JP3327640B2

JP3327640B2 - 命令コード選択装置

Info

Publication number: JP3327640B2
Application number: JP22699093A
Authority: JP
Inventors: 博司湯川; 宣輝富永
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1993-09-13
Filing date: 1993-09-13
Publication date: 2002-09-24
Anticipated expiration: 2017-09-24
Also published as: JPH0784796A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高級プログラミング言
語を特定のターゲットマシン向けの機械言語に翻訳する
コンパイラに用いられる命令コード選択装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】コンパイラは、プログラミング言語で書
かれたソースプログラムを入力して機械語あるいはアセ
ンブリ言語で書かれた目的プログラムを作成する装置で
ある。図２は、コンパイラの一般的な構成を概念的に示
したブロック図である。コンパイラ１は、構文解析装置
２と、最適化装置３と、コード生成装置４とを備えてい
る。構文解析装置２は、ソースプログラムを読み込み、
語彙解析を行って単語単位に認識した後、プログラミン
グ言語の文法、規則との整合性をチェックし、中間言語
に変換する。最適化装置３は、目的プログラムのメモリ
効率や実行効率を向上させるために、構文解析装置２で
生成された中間言語の編集を行い最適化する。コード生
成装置４は、最適化された中間言語からターゲットであ
るマシンの命令コードを生成することによって機械語等
の目的プログラムを作成する。このコード生成装置４に
おいては、命令コードを生成するために命令コード選択
装置１０が設けられている。

【０００３】ここで、従来の命令コード選択装置１０に
よる命令コードの生成動作について説明する。先ず、命
令コードの生成に先立って、構文解析装置２における構
文解析の結果、ソースプログラムの命令を木構造で示し
た式木のパタンが得られる。図３は、Ｃ言語で表記され
たソースプログラムと、構文解析装置２の処理によって
得られたプログラムの各行の実行命令に対応する式木の
パタンの一例を示している。

【０００４】そして、命令コード選択装置１０は、この
式木のパタンを受け取り、これを検索キーとしてテンプ
レートを検索する。テンプレートは、式木のパタンと、
これに対応する命令生成規則が予めコンパイラ作成者に
よって記述されている。図９は、従来のテンプレートの
一例を概念的に示したもので、（１）の欄は、ある関数
を呼び出す命令に対応する手続き呼び出し命令の式木パ
タンと、これに対応する命令生成規則５１が格納されて
おり、（２）および（３）の欄は、２つの浮動小数点型
変数の加算命令と減算命令に対応する演算実行命令の式
木パタンと、これらに対応する命令生成規則５２、５
３、５４、５５が格納されている。また、演算実行命令
の式木パタン（２）、（３）に対しては、各々２種類の
命令生成規則が記述されている。これは、ターゲットマ
シンには、浮動小数点型の演算を行なう場合に、浮動小
数点型の演算を実行する命令を生成する方法と、浮動小
数点型の演算を実行する手続き呼び出し命令を生成する
方法の二つの方法で命令コードを生成することが可能な
ものが存在することを考慮したためである。

【０００５】そして、コンパイル時に、オペレータが浮
動小数点の演算を行う場合に、演算実行命令かあるいは
手続き呼び出し命令のいずれを使用するかを指定するこ
とにより、式木のパタンに対応する命令生成規則が一つ
だけ選択され、命令コードが生成される。例えば、図３
に示す加算命令の式木パタンに対して、オペレータの指
定が演算実行命令の生成である場合には、図９中の命令
生成規則５２が選択され、命令コードが生成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示すように、従来の命令コード選択装置では、ターゲッ
トマシンの命令生成方法の種別を考慮して、一つの式木
のパタンに対して複数の命令生成規則を予めテンプレー
トに記述しておかなければならない。しかも、手続き呼
び出し命令を生成する命令生成規則は、関数呼び出しを
表す式木のパタンに対応する命令生成規則として既にテ
ンプレートに記述されているものがある。例えば、図９
において、式木パタン（２）に対しは、浮動小数点型の
演算実行命令の命令生成規則５２と手続き呼び出し命令
の命令生成規則５３の２種類の命令生成規則が記述され
ている。この内、命令生成規則５３については、テンプ
レート５０中に関数呼び出しを示す式木パタン（１）に
対応する命令生成規則５１に同じものが記述されてい
る。従って、式木パタン（２）で示される浮動小数点の
演算を行わせる場合には、関数呼び出しのパタン（１）
に記述された命令生成規則５１を選択しても所望の演算
を実行することが可能である。しかしながら、命令生成
規則５１は、関数呼び出しの式木パタン（１）によって
のみ検索されるため、式木パタン（２）に対しては、命
令生成規則５２に加えてさらに命令生成規則５３を記述
しておく必要がある。

