスを認識することができ
る計算機システムにおいて、上記第１のプログラムを複
数個のプログラムモジュールに分割し、各プログラムモ
ジュール単位の走行ステップをトレースする際、プログ
ラマの意識しないプログラムモジュール（ライブラリ関
数）の走行ステップについては、該ライブラリ関数を呼
び出したモジュールの走行ステップに含めてカウントす
るようにしたものであるので、プログラマが作成したプ
ログラムの各プログラムモジュールの実質的な走行ステ
ップが認識でき、プログラムの改善を行う際の會意点を
明確に把握できる効果がある。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面によって詳述する。

第２図は、本発明の一実施例を模式的に示した図であっ
て、スタックポインタ２３．カウンタスタック２４．イ
ンターバル魚スタック２５が本発明を実施するのに必要
な手段である。尚、全図を通して同じ符号は同じ対象物
を示している。

本発明を実施しても、各実行区間での走行ステップ数の
カウント、即ち、各プログラムモジュール（Ｐ１、Ｐ２
、・・・・・）　、或いはライブラリ関数（Ｌｌ）等で
の走行ステップ数のカウント手段は、ローカルカウンタ
２２を使用し、従来と変わることはないので詳細は省略
し、ここではプログラムモジュール（ＰＬ、Ｐ２、・・
・・・）が他のプログラムモジュール（Ｐｌ。

Ｐ２．・−・−）を呼び出した場合、及び復帰した場合
の、ローカルカウンタ２２に関するカウント方式、及び
ライブラリ関数（Ｌｌ）の走行ステップ数を、該ライブ
ラリ関数（Ｌｌ）を呼び出したプログラムモジュール（
Ｐ１、Ｐ２．・−・・）のカウンタ２１３に加算するカ
ウント方式とを、第１図を参照しながら、第２図によっ
て説明する。

先ず、プログラム実行区間が切り替わった（例えば、第
１図において、プログラムモジュールＰ１→Ｐ２に切り
替わるように）とき、直前の実行命令の種類を調べるこ
とにより、モジュールの呼び出しくコール）か、復帰（
リターン）かを判定し、新実行区間が独立カウントモジ
ュールか、従属カウントモジュールかを、テーブル２１
上で、新しい命令アドレスを含むアドレスインターバル
を探すことによって判定する。若し、該テーブル２１上
に区間が見つかれば独立カウントモジュールであり、見
つからなければ従属カウントモジュールであると判定す
る。

ここで、独立カウントモジュールはプログラマが作成し
、複数個のモジュールに分割したプログラムモジュール
（Ｐ１、Ｐ２、・・・・・）　　を指し、従属カウント
モジュール（即ち、ライブラリ関数（Ｌｌ）　）は、前
述のアセンブラ、又はコンパイラが、上記独立カウント
モジュール（Ｐ１、Ｐ２、・・・・・）に結合したプロ
グラムルーチンで、プログラマが知らないルーチンであ
る。

通常、独立カウントモジュールは、他の独立カウントモ
ジュール、又は従属カウントモジュールを呼び、従属カ
ウントモジュールは他の従属カウントモジュールのみを
呼ぶ。

これら、プログラムモジュールの呼び出しく即ち、コー
ル）においては、スタックポインタ２３が“＋１“され
、該呼んだプログラムルーチンでの実行が終了し、元の
呼び出しプログラムに戻る　（即ち、リターンする）と
き、上記スタックポインタ２３は−１゛される。

従って、該スタックポインタ２３の値が、実行レベル、
或いは呼び出し多重度を示していることになる。

具体例で説明すると、プログラムモジュールＰｌを実行
しているときに、プログラムモジュールＰ２に分岐した
時点（ｔｐ＋）においては、プログラムの実行レベルの
深さ方向をポイントするスタックポインタ２３が＋１゛
　され、＋２′を指示すると共に、該プログラムモジュ
ールＰ１の走行ステップ数ａが、ローカルカウンタ２２
からカウンタスタック２４．及びカウンタ２１３の当該
領域に設定され、インターバル隘スタック２５には、該
プログラムモジュールに対応するインターバル患°２”
が設定される。

