JPS63158632A - インタプリタシステムにおけるシステムプログラム実行方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインタプリタシステムにおけるシステムプログ
ラム実行方式に関し、特にコンパイラ等のＣＰＵ使用率
の高いシステムプログラムを高速に実行することができ
るシステムプログラム実行方式に関する。

〔従来の技術〕

任意の命令セットを持つハードウェア上に、異なる命令
セットをエミュレートするインタプリタを持つ従来の計
算機システムでは、コンパイラ等のシステムプログラム
はこのインタプリタの命令セットで記述され、インタプ
リタを介して実行されていた。

第９図はインタプリタの基本的処理を承す流れ図であり
、９１〜９３．９４−１．９４−ｉ、９４−ｎ、　９５
は各ステップを示し、命令−１，命令−１，命令−〇は
インタプリタの命令セットである。インタプリタは同図
に示すように、システムプログラムからインタプリタの
ある命令セットを取得すると（ステップ９１）、ハード
ウェア命令へのレジスタの切換（インタプリタ側のレジ
スタの内容を実マシン上のレジスタヘマッピングする処
理等）を行ない（ステップ９２）、その命令コードに対
応する処理を行なうステップに分岐する（ステップ９３
）、そして分岐先の命令処理９４−１．９４−ｉ、９４
−ｎでその命令を実行した後、インタプリタ・モードへ
のレジスタの切換（実マシン上のレジスタの内容をイン
タプリタ側のレジスタにマツピングする処理等）を行な
い（ステップ９５）、次のシステムプログラムの命令を
実行する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の方式では、システムプログラムはインタ
プリタが有する命令セットで記述されているので、命令
セットのレベルが高いことからシステムプログラムの作
成が容易になる利点がある。

しかし、インタプリタにおいては、第９図に示す各処理
ステップは例えばハードウェア命令で３命令に該当する
ので、命令−ｔ、−＋、−ｎをハードウェア命令で直接
に実行した場合はハードウェア命令の３ステツプで済む
のに比べ、インタプリタを介在させて同じ命令を実行さ
せるとハードウェア命令の１５ステツプを要する。この
ように、インタプリタを介在させると、システムプログ
ラムの処理時間が長くなり、システムプログラムの中で
もコンパイラのようにＣＰＵ使用率が高いプログラムで
は、インタプリタの処理時間が膨大となってコンパイラ
の処理速度が非常に遅くなるという欠点がある。

そこで本発明の目的は、インタプリタシステムにおいて
コンパイラのようにＣＰＵ使用率の高いシステムプログ
ラムをできるだけ高速に処理し得るようにすることにあ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、任意の命令セット
を持つハードウェア上に、異なる命令セットをエミュレ
ートするインタプリタを持つ計算機システムにおけるシ
ステムプログラム実行方式前記インタプリタは、 前記システムプログラムから発行された命令を取得し解
析する命令取得・解析手段と、該命令取得・解析手段に
おいて、システムプログラムから発行されたハードウェ
ア命令直接実行部呼出し命令が解析されたとき、命令の
実行モードをハードウェア命令を直接に実行するハード
ウェア・モードに切換えてシステムプログラムの指定さ
れたハードウェア命令直接実行部に制御を渡す移行手段
と、 該移行手段により制御が渡された前記ハードウェア命令
直接実行部からインタプリタの命令を実行するインタプ
リタ・モードで動作するＯＳを利用するために該システ
ムプログラム中のＯＳインタフェイス部を呼出す予め定
められた命令が発行されときに制御を引き取り、命令の
実行モードをインタプリタ・モードに切換えて前記シス
テムプログラムのＯＳインタフェイス部に制御を渡すモ
ード復元手段と、 該モード復元手段により制御が渡された前記ＯＳインタ
フェイス部の処理終了後に、該ＯＳインタフェイス部か
ら発行されたハードウェア命令直接実行部復帰命令が前
記命令取得・解析手段で解析されたときに制御を引き取
り、命令の実行モードをハードウェア・モードに戻すと
共に制御を呼出し元の前記ハードウェア命令直接実行部
に戻す復帰手段とを有し、 前記ハードウェア命令直接実行部から処理終了通知を示
す予め定められた命令が発行されたことにより、前記移
行手段の処理を終了せしめ、命令の実行モードをインタ
プリタ・モードに戻すように構成される。