【０００７】このように、従来の命令コード生成装置
は、式木のパタン毎に、ターゲットマシンの命令生成方
法に対応した複数の浮動小数点型の演算を実行するため
の命令生成規則を記述しなければならないので、コンパ
イラ作成者がテンプレートを作成する手間が増大し、ま
た、テンプレートの格納領域も増大する。さらに、ある
ターゲットマシン用のコンパイラを別のターゲットマシ
ン用のコンパイラに書き換える場合には、いずれの命令
生成規則をも書き換えなければならないため、多大な工
数を要すると共に、コンパイラの保守性、再利用性を低
下させるという問題点があった。

【０００８】本発明は、かかる問題点に鑑み、同一内容
に対する冗長な命令生成規則の記述を省略することがで
きるテンプレートを備えた命令コード選択装置を提供す
ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る命
令コード選択装置は、入力された式木のパタンに対応す
る命令コードを選択する命令コード選択装置であって、
入力された前記式木の中から特定のパタンを持つ式木を
選択する式木パタン選択手段と、前記式木パタン選択手
段により選択された前記式木のパタンを所定の式木のパ
タンに変換する式木パタン変換手段と、種々の式木のパ
タンと、これに対応する命令生成規則を格納する格納手
段と、前記式木パタン変換手段によって変換された式木
パタンを用いて前記格納手段から命令生成規則を選択し
て命令コードを生成する命令コード選択手段とを備え、
前記格納手段は、前記所定のパタンに対応する命令生成
規則として、前記特定のパタンに対応する命令生成規則
を共通化した命令生成規則を格納するここで、前記特定
のパタンを持つ式木のそれぞれは演算を表し、前記所定
の式木のパタンは、演算を実行する手続きを呼び出す命
令に対応するように構成してもよい。

【００１０】請求項３の発明に係る命令コード選択装置
において、前記特定のパタンを持つ式木のそれぞれは演
算を表し、前記格納手段は、特定のパタンと、これに対
応する演算実行命令を生成するための命令生成規則と、
所定の式木のパタンと、これに対応する演算を実行する
手続きを呼び出す命令を生成する１つの命令生成規則と
を格納し、さらに、オペレータが演算実行命令の生成を
所望する場合に、入力された式木を式木パタン選択手段
に出力し、所望しない場合に、入力された式木を命令コ
ード選択手段に出力する変換制御手段を備えている。

【００１１】

【作用】請求項１の発明において、本命令コード選択装
置には、式木のパタンが入力される。式木パタン選択手
段は、入力された式木の中から特定のパタンを持つ式木
を選択する。本発明の実施例では、例えば浮動小数点型
の演算実行命令のパタンを選択する。式木パタンは、式
木パタン選択手段により選択された式木のパタンを所定
の式木のパタンに変換する。格納手段は、種々の式木の
パタンと、これに対応する命令生成規則、特に、前記所
定のパタンに対応する命令生成規則として、前記特定の
パタンに対応する命令生成規則を共通化した命令生成規
則を格納する。そして、命令コード選択手段は、式木パ
タン変換手段によって変換された式木パタンを用いて命
令コード格納手段から式木パタンに該当する命令生成規
則を選択して命令コードを生成する。

【００１２】また、請求項２の発明において、変換制御
手段は、オペレータが浮動小数点型の演算を実行する手
続き呼び出し命令の生成を所望する場合に、入力された
式木を式木パタン選択手段に出力し、浮動小数点型の演
算を実行する命令の生成を所望する場合に、入力された
式木を命令コード選択手段に出力する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図を用いて説
明する。図１は、本発明の実施例における命令コード選
択装置の構成を示すブロック図である。この命令コード
選択装置１０は、従来の装置と同様に、図２に示される
コンパイラ１のコード生成装置４に含まれるものであ
る。