上記カウンタスタック２４は、あるプログラムモジュー
ル（Ｐ１、Ｐ２、・・・・・・）が他のプログラムモジ
ュール（Ｐ１、Ｐ２．・−）、或いはライブラリ関数（
Ｌｌ）を呼んで、該モジュールでの実行が終了したとき
の、その呼び出し多重度（深さ）での、最も新しい実行
モジュールの走行ステップ数を示しており、該時点での
、該深さはスタックポインタ２３がポイントしている。

又、インターバル隘スタック２５は、その時点での呼び
出し多重度において走行した最も新しいプログラムモジ
ュール魚を示している。

上記インターバル（区間）は、各プログラムモジュール
（ＰＬ、Ｐ２、・・・・・＞　でのアドレスインターバ
ル（区間）　（例えば、プログラムモジュール（Ｐｌ）
では、１０００番地〜１１９９番地）を意味し、インタ
ーバル陽は、各プログラムモジュール陰に対応する。

前述に続いて、プログラムの実行が、プログラムモジュ
ールＰ２からプログラムモジュールＰ３に切り替わると
、スタックポインタ２３が“＋１”され、“３°をポイ
ントするとき、該プログラムモジュールＰ２での実行ス
テップ数すが、カウンタスタック２４のポイント゛２′
の位置に設定される。

その次に、この値すがテーブル２１の該プログラムモジ
ュールＰ２に対応するカウンタ２１３に設定される。

同じようにして、プログラムモジュールＰ３からプログ
ラムモジュールＰ２にリターンすると、スタックポイン
タ２３は°２′をポイントし、プログラムモジュールＰ
３での実行ステップ数Ｃが、カウンタスタック２４のポ
イント　°３°の位置に設定され、ポイント　２゛の位
置はクリアされる。

ここで、プログラムモジュールＰ２からプログラムモジ
ュールＰ４に切り替わった時点（ｔ、）でスタックポイ
ンタ２３は３′をポイントし、プログラムモジュールＰ
２での実行ステップ数ｂ゛がカウンタスタック２４のポ
イント　２゛の位置に設定されると共に、該ステップ数
がプログラムモジュールＰ２でのステップ数であること
が、中央処理装置（ＣＰＵ）　１で認識されることによ
り、カウンタ２１３の当該プログラムモジュールＰ２に
対して、既に当該テーブル２１のカウンタ２１３に登録
されているステップ数すと加算され、該カウンタ２１３
の当該エリアには、ｂ＋ｂ’が設定される。そして、カ
ウンタスタック２４のポイント３゛の位置がクリアされ
る。

以下、独立カウントモジュール（Ｐｉ）が、他の独立カ
ウントモジュール（Ｐｊ　）を呼ぶ（コールする）動作
においては、同じカウント動作が繰り返される。

次に、独立カウントモジュールＰ４が従属カウントモジ
ュールＬ１を呼び、該従属カウントモジュール（ライブ
ラリ関数）の実行を終了して、元の独立カウントモジュ
ールＰ４に戻ったときの走行ステップ数のカウント動作
を説明する。

先ず、プログラムモジュールＰ４が、ライブラリ関数（
Ｌｌ）を呼んだとき、スタックポインタ２３は°４“を
ポイントし、カウンタスタック２４のポイント　３”の
位置には、それ迄にプログラムモジュールＰ４において
走行したステップ数ｄが設定され、インターバル階スタ
ック２５のポイント°４″の位置には、上記ライブラリ
関数を意味する°＊゛が設定される。続いて、同じステ
ップ数ｄがテーブル２１のプログラムモジュールＰ４に
対応するカウンタ２１３の領域に加算されると共に、上
記カウンタスタック２４のポイント　４゛はクリアされ
る。

次に、該ライブラリ関ａ　（Ｌｌ）での実行が終了した
時点（１１，Ｉ）においては、スタックポインタ２３は
°３′をポイントし、カウンタスタック２４のポイント
　“４゛の位置には、該ライブラリ関数（Ｌｌ）での走
行ステップ数ｅが設定される。

