JP3130446B2 - プログラム変換装置及びプロセッサ - Google Patents
プログラム変換装置及びプロセッサInfo
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- G06F8/40—Transformation of program code
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F8/00—Arrangements for software engineering
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- G06F8/44—Encoding
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- G06F8/44—Encoding
- G06F8/445—Exploiting fine grain parallelism, i.e. parallelism at instruction level
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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- Devices For Executing Special Programs (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プログラムを機械語命
令列に翻訳して連結するプログラム変換装置及びプログ
ラム変換装置によって得られた機械語命令列を実行する
プロセッサに関し、特にサブルーチンへの分岐命令の実
行時に生じるパイプラインの乱れを回避するプログラム
変換装置及びプロセッサに関する。
令列に翻訳して連結するプログラム変換装置及びプログ
ラム変換装置によって得られた機械語命令列を実行する
プロセッサに関し、特にサブルーチンへの分岐命令の実
行時に生じるパイプラインの乱れを回避するプログラム
変換装置及びプロセッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＰＵ（以下「プロセッサ」という。）
での処理の高速化の基本技術の一つにパイプライン処理
がある。パイプライン処理は、１個の命令の処理過程を
複数の小さな処理単位（パイプラインステージ）に分割
し、各ステージを同時に処理を行うことにより処理速度
を向上させる技術である。ところが、分岐命令を実行し
た場合には、パイプラインストール（乱れ）が生じ、パ
イプライン処理の実効性能が理想性能を下回ることにな
る。この現象を、分岐ハザードという。
での処理の高速化の基本技術の一つにパイプライン処理
がある。パイプライン処理は、１個の命令の処理過程を
複数の小さな処理単位（パイプラインステージ）に分割
し、各ステージを同時に処理を行うことにより処理速度
を向上させる技術である。ところが、分岐命令を実行し
た場合には、パイプラインストール（乱れ）が生じ、パ
イプライン処理の実効性能が理想性能を下回ることにな
る。この現象を、分岐ハザードという。
【０００３】図１０は、分岐ハザードが生じる場合の命
令列を示す図である。図１１は、図１０の命令列を実行
した場合のパイプラインの流れをクロックサイクルごと
に示した図である。パイプラインは、３個のステージ
（ＩＦ：命令フェッチ、ＤＥＣ：命令デコード、ＥＸ：
実行及び実効アドレス生成）からなる。今、命令１は、
番地Ａから始まるサブルーチンへの分岐命令とする。ク
ロック１においてＩＦステージにフェッチされた命令１
はクロック３においてＥＸステージで実行されるので、
クロック４において初めて番地Ａの命令ＡがＩＦステー
ジにフェッチされる。この命令Ａが実行されるのは、ク
ロック６である。即ち、この例では、既にパイプライン
に取り込まれた命令２、３を無効化しなければならず、
命令１が実行されてから命令Ａが実行されるまでに３ク
ロックを要している。図１１において、パイプラインス
トールは灰色で示している。
令列を示す図である。図１１は、図１０の命令列を実行
した場合のパイプラインの流れをクロックサイクルごと
に示した図である。パイプラインは、３個のステージ
（ＩＦ：命令フェッチ、ＤＥＣ：命令デコード、ＥＸ：
実行及び実効アドレス生成）からなる。今、命令１は、
番地Ａから始まるサブルーチンへの分岐命令とする。ク
ロック１においてＩＦステージにフェッチされた命令１
はクロック３においてＥＸステージで実行されるので、
クロック４において初めて番地Ａの命令ＡがＩＦステー
ジにフェッチされる。この命令Ａが実行されるのは、ク
ロック６である。即ち、この例では、既にパイプライン
に取り込まれた命令２、３を無効化しなければならず、
命令１が実行されてから命令Ａが実行されるまでに３ク
ロックを要している。図１１において、パイプラインス
トールは灰色で示している。
【０００４】このような分岐ハザードを回避する従来技
術として、遅延分岐と呼ばれる方法がある（例えば、ヘ
ネシー＆パターソンコンピュータ・アーキテクチャ、第
２６５頁から第２７０頁、日経ＢＰ出版センター）。こ
の遅延分岐では、コンパイラがコンパイル時に命令のス
ケジューリングを行い、例えば、分岐先の命令を分岐命
令の後続にあたる命令の位置（分岐遅延スロット）に予
め移動させておくという方法が採られる。
術として、遅延分岐と呼ばれる方法がある（例えば、ヘ
ネシー＆パターソンコンピュータ・アーキテクチャ、第
２６５頁から第２７０頁、日経ＢＰ出版センター）。こ
の遅延分岐では、コンパイラがコンパイル時に命令のス
ケジューリングを行い、例えば、分岐先の命令を分岐命
令の後続にあたる命令の位置（分岐遅延スロット）に予
め移動させておくという方法が採られる。
【０００５】分岐先命令が分岐遅延スロットに置かれた
場合の命令列を図１２に示す。分岐先命令である命令
Ａ、Ｂは、分岐命令である命令１の後続命令として番地
２、３に移動して置かれている。図１３は、図１２に示
された命令列を実行した場合のパイプラインの流れを示
す図である。この図から判るように、遅延分岐の方法に
よれば無駄な命令をフェッチしてしまうことが無くなる
ので、図１１で示されたようなパイプラインストールは
生じない。従って、図１２に示される遅延分岐によるス
ケジューリングによって、分岐ハザードの問題は解消さ
れている。
場合の命令列を図１２に示す。分岐先命令である命令
Ａ、Ｂは、分岐命令である命令１の後続命令として番地
２、３に移動して置かれている。図１３は、図１２に示
された命令列を実行した場合のパイプラインの流れを示