【００１４】図１を参照して、本実施例による命令コー
ド選択装置１０は、変換制御部１１と、式木パタン選択
部１２と、式木パタン変換部１３と、命令コード選択部
１４と、テンプレート１５とを備える。変換制御部１１
は、高級プログラム言語で記述されたソースプログラム
の式木パタンとオペレータが指定した選択情報とを受け
取り、選択情報の種別に従って式木パタン選択部１２と
命令コード選択部１４のいずれかを選択して受け取った
式木パタンを出力する。

【００１５】式木パタン選択部１２は、特定のパタン、
例えば演算実行命令のパタンを持つ式木を選択する。式
木パタン変換部１３は、式木パタン選択部１２で選択さ
れた式木のパタンに所定の操作を施して式木のパタンを
変換する。命令コード選択部１４は、変換制御部１１、
式木パタン選択部１２、式木パタン変換部１３の各々か
ら与えられた式木のパタンに対応する命令コードをテン
プレート１５中から選択する。

【００１６】テンプレート１５は、式木のパタンと、こ
れに対応する命令生成規則との組合せデータを格納す
る。図４は、テンプレートの内容の一例を示している。
本実施例では、テンプレートは、一つの式木のパタンに
対して一つの命令生成規則が記述されている。次に、上
記のように構成された本実施例の命令コード選択装置の
動作を以下に説明する。図５は、命令コード選択装置の
動作を説明したフローチャートであり、図６は、図５に
示す式木パタン変換ステップの動作を示すフローチャー
トである。ここでは、コンパイラを使用するターゲット
マシンとして、浮動小数点型の演算を実行させるため
に、浮動小数点型の演算を実行する命令を生成する方法
と、浮動小数点型の演算を実行する手続き呼び出し命令
を生成する方法の、二種類の方法が適用されるマシンを
対象とする。

【００１７】まず、オペレータは、コンパイラ起動時
に、この二種類の方法のうちのいずれを選択するかの選
択情報を入力しておく。そして、コンパイラを起動し、
構文解析装置２及び最適化装置３を通して式木のパタン
が生成される。命令コード選択装置１０は、変換制御部
１１を起動し、式木のパタンと先に入力された演算実行
命令の選択情報とを受け取る。そして、変換制御部１１
は、コンパイラ起動時の指定により式木を式木パタン選
択部１２に渡すか、命令コード選択部１４に渡すかを決
定する（ステップＳ１００、Ｓ１０２）。

【００１８】選択情報の内容が浮動小数点型の演算を実
行する命令を生成するものである場合には、式木パタン
を命令コード選択部１４に出力し（ステップＳ１１
６）、浮動小数点型の演算を実行する手続き命令を生成
するものである場合には、命令コード選択装置１０は、
式木パタン選択部１２を起動し、式木パタンを式木パタ
ン選択部１２に出力する（ステップＳ１０４）。

【００１９】式木パタン選択部１２は、変換制御部１１
より渡された式木のパタンを解析する（ステップＳ１０
６）。そして、式木が浮動小数点の演算を表すパタンを
持っている場合は、式木のパタンを式木パタン変換部１
３に渡す（ステップＳ１０８）。そうでない場合は、式
木を命令コード選択部１４に渡す（ステップＳ１０８、
Ｓ１１２）。

【００２０】引き続いて、命令コード選択装置１０は、
式木パタン変換部１３を起動する。そして、式木パタン
変換部１３は、式木パタン選択部１２が選択した浮動小
数点の演算を表すパタンを持っている式木のパタンを、
浮動小数点型の演算を実行する手続き呼び出し命令に対
応するパタンに変換する（ステップＳ１１０）。この式
木パタン変換動作については後述する。

【００２１】さらに、命令コード選択装置１０は、命令
コード選択部１４を起動する。命令コード選択部１４
は、変換制御部１１または式木パタン選択部１２または
式木パタン変換部１３から渡された式木のパタンを用い
てテンプレート１５を検索し、式木のパタンに対応する
命令生成規則を選択して抽出する（ステップＳ１１
４）。

【００２２】ここで、上記したステップＳ１１０におけ
る式木パタンの変換動作について図６を参照して説明す
る。式木パタン変換部１３に式木パタンが入力されると
（ステップＳ２００）、式木パタンに含まれる演算子と
データの型とを検索キーとして、例えば図７に示すよう
な変換表２０を検索する（ステップＳ２１０）。