〔作用〕

例えばシステムプログラムがコンパイラの場合、構文解
析、意味解析、コード生成等のコンパイラの主処理部分
をハードウェア命令で記述してハードウェア命令直接実
行部としておくことにより、主処理部分の処理速度を高
めることができる。即ち、インタプリタの命令汐得・解
析手段においてシステムプログラム中のハードウェア命
令直接実行部呼出し命令が解析されると、移行手段によ
り、命令の実行モードがハードウェア・モードへの切換
えられ、指定されたハードウェア命令直接実行部に制御
が渡されるので、構文解析等の処理はインタプリタを介
することなくハードウェア命令で直接に実行されること
になる。

また、ファイル処理等の如くＯＳの助けを必要とする場
合、ＯＳはインタプリタ・モードで動作するので、ハー
ドウェア命令直接実行部から直接には実行できない、こ
のときは、ハードウェア命令直接実行部からインタプリ
タ・モードで動作するＯ５を利用するために、インタプ
リタの命令セットで記述されたＯＳインタフェイス部を
呼出す予め定められた命令が発行され、モード復元手段
に制御が戻され、命令の実行モードがインタプリタ・モ
ードに切換えられてＯＳインタフェイス部に制御が渡さ
れる。従って、このＯＳインタフェイス部を介してファ
イル処理等を行なうことができる。そして、ＯＳインタ
フェイス部の処理が終わると、ＯＳインタフェイス部か
らハードウェア命令直接実行部復帰命令が発行されるの
で、復帰手段により命令の実行モードが再びハードウェ
ア・モードに戻され、呼出し元のハードウェア命令直接
実行部に制御が戻される。

このようにして、必要に応じてインタプリタ・モードと
ハードウェア・モードとの切換えが行なわれてシステム
プログラムの処理が進行していく。

〔実施例〕

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図は本発明の実施例の構成図であり、■は管理プロ
グラムとも呼ばれるＯ３（オペレーティング・システム
）、２は各種のファイル、３はインタプリタ、８はコン
パイラである。

インタプリタ３には、命令取得・解析手段４゜移行手段
５．復帰手段６およびモード復元手段７が含まれ、コン
パイラ８には、ハードウェア命令直接実行部起動手段１
０を付加した制御部９．ハードウェア命令直接実行部復
帰手段１２を付加したＯＳＳインタフェイス部１１およ
び○Ｓインタフェイス起動手段１４と処理終了通知手段
１５とを付加したハードウェア命令直接実行部１３とが
含まれている。

制御部９およびＯＳインタフェイス部１１はインタプリ
タ３の命令セットで記述され、ハードウェア命令直接実
行部１３はハードウェア命令セットで記述されている。

第２図は移行手段５の処理例の流れ図、第３図は復帰手
段６の処理例の流れ図、第４図はモード復元手段７の処
理例の流れ図、第５図はハードウェア命令直接実行部起
動手段１０の処理例の流れ図、第６図はハードウェア命
令直接実行部復帰手段１２の処理例の流れ図、第７図は
ＯＳインタフェイス起動手段１４の処理例の流れ図、第
８図は処理終了通知手段１５の処理例の流れ図であり、
以下各図を参照して本実施例の動作を説明する。

Ｏ３１から起動されたコンパイラ８においては、先ずコ
ンパイラ８に必要な環境を整えるための命令をインタプ
リタ３の命令セットで記述した制御部９の各命令がイン
タプリタ３の命令取得・解析手段４で取得、解析されて
実行される。制御部９の各命令は前述したようにインタ
プリタ３の命令セットで記述されているので、第９図に
示したようなインタプリタの処理により実行される。

制御部９の実行によってコンパイラ８に必要な環境が整
備されると、コンパイラの主処理を行なう構文解析、意
味解析およびコード生成から構成されるフェーズをハー
ドウェア命令で直接に記述したハードウェア命令直接実
行部Ｉ３を起動するハードウェア命令直接実行部起動手
段１０が実行される。

ハードウェア命令直接実行部起動手段１０は、第５図に
示すように、インタプリタ３の命令セット中の一つの命
令であるハードウェア命令直接実行部呼出し命令の発行
を行なうものであり（ステップ１０１）、この発行され
た命令はインタプリタ３の命令取得・解析手段４により
解析される。なお、ハードウェア命令直接実行部呼出し
命令には、実行すべきハードウェア命令直接実行部１３
のアドレス情報を含んでいる。