す図である。この図から判るように、遅延分岐の方法に
よれば無駄な命令をフェッチしてしまうことが無くなる
ので、図１１で示されたようなパイプラインストールは
生じない。従って、図１２に示される遅延分岐によるス
ケジューリングによって、分岐ハザードの問題は解消さ
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、遅延分
岐による方法では、必ずしも分岐先の命令を分岐遅延ス
ロットに移動できない場合があり、常に分岐ハザードを
解消できるとは限らないという問題点を有している。具
体的には、図１０に示された例において、番地Ａから始
まるサブルーチンがコンパイラからは認識できない場合
がある。通常、コンパイラは、プログラムが納められた
ファイルごとに翻訳を行うが、命令１を含むプログラム
と命令Ａ、Ｂを含むサブルーチンとが別のファイルに納
められている場合がある。従って、命令１を含むプログ
ラムを納めたファイルのみが与えられた場合には、コン
パイラは、分岐先命令である命令Ａ、Ｂを移動させて分
岐遅延スロットに入れるというスケジューリングを行う
ことができない。そのために、別のファイルに納められ
た命令に分岐する場合には、依然として分岐ハザードが
生じるという問題点があった。
岐による方法では、必ずしも分岐先の命令を分岐遅延ス
ロットに移動できない場合があり、常に分岐ハザードを
解消できるとは限らないという問題点を有している。具
体的には、図１０に示された例において、番地Ａから始
まるサブルーチンがコンパイラからは認識できない場合
がある。通常、コンパイラは、プログラムが納められた
ファイルごとに翻訳を行うが、命令１を含むプログラム
と命令Ａ、Ｂを含むサブルーチンとが別のファイルに納
められている場合がある。従って、命令１を含むプログ
ラムを納めたファイルのみが与えられた場合には、コン
パイラは、分岐先命令である命令Ａ、Ｂを移動させて分
岐遅延スロットに入れるというスケジューリングを行う
ことができない。そのために、別のファイルに納められ
た命令に分岐する場合には、依然として分岐ハザードが
生じるという問題点があった。
【０００７】この問題を回避するために、別のファイル
に納められたサブルーチンには分岐しないようにプログ
ラムを作成しておいたり、プログラムの分岐箇所を予め
調べることによって関連するサブルーチンを１つのファ
イルに納める処理を行った後に翻訳させるという方法も
考えられる。しかし、このような方法では、プログラム
の設計時において常に分岐先のサブルーチンの配置を意
識しなければならず、プログラムの設計や開発の作業効
率が低下する。さらに、翻訳単位であるファイルのサイ
ズが大きくなるために、翻訳に多大な時間を要する。
に納められたサブルーチンには分岐しないようにプログ
ラムを作成しておいたり、プログラムの分岐箇所を予め
調べることによって関連するサブルーチンを１つのファ
イルに納める処理を行った後に翻訳させるという方法も
考えられる。しかし、このような方法では、プログラム
の設計時において常に分岐先のサブルーチンの配置を意
識しなければならず、プログラムの設計や開発の作業効
率が低下する。さらに、翻訳単位であるファイルのサイ
ズが大きくなるために、翻訳に多大な時間を要する。
【０００８】そこで、本発明はかかる問題点に鑑みてな
されたものであり、サブルーチンを呼び出す命令と呼ば
れるサブルーチンとが異なるファイルに配置されている
ソースプログラムであっても、パイプラインの乱れを生
じることなくサブルーチンを呼び出すことができる実行
オブジェクトを生成するプログラム変換装置及びその実
行オブジェクトを実行するプロセッサを提供することを
目的とする。
されたものであり、サブルーチンを呼び出す命令と呼ば
れるサブルーチンとが異なるファイルに配置されている
ソースプログラムであっても、パイプラインの乱れを生
じることなくサブルーチンを呼び出すことができる実行
オブジェクトを生成するプログラム変換装置及びその実
行オブジェクトを実行するプロセッサを提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載のプログラム変換装置は、プログラムを
機械語命令列に翻訳しファイルとして出力する翻訳装置
と、複数の前記ファイルに納められた機械語命令列を連
結する連結装置とからなるプログラム変換装置であっ
て、前記翻訳装置は、プログラムに含まれるサブルーチ
ンについて、各サブルーチンごとに必要とされるスタッ
クサイズを抽出してサブルーチンの機械語命令列と共に
前記ファイルに格納するスタックサイズ抽出手段を備
え、前記連結装置は、前記機械語命令列の中からサブル
ーチンへの分岐命令を検出する分岐命令検出手段と、検
出された分岐命令が指定している分岐先サブルーチンを
納めたファイルを特定するファイル検索手段と、前記分
岐先サブルーチンで必要とされるスタックサイズを前記
ファイル検索手段によって特定されたファイルから読み
出すスタックサイズ獲得手段と、前記分岐命令を、前記
分岐先サブルーチンに分岐する処理と、その処理の遅延
スロットを利用して行われる処理であって前記スタック
サイズ獲得手段で読み出されたスタックサイズ分のスタ
ックを確保する処理とを実行することを内容とする機械
語命令に置き換える置換手段とを備えることを特徴とす
る。
に請求項１記載のプログラム変換装置は、プログラムを
機械語命令列に翻訳しファイルとして出力する翻訳装置
と、複数の前記ファイルに納められた機械語命令列を連
結する連結装置とからなるプログラム変換装置であっ
て、前記翻訳装置は、プログラムに含まれるサブルーチ
ンについて、各サブルーチンごとに必要とされるスタッ
クサイズを抽出してサブルーチンの機械語命令列と共に
前記ファイルに格納するスタックサイズ抽出手段を備
え、前記連結装置は、前記機械語命令列の中からサブル
ーチンへの分岐命令を検出する分岐命令検出手段と、検
出された分岐命令が指定している分岐先サブルーチンを
納めたファイルを特定するファイル検索手段と、前記分
岐先サブルーチンで必要とされるスタックサイズを前記
ファイル検索手段によって特定されたファイルから読み
出すスタックサイズ獲得手段と、前記分岐命令を、前記
分岐先サブルーチンに分岐する処理と、その処理の遅延
スロットを利用して行われる処理であって前記スタック
サイズ獲得手段で読み出されたスタックサイズ分のスタ
ックを確保する処理とを実行することを内容とする機械
語命令に置き換える置換手段とを備えることを特徴とす
る。
【００１０】請求項２記載のプログラム変換装置は、請
求項１記載のプログラム変換装置において、前記置換手
段は、前記分岐命令を、前記分岐先サブルーチンに分岐