【００２３】そして、変換表２０中に検索キーに該当す
るものが存在しなければ（ステップＳ２２０、Ｓ２３
０）、変換対象外の式木であると判断し、ステップＳ２
９０の処理に移行し、与えられた式木のパタンを命令コ
ード選択部１４に出力する。また、変換表２０中に該当
する演算子及び型が存在すれば（ステップＳ２２０、Ｓ
２３０）、変換表２０中から対応する手続き名を抽出す
る（ステップＳ２４０）。

【００２４】そして、引き続いて手続き呼び出しのノー
ドを作成し（ステップＳ２５０）、抽出した手続き名の
ノードを作成し（ステップＳ２６０）、元の式木の引数
を設定し（ステップＳ２７０）、手続き呼び出し命令の
式木パタンが生成される。その後、上記の動作によって
生成された手続き呼び出しの式木パタンを命令コード選
択部１４に出力する（ステップＳ２８０）。

【００２５】次に、具体的な例を用いて本実施例の命令
コード選択装置１０の動作について説明する。具体例と
しては、従来の技術の章で説明したものと同様に、図３
に示すソースプログラムに対して図４に示すテンプレー
ト１５を用いて命令コードを生成する例を参照する。こ
こで、図３は、Ｃ言語で記述されたソースプログラムの
一例を示す図であり、図示されたプログラムにおいて、
実行文の最初の行は、実数（浮動小数点）型の変数ａ、
ｂ、ｃを定義し、（１）行は、ｂ、ｃを引数とする何等
かの関数（ｆｕｎｃ）を定義し、（２）行は、ｂとｃの
加算命令を示し、（３）行は、ｂからｃを引く減算命令
を示している。

【００２６】先ず、オペレータは、浮動小数点型の演算
実行命令の式木パタンを浮動小数点型の演算を実行する
手続き呼び出し命令の式木パタンに変換する選択指定を
入力し、コンパイラを起動する。そして、図３の左側に
示すソースプログラムは、各行毎に図面右側に示す式木
のパタンが生成され、変換制御部１１に入力される。例
えば、（２）行の命令に対し、生成された演算実行命令
の式木パタン３０が生成され、変換制御部１１に入力さ
れる。

【００２７】変換制御部１１は、オペレータの選択指定
にしたがって、式木を変換するか否かを判断する。本例
の場合、オペレータの指定によりパタンの変換が指定さ
れているので、式木パタン３０は式木パタン選択部１２
に出力される。そして、式木パタン選択部１２は、式木
パタン３０に実数型変数の加算命令が定義されているこ
とを解析し、この式木パタンを式木パタン変換部１３に
出力する。

【００２８】式木パタン変換部１３は、演算実行命令の
式木パタン３０を手続き呼び出し命令の式木パタンに変
換する。この変換処理を以下に説明する。まず、式木パ
タン３０から演算子「＋」と型「実数（ｆｌｏａｔ）」
を検索キーとして取り出し、図７に示す変換表２０を検
索する。検索の結果、変換表２０の先頭のデータが検索
キーに該当する。従って、変換表２０から先頭の手続き
名（＿ｆａｄｄ）を抽出する。そして、図８を参照し
て、まず、手続き呼び出しのノード４０ａを作成する。
次に、抽出した手続き名のノード４０ｂを手続き呼び出
しのノード４０ａの左側に接続する。さらに、式木パタ
ン３０の左辺の変数を取り出し、手続き呼び出しのノー
ド４０ａの第１の引数４０ｃとし、また、演算の式木３
０の右辺の変数を取り出し、手続き呼び出しのノード４
０ａの第２の引数４０ｄとする。これによって手続き呼
び出し命令の式木パタン４０が生成される。