命令取得・解析手段４は与えられた命令がハードウェア
命令直接実行部呼出し命令であることを識別すると、移
行手段５を呼出す。

移行手段５は呼出されると、第２図に示すようにこれか
ら実行されるハードウェア命令直接実行部１３の処理が
終わった後に戻るべきアドレスを戻りアドレスとして退
避させ（ステップ５１）、レジスタをハードウェア命令
のレジスタに切換え（ステップ５２）、ハードウェア命
令直接実行部１３に制御を渡す為に命令カウンタに指定
されたアドレスを設定する（ステップ５３）。

上記命令カウンタの設定によってハードウェア命令直接
実行部１３の命令の実行が開始され、移行手段５の上記
処理により命令の実行モードがハードウェア・モードに
切換えられていることから、ハードウェア命令直接実行
部１３の構文解析等を実現する各命令はインタプリタ３
を介することなく直接に実行されることになる。

ハードウェア命令直接実行部１３におけるコンパイラ８
の主処理実行中に、コンパイラ８で使用する各種ファイ
ル２にアクセスする必要が生じた場合、ハードウェア命
令直接実行部１３におけるＯＳインタフェイス起動手段
１４が実行され、第７図に示すように、インタプリタ・
モードのサブルーチン（即ちＯＳインタフェイス部１１
）の呼出し命令の発行といった予め定められた特殊な命
令が要求内容を伴って発行される。ここで、この予め定
められた命令が発行されたときハードウェアに割込みが
生じ、このハードウェアの割込みによって制御がインタ
プリタ３のモード復元手段７に移されるように構成され
ている。

モード復元手段７は制御を引き取ると、第４図に示すよ
うに、ＯＳインタフェイス起動手段１４の戻りアドレス
をセーブしくステップ７１）、インタプリタ側のレジス
タに切換え（ステップ７２）　、ＯＳインタフェイス部
１１に制御を渡す為に命令カウンタにＯＳインタフェイ
ス部１１のアドレスを設定する（ステップ７３）。

これにより、インタプリタ・モードでＯＳインタフェイ
ス部１１が実行される。ＯＳインタフェイス部１１はイ
ンタプリタ３の命令セットで記述されており、ハードウ
ェア命令直接実行部１３から要求されたファイルの処理
をインタプリタ３およびインタプリタ・モードで動作す
る○Ｓ１の介在の下に処理し、処理が終了すると、呼出
し元に戻る為にハードウェア命令直接実行部復帰手段１
２を起動する。

ハードウェア命令直接実行部復帰手段１２は起動される
と、第６図に示すように、インタプリタ３の命令セット
の一つの命令であるハードウェア命令直接実行部復帰命
令を発行する（ステップ１２１）。

この命令は、インタプリタ３の命令取得・解析手段４に
より解析され、命令がハードウェア命令直接実行部復帰
命令であることが解析されると、命令取得・解析手段４
により復帰手段６が呼出される。

復帰手段６は呼出されると、第３図に示すように、ハー
ドウェア命令のレジスタに切換え（ステップ６１）、モ
ード復元手段７で退避されていたＯＳインタフェイス起
動手段１４の戻りアドレスの回復を行ないくステップ６
２）、その戻りアドレスを命令カウンタに設定すること
により、命令の実行モードをハードウェア・モードにし
て制御をハードウェア命令直接実行部１３に戻す（ステ
ップ６３）。

ハードウェア命令直接実行部１３は実行を再開すると、
必要に応じて前述したようにＯＳインタフェイス部１１
を起動しながらコンパイラの主処理を行ない、全ての処
理が終了すると、呼出し元の制御部９に制御を戻す為に
、処理終了通知手段１５を起動する。

処理終了通知手段１５は起動されると、第８図に示すよ
うに移行手段５への復帰を示す予め定められた命令の発
行を行なう（ステップ１５１）、ここで、この予め定め
られた命令が発行されたとき、ハードウェアに割込みが
生じ、制御がハードウェア命令直接実行部１３の起動を
行なった移行手段５に移すように構成されており、移行
手段５は制御を引き取ることにより動作を終了し、これ
により命令実行モードがインタプリタ・モードに戻るこ
とになる。