する処理と、その処理の遅延スロットを利用して行われ
る処理であって前記スタックサイズ獲得手段で読み出さ
れたスタックサイズ分のスタックを確保する処理とを実
行することを内容とする単一の機械語命令に置き換える
ことを特徴とする。
求項１記載のプログラム変換装置において、前記置換手
段は、前記分岐命令を、前記分岐先サブルーチンに分岐
する処理と、その処理の遅延スロットを利用して行われ
る処理であって前記スタックサイズ獲得手段で読み出さ
れたスタックサイズ分のスタックを確保する処理とを実
行することを内容とする単一の機械語命令に置き換える
ことを特徴とする。
【００１１】請求項３記載のプロセッサは、機械語命令
列を解釈して実行するプロセッサであって、与えられた
機械語命令が所定のサブルーチンコール命令かどうかを
判断する命令デコード手段と、前記命令デコード手段に
より所定のサブルーチンコール命令であると判断された
場合には、そのサブルーチンコール命令によって特定さ
れる分岐先番地に分岐する処理と、その処理の遅延スロ
ットを利用して行う処理であってそのサブルーチンコー
ル命令に含まれるスタックサイズのスタックを確保する
処理とを実行する手段とを備えることを特徴とする。
列を解釈して実行するプロセッサであって、与えられた
機械語命令が所定のサブルーチンコール命令かどうかを
判断する命令デコード手段と、前記命令デコード手段に
より所定のサブルーチンコール命令であると判断された
場合には、そのサブルーチンコール命令によって特定さ
れる分岐先番地に分岐する処理と、その処理の遅延スロ
ットを利用して行う処理であってそのサブルーチンコー
ル命令に含まれるスタックサイズのスタックを確保する
処理とを実行する手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】請求項４記載のプログラム変換装置は、プ
ログラムを機械語命令列に翻訳し、ファイルとして出力
する翻訳装置と、複数の前記ファイルに納められた機械
語命令列を連結する連結装置とからなるプログラム変換
装置であって、前記翻訳装置は、前記プログラムに含ま
れるサブルーチンについて、各サブルーチンでの処理に
おいて退避すべきレジスタ名を抽出してサブルーチンの
機械語命令列と共に前記ファイルに格納する退避レジス
タ抽出手段を備え、前記連結装置は、前記機械語命令列
の中からサブルーチンへの分岐命令を検出する分岐命令
検出手段と、検出された分岐命令が指定している分岐先
サブルーチンを納めたファイルを特定するファイル検索
手段と、前記分岐先サブルーチンでの処理において退避
すべきレジスタ名を前記ファイル検索手段によって特定
されたファイルから読み出す退避レジスタ獲得手段と、
前記分岐命令を、前記分岐先サブルーチンに分岐する処
理と、その処理の遅延スロットを利用して行われる処理
であって前記退避レジスタ獲得手段で読み出されたレジ
スタの内容を退避する処理とを実行することを内容とす
る機械語命令に置き換える置換手段とを備えることを特
徴とする。
ログラムを機械語命令列に翻訳し、ファイルとして出力
する翻訳装置と、複数の前記ファイルに納められた機械
語命令列を連結する連結装置とからなるプログラム変換
装置であって、前記翻訳装置は、前記プログラムに含ま
れるサブルーチンについて、各サブルーチンでの処理に
おいて退避すべきレジスタ名を抽出してサブルーチンの
機械語命令列と共に前記ファイルに格納する退避レジス
タ抽出手段を備え、前記連結装置は、前記機械語命令列
の中からサブルーチンへの分岐命令を検出する分岐命令
検出手段と、検出された分岐命令が指定している分岐先
サブルーチンを納めたファイルを特定するファイル検索
手段と、前記分岐先サブルーチンでの処理において退避
すべきレジスタ名を前記ファイル検索手段によって特定
されたファイルから読み出す退避レジスタ獲得手段と、
前記分岐命令を、前記分岐先サブルーチンに分岐する処
理と、その処理の遅延スロットを利用して行われる処理
であって前記退避レジスタ獲得手段で読み出されたレジ
スタの内容を退避する処理とを実行することを内容とす
る機械語命令に置き換える置換手段とを備えることを特
徴とする。
【００１３】請求項５記載のプログラム変換装置は、請
求項４記載のプログラム変換装置において、前記置換手
段は、前記分岐命令を、前記分岐先サブルーチンに分岐
する処理と、その処理の遅延スロットを利用して行われ
る処理であって前記スタックサイズ獲得手段で読み出さ
れたスタックサイズ分のスタックを確保する処理とを実
行することを内容とする単一の機械語命令に置き換える
ことを特徴とする。
求項４記載のプログラム変換装置において、前記置換手
段は、前記分岐命令を、前記分岐先サブルーチンに分岐
する処理と、その処理の遅延スロットを利用して行われ
る処理であって前記スタックサイズ獲得手段で読み出さ
れたスタックサイズ分のスタックを確保する処理とを実
行することを内容とする単一の機械語命令に置き換える
ことを特徴とする。
【００１４】請求項６記載のプロセッサは、機械語命令
列を解釈して実行するプロセッサであって、与えられた
機械語命令が所定のサブルーチンコール命令かどうかを
判断する命令デコード手段と、前記命令デコード手段に
より所定のサブルーチンコール命令であると判断された
場合には、そのサブルーチンコール命令によって特定さ
れる分岐先番地に分岐する処理と、その処理の遅延スロ
ットを利用して行う処理であってそのサブルーチンコー
ル命令で指定されるレジスタの内容を退避する処理とを
実行する手段とを備えることを特徴とする。また、請求
項３の特徴（分岐処理とスタック確保とを行う）と請求
項６の特徴（分岐処理とレジスタ退避とを行う）とを併
せ持つプロセッサとしたり、請求項１に係るプログラム
変換装置によって生成された機械語命令を実行する請求
項３に係るプロセッサとしたり、請求項４に係るプログ
ラム変換装置によって生成された機械語命令を実行する
請求項６に係るプロセッサとすることもできる。
列を解釈して実行するプロセッサであって、与えられた
機械語命令が所定のサブルーチンコール命令かどうかを
判断する命令デコード手段と、前記命令デコード手段に
より所定のサブルーチンコール命令であると判断された
場合には、そのサブルーチンコール命令によって特定さ
れる分岐先番地に分岐する処理と、その処理の遅延スロ
ットを利用して行う処理であってそのサブルーチンコー
ル命令で指定されるレジスタの内容を退避する処理とを
実行する手段とを備えることを特徴とする。また、請求
項３の特徴（分岐処理とスタック確保とを行う）と請求
項６の特徴（分岐処理とレジスタ退避とを行う）とを併
せ持つプロセッサとしたり、請求項１に係るプログラム