このとき、中央処理装置（ＣＰＵ）　１においては、上
記インターバル隘スタック２５が指示する　“＊′での
走行ステップ数ｅを、該ライブラリ関数（Ｌｌ）を呼ん
だプログラムモジュールＰ４に足し込ムように動作する
。

即ち、ポイント　°４゛のカウンタスタック２４の値ｅ
と、ポイント　°３”のカウンタスタック２４の値Ｏと
を加算して、これをポイント　°３′のカウンタスタッ
ク２４に設定する。

この後、時刻Ｔにおいて、当該プログラムモジュールＰ
４の実行が終了すると、スタックポインタ２３は°２°
をポイントし、その時の走行ステップ数ｄ′が、カウン
タスタック２４のポイント“３゛の位置に加算され、該
走行ステップ数’ｅ＋ｄ°が当該プログラムモジュール
Ｐ４に対応するカウンタ２１３の走行ステップ数ｄに加
算され、結果として、ｄ＋ｅ＋ｄ’がカウンタ２１３の
当該領域に設定されることになる。

第２図の模式図で示したカウンタスタック２４に設定さ
れている走行ステップ数は、上記時刻Ｔでの内容を示し
ている。

このように、カウンタスタック２４の内容は、各プログ
ラムモジュール（Ｐｉ）の実行が開始される時点におい
て、その時、スタックポインタ２３がポイントしている
位置の内容がクリアされた後、新たな走行ステップ数が
設定され、再度スタックポインタ２３が降し位置をポイ
ントする迄保持されるように動作するので、当該ポイン
ト値のカウンタスタック２４は、常に各ポイント値（即
ち、各深さ）での最新の実行ステップ数を示しているこ
とになる。

尚、上記実施例においては、それぞれの時点において実
行されるプログラムモジュールが、独立カウントモジュ
ールか、従属カウントモジュールかを識別するのに、中
央処理装置（ＣＰｔｌ）　１が記憶装置（ＭＳ）　２上
のテーブル２１を参照して、各プログラムモジュール（
ＰＬ、Ｐ２．・−）と、ライブラリ関数（Ｌｌ）のアド
レス区間（インターバル）を認識することにより識別す
る方法で説明したが、本発明の主旨から考えて、この方
法に限定されるものではなく、例えば、上記テーブル２
１内に、全てのプログラムモジュール（ライブラリ関数
も含む）のアドレス区間と共に、それぞれのプログラム
モジュールが独立カウントモジュール／従属カウントモ
ジュールかを示すフラグを予め設定しておき、中央処理
装置（ＣＰＵ）　　１があるプログラムモジュールを実
行するとき、上記フラグを見て認識するようにしても良
いことは云う迄もないことである。

又、アドレス区間の表現方法として、該区間の開始アド
レスと、終了アドレスをテーブル２１内に設定して示す
方法を示したが、類似の方法として、従属カウントモジ
ュールを含む上記テーブル２１には、該開始アドレスの
みを示し、終了アドレスは、次の位置する区間の「開始
アドレス−１」として求める方法も、容易に類推できる
ことは云う迄もないことである。