インタプリタ・モードに戻ると、呼出し元の制御部９に
制御が戻り、制御部９は上述したような動作をコンパイ
ラ８の全過程が終了するまで繰返す。

以上の実施例において、ハードウェア直接命令実行部を
有するシステムプログラムとしてコンパイラ８を示した
が、他の種類のシステムプログラムに対しても適用でき
ることは勿論のことである。

また、全てがインタプリタの命令セットで記述されたシ
ステムプログラムの場合、ハードウェア命令直接実行部
起動手段１０のような手段を含めないことにより、従来
と同様にインタプリタ３の命令取得・解析手段４による
命令の取得と解析により、第９図に示したような処理で
実行が行なわれる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、インタプリタを有する
計算機システムにおいて、インタプリタ中の命令取得・
解析手段により得られた命令により命令実行モードをイ
ンタプリタ・モードからハードウェア・モードに変更す
る移行手段と復帰手段、およびハードウェア・モードか
らインタプリタ・モードに命令実行モードを変更するモ
ード復元手段をインタプリタに設けたので、システムプ
ログラム例えばコンパイラの主処理をハードウェア命令
化しておくことによって、コンパイラの実効ステップの
殆どがインタプリタを介さずハードウェア命令で直接に
実効することができるようになる。この結果、コンパイ
ラ等のシステムプログラム実行中のインタプリタの処理
時間の多くを排除でき、システムプログラムの処理速度
を飛躍的に向上させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、 第２図は移行手段５の処理例の流れ図、第３図は復帰手
段６の処理例の流れ図、第４図はモード復元手段７の処
理例の流れ図、第５図はハードウェア命令直接実行部起
動手段１０の処理例の流れ図、 第６図はハードウェア命令直接実行部復帰手段１２の処
理例の流れ図、 第７図はＯＳインタフェイス起動手段１４の処理例の流
れ図、 第８図は処理終了通知手段１５の処理例の流れ図および
、 第９図はインタプリタの基本的処理を示す流れ図である
。 図において、１・・・０８１２・・・各種のファイル、
３・・・インタプリタ、４・・・命令取得・解析手段、
５・・・移行手段、６・・・復帰手段、７・・・モード
復元手段、８・・・コンパイラ、９・・・制御部、１０
・・・ハードウェア命令直接実行部起動手段、１１・・
・ＯＳインタフェイス部、１２・・・ハードウェア命令
直接実行部復帰手段、１３・・・ハードウェア命令直接
実行部、１４・・・ＯＳインタフェイス起動手段、１５
・・・処理終了通知手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 任意の命令セットを持つハードウェア上に、異なる命令
   セットをエミュレートするインタプリタを持つ計算機シ
   ステムにおけるシステムプログラム実行方式において、 前記インタプリタは、 前記システムプログラムから発行された命令を取得し解
   析する命令取得・解析手段と、 該命令取得・解析手段において、システムプログラムか
   ら発行されたハードウェア命令直接実行部呼出し命令が
   解析されたとき、命令の実行モードをハードウェア命令
   を直接に実行するハードウェア・モードに切換えてシス
   テムプログラムの指定されたハードウェア命令直接実行
   部に制御を渡す移行手段と、 該移行手段により制御が渡された前記ハードウェア命令
   直接実行部からインタプリタの命令を実行するインタプ
   リタ・モードで動作するＯＳを利用するために該システ
   ムプログラム中のＯＳインタフェイス部を呼出す予め定
   められた命令が発行されときに制御を引き取り、命令の
   実行モードをインタプリタ・モードに切換えて前記シス
   テムプログラムのＯＳインタフェイス部に制御を渡すモ
   ード復元手段と、 該モード復元手段により制御が渡された前記ＯＳインタ
   フェイス部の処理終了後に、該ＯＳインタフェイス部か
   ら発行されたハードウェア命令直接実行部復帰命令が前
   記命令取得・解析手段で解析されたときに制御を引き取
   り、命令の実行モードをハードウェア・モードに戻すと
   共に制御を呼出し元の前記ハードウェア命令直接実行部
   に戻す復帰手段とを有し、 前記ハードウェア命令直接実行部から処理終了通知を示
   す予め定められた命令が発行されたことにより、前記移
   行手段の処理を終了せしめ、命令の実行モードをインタ
   プリタ・モードに戻すようにしたことを特徴とするイン
   タプリタシステムにおけるシステムプログラム実行方式
   。