変換装置によって生成された機械語命令を実行する請求
項３に係るプロセッサとしたり、請求項４に係るプログ
ラム変換装置によって生成された機械語命令を実行する
請求項６に係るプロセッサとすることもできる。
【００１５】
【作用】上記のように構成された請求項１記載のプログ
ラム変換装置によれば、プログラムが与えられると、機
械語命令列に翻訳されると共に、プログラム中のサブル
ーチンについて、各サブルーチンごとに必要とされるス
タックサイズが検出され機械語命令列と共にファイルに
格納される。
ラム変換装置によれば、プログラムが与えられると、機
械語命令列に翻訳されると共に、プログラム中のサブル
ーチンについて、各サブルーチンごとに必要とされるス
タックサイズが検出され機械語命令列と共にファイルに
格納される。
【００１６】続いて、複数のファイルに納められた機械
語命令列が連結される際に、機械語命令列の中からサブ
ルーチンへの分岐命令が検出される。分岐命令が検出さ
れると、その分岐先サブルーチンを納めたファイルが特
定され、そのファイルから、分岐先サブルーチンで必要
とされるスタックサイズがスタックサイズ獲得手段によ
って読み出される。
語命令列が連結される際に、機械語命令列の中からサブ
ルーチンへの分岐命令が検出される。分岐命令が検出さ
れると、その分岐先サブルーチンを納めたファイルが特
定され、そのファイルから、分岐先サブルーチンで必要
とされるスタックサイズがスタックサイズ獲得手段によ
って読み出される。
【００１７】検出された分岐命令は、分岐先サブルーチ
ンに分岐する処理と前記スタックサイズ獲得手段で読み
出されたスタックサイズ分のスタックを確保する処理と
を実行することを内容とする機械語命令に置き換えられ
る。請求項２記載のプログラム変換装置によれば、請求
項１記載のプログラム変換装置において、前記分岐命令
は、前記分岐先サブルーチンに分岐する処理と、その処
理の遅延スロットを利用して行われる処理であって前記
スタックサイズ獲得手段で読み出されたスタックサイズ
分のスタックを確保する処理とを実行することを内容と
する単一の機械語命令に置き換えられる。
ンに分岐する処理と前記スタックサイズ獲得手段で読み
出されたスタックサイズ分のスタックを確保する処理と
を実行することを内容とする機械語命令に置き換えられ
る。請求項２記載のプログラム変換装置によれば、請求
項１記載のプログラム変換装置において、前記分岐命令
は、前記分岐先サブルーチンに分岐する処理と、その処
理の遅延スロットを利用して行われる処理であって前記
スタックサイズ獲得手段で読み出されたスタックサイズ
分のスタックを確保する処理とを実行することを内容と
する単一の機械語命令に置き換えられる。
【００１８】請求項３記載のプロセッサによれば、与え
られた機械語命令は、所定のサブルーチンコール命令か
どうかが判断される。所定のサブルーチンコール命令で
あると判断された場合には、プロセッサは、そのサブル
ーチンコール命令によって特定される分岐先番地に分岐
する処理と、その処理の遅延スロットを利用して行う処
理であってそのサブルーチンコール命令に含まれるスタ
ックサイズのスタックを確保する処理とを実行する。
られた機械語命令は、所定のサブルーチンコール命令か
どうかが判断される。所定のサブルーチンコール命令で
あると判断された場合には、プロセッサは、そのサブル
ーチンコール命令によって特定される分岐先番地に分岐
する処理と、その処理の遅延スロットを利用して行う処
理であってそのサブルーチンコール命令に含まれるスタ
ックサイズのスタックを確保する処理とを実行する。
【００１９】請求項４記載のプログラム変換装置によれ
ば、プログラムが与えられると、機械語命令列に翻訳さ
れると共に、プログラム中のサブルーチンについて、各
サブルーチンでの処理において退避すべきレジスタ名が
検出され機械語命令列と共にファイルに格納される。続
いて、複数のファイルに納められた機械語命令列が連結
される際に、機械語命令列の中からサブルーチンへの分
岐命令が検出される。分岐命令が検出されると、その分
岐先サブルーチンを納めたファイルが特定され、そのフ
ァイルから、分岐先サブルーチンでの処理において退避
すべきレジスタ名が退避レジスタ獲得手段によって読み
出される。
ば、プログラムが与えられると、機械語命令列に翻訳さ
れると共に、プログラム中のサブルーチンについて、各
サブルーチンでの処理において退避すべきレジスタ名が
検出され機械語命令列と共にファイルに格納される。続
いて、複数のファイルに納められた機械語命令列が連結
される際に、機械語命令列の中からサブルーチンへの分
岐命令が検出される。分岐命令が検出されると、その分
岐先サブルーチンを納めたファイルが特定され、そのフ
ァイルから、分岐先サブルーチンでの処理において退避
すべきレジスタ名が退避レジスタ獲得手段によって読み
出される。
【００２０】検出された分岐命令は、分岐先サブルーチ
ンに分岐する処理と、その処理の遅延スロットを利用し
て行われる処理であって前記退避レジスタ獲得手段で読
み出されたレジスタの内容を退避する処理とを実行する
ことを内容とする機械語命令に置き換えられる。請求項
５記載のプログラム変換装置は、請求項４記載のプログ
ラム変換装置において、前記分岐命令は、前記分岐先サ
ブルーチンに分岐する処理と、その処理の遅延スロット
を利用して行われる処理であって前記スタックサイズ獲
得手段で読み出されたスタックサイズ分のスタックを確
保する処理とを実行することを内容とする単一の機械語
命令に置き換えられる。
ンに分岐する処理と、その処理の遅延スロットを利用し
て行われる処理であって前記退避レジスタ獲得手段で読
み出されたレジスタの内容を退避する処理とを実行する
ことを内容とする機械語命令に置き換えられる。請求項
５記載のプログラム変換装置は、請求項４記載のプログ
ラム変換装置において、前記分岐命令は、前記分岐先サ
ブルーチンに分岐する処理と、その処理の遅延スロット
を利用して行われる処理であって前記スタックサイズ獲
得手段で読み出されたスタックサイズ分のスタックを確
保する処理とを実行することを内容とする単一の機械語
命令に置き換えられる。
【００２１】請求項６記載のプロセッサによれば、与え
られた機械語命令は、所定のサブルーチンコール命令か
どうかが判断される。所定のサブルーチンコール命令で
あると判断された場合には、プロセッサは、そのサブル
ーチンコール命令によって特定される分岐先番地に分岐
する処理と、その処理の遅延スロットを利用して行う処
理であってそのサブルーチンコール命令で指定されるレ
ジスタの内容を退避する処理とを実行する。
られた機械語命令は、所定のサブルーチンコール命令か