又、本実施例においては、ライブラリ関数を１個として
説明したが、複数個存在した場合も、同じように処理さ
れる。

このように、本発明は、プログラマが作成したプログラ
ムモジュールが、他のプログラムモジュールを呼んで（
コールして）いるときには、それぞれのプログラムモジ
ュール毎に走行ステップ数をカウントするが、該プログ
ラムモジュールがプログラマの知らないライブラリ関数
を呼んでいるときには、該ライブラリ関数での走行ステ
ップ数を、該ライブラリ・関数を呼んだ元のプログラム
モジュールの走行ステップ数に加算するようにした所に
特徴がある。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明したように、本発明の命令実行ステッ
プ数カウント方式は、番地付けされた記憶装置の中に、
第１のプログラムと、第２のプロダラムとを格納し、上
記第１のプログラムを１命令実行する度に、上記第２の
プログラムが、該第１のプログラムの実行した。又はこ
れから実行する命令のアドレスを認識することができる
計算機システムにおいて、上記第１のプログラムを複数
個のプログラムモジュールに分割し、各プログラムモジ
ュール単位の走行ステップをトレースする際、プログラ
マの意識しないプログラムモジュール（ライブラリ関数
）の走行ステップについては、該ライブラリ関数を呼び
出したモジュールの走行ステップに含めてカウントする
ようにしたものであるので、プログラマが作成したプロ
グラムの各プログラムモジュールの実質的な走行ステッ
プが認識でき、プログラムの改善を行う際の留意点を明
確に把握できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する図。 第２図は本発明の一実施例を模式的に示した図。 第３図は従来の命令実行ステップ数のカウント方式を説
明する図。 である。 図面において、 １は中央処理装置（ＣＰＵ）、１１はワークレジスタ。 ２は記憶装置（ＭＳ）、　　　２１はテーブル。 ２１０はプログラムモジュールの名前。 ２１１はプログラムモジュールの開始アドレス。 ２１２はプログラムモジュールの終了アドレス。 ２１３はカウンタ。 ２２はローカルカウンタ、２３はスタックポインタ。 ２４はカウンタスタック。 ２５はインターバル磁スタック。 Ｐ１〜Ｐ４はプログラムモジュールの名前。 Ｌｌはライブラリ関数の名前。 ａ　＋　ｂ　＋　ｂ　’　＋　Ｃ＋　ｄ　＋　ｄ　’　
＋　ｅは走行ステップ数。 ＬＰＩ＋　ｊＰ２＋　ｔＬｔ４は切り替わり時刻。 ＣＬ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｌｌさ
？譬５η目の−、辱ζ方鎮ゴクｊΣ４茗氏王℃゛狗フ１
ニホしｒ二Ｃつ茅２　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 番地付けされた記憶装置（ＭＳ）（２）の中に、第１の
   プログラムと、第２のプログラムとを格納し、該プログ
   ラムの中の命令を上記記憶装置（ＭＳ）（２）より読み
   出しつつ、順次実行する計算機システムであって、 上記第１のプログラムを１命令実行する度に、上記第２
   のプログラムが、該第１のプログラムの実行した、又は
   これから実行する命令のアドレスを認識することができ
   る計算機システム（１、２）において、 上記、第１のプログラムを複数個のプログラムモジュー
   ル（Ｐ１、Ｐ２、・・・・・）に分割し、該分割された
   プログラムモジュール（Ｐ１、Ｐ２、・・・・・）の１
   つ１つを格納する番地区間に対応して、複数個の要素か
   らなるテーブル（２１）を用意し、 該テーブル（２１）内の各要素は、少なくとも、各プロ
   グラムモジュール（Ｐ１、Ｐ２、・・・・・）に対して
   、該プログラムモジュール（Ｐ１、Ｐ２、・・・・・）
   の開始アドレス（２１１）と、該プログラムモジュール
   内の命令実行数を保持し、更新する為のカウンタ（２１
   ３）とを対応させると共に、 少なくとも、現在実行しているプログラムモジュールが
   独立カウントモジュールか、或いは従属カウントモジュ
   ールかを判別する手段（１、２、及び１１）によって、
   独立カウントモジュールと認識したプログラムモジュー
   ルを実行している間は、当該第１のプログラムの命令実
   行の度に、上記第２のプログラムが該命令実行回数をカ
   ウントして、該プログラムモジュールの実行終了の都度
   、その中間結果、或いは最終結果を上記カウンタ（２１
   ３）に加算して、設定し、 上記の手段（１、２、及び１１）によって、従属カウン
   トモジュールと認識したプログラムモジュールを実行し
   ている間は、当該第１のプログラムの命令実行の度に、
   上記第２のプログラムが該命令実行回数をカウントして
   、該プログラムモジュールの実行終了の都度、その中間
   結果、或いは最終結果を、該従属カウントモジュールを
   呼び出した独立カウントモジュールの、上記カウンタ（
   ２１３）に加算して設定することを特徴とする命令実行
   ステップ数カウント方式。