【００２９】変換された式木パタン４０は、命令コード
選択部１４に出力される。命令コード選択部１４は、変
換後の式木パタン４０を検索キーとして図４に示すテン
プレート１５を検索する。検索の結果、（１）の式木パ
タンが検索キーと一致し、この検索により、命令生成規
則１５ａが抽出される。以上、本発明を実施例に基づき
説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、以下に示すような種々の変形が可能である。（１）上記実施例では、浮動小数点型の演算に対して二
種類の命令コードが選択され得るターゲットマシンを仮
定したが、もともと浮動小数点型の演算命令を持たない
ターゲットマシンの場合には、変換制御部１１を設ける
ことなく、常に式木のパタンを変換可能な構成とするこ
とができる。（２）上記の具体例では、演算実行命令の式木パタンを
手続き呼び出し命令の式木パタンに変換する例について
説明したが、逆に手続き呼び出し命令の式木パタンを演
算実行命令の式木パタンに変更することも可能である。（３）また、上記実施例では、浮動小数点型の演算を表
すパタンを持つ式木を式木パタン選択部１２が選択して
いるが、ターゲットマシンが倍長整数型の演算命令を持
たない場合には、倍長整数型の演算を表すパタンを持つ
式木も式木パタン選択部１２が選択するように構成する
ことができる。（４）さらに、上記実施例では、式木パタン変換部１３
が、所望の演算を実行する手続き呼び出し命令に対応す
るパタンに変換するように構成したが、構造体の代入の
ように一回の代入命令で代入操作が完了しない演算を表
すパタンの場合は、式木パタン変換部が、構造体の大き
さに応じた複数回の代入命令を表すパタンに変換するよ
うに構成することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る命令
コード選択装置は、同じ命令生成規則に対して異なる式
木のパタンが存在する場合に、式木パタン変換手段によ
って式木のパタンを変換することにより、テンプレート
中に記述した所望の命令生成規則を命令コード選択手段
が変換した式木のパタンを用いて選択するように構成し
たので、テンプレートに記述する命令生成規則の重複を
避けることができ、テンプレートをコンパクトにするこ
とができるとともに、あるターゲットマシン用のコンパ
イラを別のターゲットマシン用に書き換えようとする際
の作業工数の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の命令コード選択装置の構成を
示すブロック図である。

【図２】コンパイラの一般的な構成を概念的に示した概
念図である。

【図３】浮動小数点型の加減算を含むＣ言語プログラム
とその命令に対応する式木パタンの例を示す説明図であ
る。

【図４】本発明の実施例によるテンプレートの内容の一
例を示す説明図である。

【図５】図１に示す実施例の命令コード選択装置の動作
を示すフローチャートである。

【図６】本発明の命令コード選択装置の式木パタン変換
部の変換動作を示すフローチャートである。

【図７】式木パタン変換部１３で使用される式木の変換
表の一例を示す説明図である。

【図８】式木パタン変換部１３によって変換される式木
のパタンの変換前後の状態を示す模式図である。

【図９】従来の命令コード選択装置のテンプレートの一
例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０命令コード選択装置１１変換制御部１２式木パタン選択部１３式木パタン変換部１４命令コード選択部１５テンプレート

フロントページの続き (56)参考文献特開平３−144829（ＪＰ，Ａ) 特開平３−259343（ＪＰ，Ａ) 特開平５−53821（ＪＰ，Ａ) 特開平３−5827（ＪＰ，Ａ) 情報処理学会第26回（昭和58年前期) 全国大会講演論文集，ｐ．433−434 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 9/45

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力された式木のパタンに対応する命令
コードを選択する命令コード選択装置であって、入力された前記式木の中から特定のパタンを持つ式木を
選択する式木パタン選択手段と、前記式木パタン選択手段により選択された前記式木のパ
タンを所定の式木のパタンに変換する式木パタン変換手
段と、種々の式木のパタンと、これに対応する命令生成規則を
格納する格納手段と、前記式木パタン変換手段によって変換された式木パタン
を用いて前記格納手段から命令生成規則を選択して命令
コードを生成する命令コード選択手段とを備え、前記格納手段は、前記所定のパタンに対応する命令生成
規則として、前記特定のパタンに対応する命令生成規則
を共通化した命令生成規則を格納することを特徴とす
る、命令コード選択装置。
【請求項２】前記特定のパタンを持つ式木のそれぞれ
は演算を表し、前記所定の式木のパタンは、演算を実行する手続きを呼
び出す命令に対応することを特徴とする、請求項１記載
の命令コード選択装置。
【請求項３】前記特定のパタンを持つ式木のそれぞれ
は演算を表し、前記格納手段は、特定の式木パタンと、これに対応する演算実行命令を生
成するための命令生成規則と、所定の式木のパタンと、これに対応する演算を実行する
手続きを呼び出す命令を生成する１つの命令生成規則と
を格納し、オペレータが演算実行命令の生成を所望する場合に、入
力された前記式木を前記式木パタン選択手段に出力し、
演算実行命令の生成を所望しない場合に、入力された前
記式木を前記命令コード選択手段に出力する変換制御手
段を備えたことを特徴とする、請求項１記載の命令コー
ド選択装置。