どうかが判断される。所定のサブルーチンコール命令で
あると判断された場合には、プロセッサは、そのサブル
ーチンコール命令によって特定される分岐先番地に分岐
する処理と、その処理の遅延スロットを利用して行う処
理であってそのサブルーチンコール命令で指定されるレ
ジスタの内容を退避する処理とを実行する。
【００２２】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。 （第１実施例）図１は、本発明の第１実施例に係るプロ
グラム変換装置の構成を示すブロック図である。尚、図
１には、本装置の処理の対象となる入力ファイル１０
１、１０２、出力ファイル１０６、１０７、処理の結果
生成される実行ファイル１１３も同時に示している。
詳細に説明する。 （第１実施例）図１は、本発明の第１実施例に係るプロ
グラム変換装置の構成を示すブロック図である。尚、図
１には、本装置の処理の対象となる入力ファイル１０
１、１０２、出力ファイル１０６、１０７、処理の結果
生成される実行ファイル１１３も同時に示している。
【００２３】本装置は、大きく分けて翻訳部１０３と連
結部１０８から構成される。翻訳部１０３は、主に高級
言語で書かれたソースプログラムを機械語命令列に翻訳
する。翻訳部１０３には、ソースプログラムが納められ
た入力ファイル１０１、１０２が与えられ、処理を終え
た翻訳部１０３は、出力ファイル１０６、１０７として
出力する。ここで、ファイルとは、翻訳部１０３の入出
力の単位となるプログラムや機械語命令列の集まりをい
う。翻訳部１０３は、ファイル単位で翻訳を行う。例え
ば、１個の入力ファイルＡ１０１だけが与えられると、
翻訳部１０３は、自動的に入力ファイルＡ１０１に対応
する名前を決定し、出力ファイルＡ１０６を出力する。
結部１０８から構成される。翻訳部１０３は、主に高級
言語で書かれたソースプログラムを機械語命令列に翻訳
する。翻訳部１０３には、ソースプログラムが納められ
た入力ファイル１０１、１０２が与えられ、処理を終え
た翻訳部１０３は、出力ファイル１０６、１０７として
出力する。ここで、ファイルとは、翻訳部１０３の入出
力の単位となるプログラムや機械語命令列の集まりをい
う。翻訳部１０３は、ファイル単位で翻訳を行う。例え
ば、１個の入力ファイルＡ１０１だけが与えられると、
翻訳部１０３は、自動的に入力ファイルＡ１０１に対応
する名前を決定し、出力ファイルＡ１０６を出力する。
【００２４】翻訳部１０３は、さらに機械語命令生成部
１０４と抽出部１０５からなる。機械語命令生成部１０
４は、与えられたソースプログラムを構文解析等を行っ
て機械語命令列に変換する。抽出部１０５は、さらにス
タックサイズ抽出部１０５ａと退避レジスタ抽出部１０
５ｂからなる。スタックサイズ抽出部１０５ａは、ソー
スプログラムに存在するサブルーチンについて、各サブ
ルーチンでの処理のために必要とされるスタックサイズ
を算出し、算出したスタックサイズを明示する疑似命令
を生成してそのサブルーチンの機械語命令列の先頭箇所
に置く。ここで、スタックサイズとは、サブルーチンで
の処理で使用される局所的な作業領域の大きさのことで
ある。疑似命令とは、ここで算出したスタックサイズに
ついての情報を後述する連結部１０８に引き渡すための
ものであり、連結部１０８によって使用される。
１０４と抽出部１０５からなる。機械語命令生成部１０
４は、与えられたソースプログラムを構文解析等を行っ
て機械語命令列に変換する。抽出部１０５は、さらにス
タックサイズ抽出部１０５ａと退避レジスタ抽出部１０
５ｂからなる。スタックサイズ抽出部１０５ａは、ソー
スプログラムに存在するサブルーチンについて、各サブ
ルーチンでの処理のために必要とされるスタックサイズ
を算出し、算出したスタックサイズを明示する疑似命令
を生成してそのサブルーチンの機械語命令列の先頭箇所
に置く。ここで、スタックサイズとは、サブルーチンで
の処理で使用される局所的な作業領域の大きさのことで
ある。疑似命令とは、ここで算出したスタックサイズに
ついての情報を後述する連結部１０８に引き渡すための
ものであり、連結部１０８によって使用される。
【００２５】退避レジスタ抽出部１０５ｂは、ソースプ
ログラムに存在するサブルーチンについて、各サブルー
チンでの処理に先立って退避すべきレジスタを検出し、
検出したレジスタを明示する疑似命令を生成してそのサ
ブルーチンの機械語命令列の先頭箇所に置く。退避すべ
きレジスタは、サブルーチンの中の処理によって破壊さ
れるものが該当する。疑似命令は、スタックサイズ抽出
部１０５ａが生成する疑似命令と同種のものであり、退
避すべきレジスタについての情報を連結部１０８に引き
渡すために使用される。
ログラムに存在するサブルーチンについて、各サブルー
チンでの処理に先立って退避すべきレジスタを検出し、
検出したレジスタを明示する疑似命令を生成してそのサ
ブルーチンの機械語命令列の先頭箇所に置く。退避すべ
きレジスタは、サブルーチンの中の処理によって破壊さ
れるものが該当する。疑似命令は、スタックサイズ抽出
部１０５ａが生成する疑似命令と同種のものであり、退
避すべきレジスタについての情報を連結部１０８に引き
渡すために使用される。
【００２６】連結部１０８は、主に機械語命令列を連結
してプロセッサが実行できる実行オブジェクトを生成す
るが、その際に、翻訳部１０３によって生成された疑似
命令についての処理も行う。尚、上述の連結作業は、通
常のリンカー等が行う処理と異ならないので、その処理
を行う構成部分は図示していない。連結部１０８には、
機械語命令列が納められた複数の出力ファイル１０６、
１０７が与えられ、処理を終えた連結部１０８は、実行
ファイル１１３を出力する。
してプロセッサが実行できる実行オブジェクトを生成す
るが、その際に、翻訳部１０３によって生成された疑似
命令についての処理も行う。尚、上述の連結作業は、通
常のリンカー等が行う処理と異ならないので、その処理
を行う構成部分は図示していない。連結部１０８には、
機械語命令列が納められた複数の出力ファイル１０６、
１０７が与えられ、処理を終えた連結部１０８は、実行
ファイル１１３を出力する。
【００２７】連結部１０８は、さらに分岐命令検出部１
０９、ファイル検索部１１０、獲得部１１１及びサブル
ーチンコール命令生成部１１２からなる。分岐命令検出
部１０９は、与えられた全ての出力ファイルの中から分
岐命令を探し出し、発見された分岐命令をファイル検索
部１１０に通知する。尚、ここでいう分岐命令とは、サ
ブルーチンへの分岐命令をいう。
０９、ファイル検索部１１０、獲得部１１１及びサブル
ーチンコール命令生成部１１２からなる。分岐命令検出
部１０９は、与えられた全ての出力ファイルの中から分
岐命令を探し出し、発見された分岐命令をファイル検索
部１１０に通知する。尚、ここでいう分岐命令とは、サ
ブルーチンへの分岐命令をいう。
【００２８】ファイル検索部１１０は、通知された分岐
命令について、その分岐命令によって指定されている分
岐先のサブルーチンが存在するファイルの名前を特定
し、そのファイル名を分岐先サブルーチン名と共に獲得
部１１１のスタックサイズ獲得部１１１ａ及び退避レジ
スタ獲得部１１１ｂに通知する。スタックサイズ獲得部
１１１ａは、通知されたファイルの分岐先サブルーチン
の先頭箇所に置かれている疑似命令を解釈することによ
って、そのサブルーチンでの処理に必要とされるスタッ
クサイズをサブルーチンコール命令生成部１１２に通知
する。
命令について、その分岐命令によって指定されている分
岐先のサブルーチンが存在するファイルの名前を特定
し、そのファイル名を分岐先サブルーチン名と共に獲得
部１１１のスタックサイズ獲得部１１１ａ及び退避レジ
スタ獲得部１１１ｂに通知する。スタックサイズ獲得部
１１１ａは、通知されたファイルの分岐先サブルーチン
の先頭箇所に置かれている疑似命令を解釈することによ
って、そのサブルーチンでの処理に必要とされるスタッ
クサイズをサブルーチンコール命令生成部１１２に通知
する。
【００２９】同様に、退避レジスタ獲得部１１１ｂは、
通知されたファイルの分岐先サブルーチンの先頭箇所に
置かれている疑似命令を解釈することによって、そのサ
ブルーチンでの処理のために退避すべきレジスタの種類
をサブルーチンコール命令生成部１１２に通知する。サ
ブルーチンコール命令生成部１１２は、獲得部１１１か
ら通知されたスタックサイズとレジスタの種類に基づい
て、サブルーチンを呼び出す専用のサブルーチンコール
命令を生成する。この専用のサブルーチンコール命令と
は、プロセッサが、分岐処理、スタックの確保及びレジ
スタの値の退避という３つの処理をパイプラインストー
ルを発生することなく一連で行う機械語命令のことであ
る。
通知されたファイルの分岐先サブルーチンの先頭箇所に
置かれている疑似命令を解釈することによって、そのサ
ブルーチンでの処理のために退避すべきレジスタの種類
をサブルーチンコール命令生成部１１２に通知する。サ
ブルーチンコール命令生成部１１２は、獲得部１１１か
ら通知されたスタックサイズとレジスタの種類に基づい
て、サブルーチンを呼び出す専用のサブルーチンコール
命令を生成する。この専用のサブルーチンコール命令と
は、プロセッサが、分岐処理、スタックの確保及びレジ
スタの値の退避という３つの処理をパイプラインストー
ルを発生することなく一連で行う機械語命令のことであ
る。
【００３０】最後に、連結部１０８は、サブルーチンコ
ール命令生成部１１２によって生成されたサブルーチン
コール命令を、そのサブルーチンへの分岐元である分岐
命令と置き換えると共に、そのサブルーチンの中に配置
されていた、スタックを確保する機械語命令やレジスタ
を退避する機械語命令を削除した実行オブジェクトを生
成し、実行ファイル１１３として出力する。
ール命令生成部１１２によって生成されたサブルーチン
コール命令を、そのサブルーチンへの分岐元である分岐
命令と置き換えると共に、そのサブルーチンの中に配置
されていた、スタックを確保する機械語命令やレジスタ
を退避する機械語命令を削除した実行オブジェクトを生
成し、実行ファイル１１３として出力する。
【００３１】以上の連結部１０８での処理は、分岐命令
検出部１０９が検出した全ての分岐命令について繰り返
し行われる。次に、以上のように構成された本装置の動
作について、具体的なプログラムを用いて説明する。入
力ファイルＡ１０１には、図２に示されたメインプログ
ラムｆ（）が納められている。メインプログラムｆ（）
は、サブルーチンｇ（）を２つの引き数を伴って呼び出
している。
検出部１０９が検出した全ての分岐命令について繰り返
し行われる。次に、以上のように構成された本装置の動
作について、具体的なプログラムを用いて説明する。入
力ファイルＡ１０１には、図２に示されたメインプログ
ラムｆ（）が納められている。メインプログラムｆ（）
は、サブルーチンｇ（）を２つの引き数を伴って呼び出
している。
【００３２】一方、入力ファイルＢ１０２には、図３に
示されたサブルーチンｇ（）が納められている。サブル
ーチンｇ（）は、与えられた２つの引き数の和と差を算
出する。図２に示された入力ファイルＡ１０１が与えら
れた翻訳部１０３は、メインプログラムｆ（）を機械語
命令に翻訳すると共に、このメインプログラムｆ（）で
必要とされるスタックサイズや退避すべきレジスタの情
報を抽出した後、図４に示される出力ファイルＡ１０６
を生成して出力する。
示されたサブルーチンｇ（）が納められている。サブル
ーチンｇ（）は、与えられた２つの引き数の和と差を算
出する。図２に示された入力ファイルＡ１０１が与えら
れた翻訳部１０３は、メインプログラムｆ（）を機械語
命令に翻訳すると共に、このメインプログラムｆ（）で
必要とされるスタックサイズや退避すべきレジスタの情
報を抽出した後、図４に示される出力ファイルＡ１０６
を生成して出力する。
【００３３】同様にして、図３に示された入力ファイル
Ｂ１０２が与えられた翻訳部１０３は、サブルーチンｇ
（）を機械語命令に翻訳すると共に、このサブルーチン
ｇ（）で必要とされるスタックサイズや退避すべきレジ
スタの情報を抽出した後、図５に示される出力ファイル
Ｂ１０７を生成して出力する。尚、ここで用いられてい
る機械語命令の意味は、以下の通りである。 ＿ｆ ： その関数のラベルを示す。 ．ＳＴＡＣＫＳＩＺＥ ｓ ： その関数での処理に必
要とされるスタックサイズがｓバイトである。 ．ＲＥＧＬＩＳＴ ｒ１，ｒ２ ： その関数での処理
に先立ち退避すべきレジスタがｒ１，ｒ２である。 ｓｐ ： スタックポインタ ＃ｘｘｘｘ ： 即値ｘｘｘｘを表す。 （ｓｐ＋ｘｘｘｘ） ： ｓｐ＋ｘｘｘｘをアドレスと
するメモリの内容 ａｄｄ ｓｒｃ，ｄｓｔ ： ｄｓｔ＋ｓｒｃの値をｄ
ｓｔに転送する。 ｓｕｂ ｓｒｃ，ｄｓｔ ： ｄｓｔ−ｓｒｃの値をｄ
ｓｔに転送する。 ｍｏｖ ｓｒｃ，ｄｓｔ ： ｓｒｃをｄｓｔに転送す
る。 ｊｓｒ ｌａｂｅｌ ： ｓｐを４減少させ、次の命令
のアドレス（戻り先）を（ｓｐ）に転送し、ｌａｂｅｌ
に制御を移す。 ｒｔｓ ： （ｓｐ）の値の命令に制御を移し、ｓｐを
４増加させる。
Ｂ１０２が与えられた翻訳部１０３は、サブルーチンｇ
（）を機械語命令に翻訳すると共に、このサブルーチン
ｇ（）で必要とされるスタックサイズや退避すべきレジ
スタの情報を抽出した後、図５に示される出力ファイル
Ｂ１０７を生成して出力する。尚、ここで用いられてい
る機械語命令の意味は、以下の通りである。 ＿ｆ ： その関数のラベルを示す。 ．ＳＴＡＣＫＳＩＺＥ ｓ ： その関数での処理に必
要とされるスタックサイズがｓバイトである。 ．ＲＥＧＬＩＳＴ ｒ１，ｒ２ ： その関数での処理
に先立ち退避すべきレジスタがｒ１，ｒ２である。 ｓｐ ： スタックポインタ ＃ｘｘｘｘ ： 即値ｘｘｘｘを表す。 （ｓｐ＋ｘｘｘｘ） ： ｓｐ＋ｘｘｘｘをアドレスと
するメモリの内容 ａｄｄ ｓｒｃ，ｄｓｔ ： ｄｓｔ＋ｓｒｃの値をｄ
ｓｔに転送する。 ｓｕｂ ｓｒｃ，ｄｓｔ ： ｄｓｔ−ｓｒｃの値をｄ
ｓｔに転送する。 ｍｏｖ ｓｒｃ，ｄｓｔ ： ｓｒｃをｄｓｔに転送す
る。 ｊｓｒ ｌａｂｅｌ ： ｓｐを４減少させ、次の命令
のアドレス（戻り先）を（ｓｐ）に転送し、ｌａｂｅｌ
に制御を移す。 ｒｔｓ ： （ｓｐ）の値の命令に制御を移し、ｓｐを
４増加させる。
【００３４】ここで、図４に示される出力ファイルＡ１
０６のリストの下部４２は機械語命令生成部１０４によ
って生成されたものであり、リストの上部４１は抽出部
１０５によって生成されたものである。スタックサイズ
抽出部１０５ａは、このメインプログラムｆ（）で必要
とされるスタックサイズは８バイトであると判断し、疑
似命令．ＳＴＡＣＫＳＩＺＥ８を生成している。これ
は、メインプログラムｆ（）が２個の引き数１、２をス
タックに格納した後にサブルーチンｇ（）を呼び出して
いるが、１個の引き数を格納するのに４バイトのスタッ
クが必要となるからである。
０６のリストの下部４２は機械語命令生成部１０４によ
って生成されたものであり、リストの上部４１は抽出部
１０５によって生成されたものである。スタックサイズ
抽出部１０５ａは、このメインプログラムｆ（）で必要
とされるスタックサイズは８バイトであると判断し、疑
似命令．ＳＴＡＣＫＳＩＺＥ８を生成している。これ
は、メインプログラムｆ（）が２個の引き数１、２をス
タックに格納した後にサブルーチンｇ（）を呼び出して
いるが、１個の引き数を格納するのに４バイトのスタッ
クが必要となるからである。
【００３５】また、退避レジスタ抽出部１０５ｂは、こ
のメインプログラムｆ（）での処理に先立って退避すべ
きレジスタは無いので、疑似命令．ＲＥＧＬＩＳＴだけ
を生成している。同様に、図５に示される出力ファイル
Ｂ１０７のリストの下部５２は機械語命令生成部１０４
によって生成されたものであり、リストの上部５１は抽
出部１０５によって生成されたものである。
のメインプログラムｆ（）での処理に先立って退避すべ
きレジスタは無いので、疑似命令．ＲＥＧＬＩＳＴだけ
を生成している。同様に、図５に示される出力ファイル
Ｂ１０７のリストの下部５２は機械語命令生成部１０４
によって生成されたものであり、リストの上部５１は抽
出部１０５によって生成されたものである。
【００３６】スタックサイズ抽出部１０５ａは、このサ
ブルーチンｇ（）で必要とされるスタックサイズは１６
バイトであると判断し、疑似命令．ＳＴＡＣＫＳＩＺＥ
１６を生成している。これは、サブルーチンｇ（）で
の処理において、２個のレジスタの値を退避させる領域
と２個の演算結果ａ、ｂを格納する領域の合計として、
１６バイトのスタックが必要となるからである。
ブルーチンｇ（）で必要とされるスタックサイズは１６
バイトであると判断し、疑似命令．ＳＴＡＣＫＳＩＺＥ
１６を生成している。これは、サブルーチンｇ（）で
の処理において、２個のレジスタの値を退避させる領域
と２個の演算結果ａ、ｂを格納する領域の合計として、
１６バイトのスタックが必要となるからである。
【００３７】また、退避レジスタ抽出部１０５ｂは、こ
のサブルーチンｇ（）での処理に先立って退避すべきレ
ジスタはｒ１及びｒ２であると判断し、疑似命令．ＲＥ
ＧＬＩＳＴ ｒ１，ｒ２を生成している。続いて、翻訳
部１０３によって生成された出力ファイルＡ１０６及び
出力ファイルＢ１０７が連結部１０８に入力されると、
分岐命令検出部１０９は、これらのファイルに存在する
分岐命令を検出する。図４に示された出力ファイルＡ１
０６には、分岐命令ｊｓｒ ＿ｇが用いられているの
で、この分岐命令が分岐命令検出部１０９によって検出
され、ファイル検索部１１０に通知される。
のサブルーチンｇ（）での処理に先立って退避すべきレ
ジスタはｒ１及びｒ２であると判断し、疑似命令．ＲＥ
ＧＬＩＳＴ ｒ１，ｒ２を生成している。続いて、翻訳
部１０３によって生成された出力ファイルＡ１０６及び
出力ファイルＢ１０７が連結部１０８に入力されると、
分岐命令検出部１０９は、これらのファイルに存在する
分岐命令を検出する。図４に示された出力ファイルＡ１
０６には、分岐命令ｊｓｒ ＿ｇが用いられているの
で、この分岐命令が分岐命令検出部１０９によって検出
され、ファイル検索部１１０に通知される。
【００３８】ファイル検索部１１０は、与えられたファ
イル１０６、１０７を検索することによって、分岐先サ
ブルーチン＿ｇが出力ファイルＢ１０７で定義されてい
ることを知り、その旨をスタックサイズ獲得部１１１ａ
及び退避レジスタ獲得部１１１ｂに通知する。スタック
サイズ獲得部１１１ａ及び退避レジスタ獲得部１１１ｂ
は、通知を受けた出力ファイルＢ１０７のサブルーチン
＿ｇの先頭箇所５１に置かれた疑似命令から、必要なス
タックサイズ（１６）及び退避すべきレジスタ（ｒ１、
ｒ２）を知り、その情報をサブルーチンコール命令生成
部１１２に通知する。
イル１０６、１０７を検索することによって、分岐先サ
ブルーチン＿ｇが出力ファイルＢ１０７で定義されてい
ることを知り、その旨をスタックサイズ獲得部１１１ａ
及び退避レジスタ獲得部１１１ｂに通知する。スタック
サイズ獲得部１１１ａ及び退避レジスタ獲得部１１１ｂ
は、通知を受けた出力ファイルＢ１０７のサブルーチン
＿ｇの先頭箇所５１に置かれた疑似命令から、必要なス
タックサイズ（１６）及び退避すべきレジスタ（ｒ１、
ｒ２）を知り、その情報をサブルーチンコール命令生成
部１１２に通知する。
【００３９】サブルーチンコール命令生成部１１２は、
通知された情報に基づいて、サブルーチンコール命令ｃ
ａｌｌ ＿ｇ，＃１６，ｒ１，ｒ２を生成する。ここ
で、命令ｃａｌｌ ｌａｂｅｌ，ｌｓｚ，ｒｎ，ｒｍ
は、ｓｐを４減少させ、次の命令のアドレス（戻り先）
を（ｓｐ）に転送して＿ｌａｂｅｌに制御を移した後、
分岐ハザードのサイクルでレジスタｒｎ，ｒｍをそれぞ
れ（ｓｐ−４）、（ｓｐ−８）に退避し、ｓｐをｌｓｚ
減少させる処理を一連で行う単一の機械語命令を意味す
る。即ち、サブルーチンコール命令ｃａｌｌ ＿ｇ，＃
１６，ｒ１，ｒ２は、以下の命令を分岐ハザードを生じ
ることなく一連で実行することに等しい。 ｊｓｒ ＿ｇ ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４） ｍｏｖ ｒ２，（ｓｐ−８） ａｄｄ ＃−１６，ｓｐ 最後に、連結部１０８は、生成されたサブルーチンコー
ル命令ｃａｌｌ ＿ｇ，＃１６，ｒ１，ｒ２を、サブル
ーチン＿ｇへの分岐元である図４に示された出力ファイ
ルＡ１０６の分岐命令ｊｓｒ ＿ｇと置き換えると共
に、サブルーチン＿ｇの中に配置されていた、レジスタ
を退避する機械語命令ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４）、ｍ
ｏｖ ｒ２，（ｓｐ−８）やスタックを確保する機械語
命令ａｄｄ＃−１６，ｓｐを削除した実行オブジェクト
を生成し、図６に示される実行ファイル１１３として出
力する。
通知された情報に基づいて、サブルーチンコール命令ｃ
ａｌｌ ＿ｇ，＃１６，ｒ１，ｒ２を生成する。ここ
で、命令ｃａｌｌ ｌａｂｅｌ，ｌｓｚ，ｒｎ，ｒｍ
は、ｓｐを４減少させ、次の命令のアドレス（戻り先）
を（ｓｐ）に転送して＿ｌａｂｅｌに制御を移した後、
分岐ハザードのサイクルでレジスタｒｎ，ｒｍをそれぞ
れ（ｓｐ−４）、（ｓｐ−８）に退避し、ｓｐをｌｓｚ
減少させる処理を一連で行う単一の機械語命令を意味す
る。即ち、サブルーチンコール命令ｃａｌｌ ＿ｇ，＃
１６，ｒ１，ｒ２は、以下の命令を分岐ハザードを生じ
ることなく一連で実行することに等しい。 ｊｓｒ ＿ｇ ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４） ｍｏｖ ｒ２，（ｓｐ−８） ａｄｄ ＃−１６，ｓｐ 最後に、連結部１０８は、生成されたサブルーチンコー
ル命令ｃａｌｌ ＿ｇ，＃１６，ｒ１，ｒ２を、サブル
ーチン＿ｇへの分岐元である図４に示された出力ファイ
ルＡ１０６の分岐命令ｊｓｒ ＿ｇと置き換えると共
に、サブルーチン＿ｇの中に配置されていた、レジスタ
を退避する機械語命令ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４）、ｍ
ｏｖ ｒ２，（ｓｐ−８）やスタックを確保する機械語
命令ａｄｄ＃−１６，ｓｐを削除した実行オブジェクト
を生成し、図６に示される実行ファイル１１３として出
力する。
【００４０】図６に示された実行ファイル１１３のリス
トから判るように、メインプログラム＿ｆからサブルー
チン＿ｇを呼び出す命令には、サブルーチンコール命令
ｃａｌｌ ＿ｇ，＃１６，ｒ１，ｒ２が用いられ、一
方、サブルーチン＿ｇの先頭箇所には、レジスタを退避
したりスタック領域を確保したりする命令が削除されて
いる。
トから判るように、メインプログラム＿ｆからサブルー
チン＿ｇを呼び出す命令には、サブルーチンコール命令
ｃａｌｌ ＿ｇ，＃１６，ｒ１，ｒ２が用いられ、一
方、サブルーチン＿ｇの先頭箇所には、レジスタを退避
したりスタック領域を確保したりする命令が削除されて
いる。
【００４１】以上の説明から明らかなように、本装置に
よれば、ソースプログラムが機械語命令に翻訳される際
に、翻訳部１０３によって各サブルーチンごとに必要な
スタックサイズや退避レジスタに関する情報が疑似命令
として各サブルーチンの機械語命令列の先頭箇所に付加
される。続いて、連結部１０８は、各機械語命令を連結
する際に、別のファイルに存在するサブルーチンへの分
岐命令であっても、各サブルーチンの先頭箇所に置かれ
ている疑似命令を参照することによって、サブルーチン
への分岐とレジスタの退避とスタックの確保とを分岐ス
トールを生じることなく一連で実行できる単一のサブル
ーチンコール命令に置換する。従って、連結部１０８が
生成したプログラムを実行するプロセッサは、異なるフ
ァイルで定義されたサブルーチンへの分岐であっても、
分岐ハザードを生じることなく高速に分岐処理を行うこ
とができる。 （第２実施例）次に、高速に分岐処理を行う第２実施例
に係るプロセッサについて説明する。
よれば、ソースプログラムが機械語命令に翻訳される際
に、翻訳部１０３によって各サブルーチンごとに必要な
スタックサイズや退避レジスタに関する情報が疑似命令
として各サブルーチンの機械語命令列の先頭箇所に付加
される。続いて、連結部１０８は、各機械語命令を連結
する際に、別のファイルに存在するサブルーチンへの分
岐命令であっても、各サブルーチンの先頭箇所に置かれ
ている疑似命令を参照することによって、サブルーチン
への分岐とレジスタの退避とスタックの確保とを分岐ス
トールを生じることなく一連で実行できる単一のサブル
ーチンコール命令に置換する。従って、連結部１０８が
生成したプログラムを実行するプロセッサは、異なるフ
ァイルで定義されたサブルーチンへの分岐であっても、
分岐ハザードを生じることなく高速に分岐処理を行うこ
とができる。 （第２実施例）次に、高速に分岐処理を行う第２実施例
に係るプロセッサについて説明する。
【００４２】図７は、本発明の第２実施例に係るプロセ
ッサの構成を示すブロック図である。本プロセッサは、
命令バッファ７０１、命令デコーダ７０２、実行ユニッ
ト７０３、レジスタ７０４、スタックポインタ７０５、
プログラムカウンタ７０６、演算回路７０７、データバ
ッファ７０８、アドレスバッファ７０９及び内部バス７
１０から構成される。
ッサの構成を示すブロック図である。本プロセッサは、
命令バッファ７０１、命令デコーダ７０２、実行ユニッ
ト７０３、レジスタ７０４、スタックポインタ７０５、
プログラムカウンタ７０６、演算回路７０７、データバ
ッファ７０８、アドレスバッファ７０９及び内部バス７
１０から構成される。
【００４３】データバッファ７０８及びアドレスバッフ
ァ７０９は、それぞれ外部データバス７１１及び外部ア
ドレスバス７１２と内部バス７１０とのデータの中継を
行う。レジスタ７０４は、演算を行うためのデータや図
示されていない主記憶のアドレスを一時的に格納する。
スタックポインタ７０５は、主記憶に設けられたスタッ
ク領域を示すアドレスを格納する。プログラムカウンタ
７０６は、次にフェッチすべき主記憶の命令が置かれて
いるアドレスを格納する。演算回路７０７は、入力され
た２個のデータを論理演算する回路である。
ァ７０９は、それぞれ外部データバス７１１及び外部ア
ドレスバス７１２と内部バス７１０とのデータの中継を
行う。レジスタ７０４は、演算を行うためのデータや図
示されていない主記憶のアドレスを一時的に格納する。
スタックポインタ７０５は、主記憶に設けられたスタッ
ク領域を示すアドレスを格納する。プログラムカウンタ
７０６は、次にフェッチすべき主記憶の命令が置かれて
いるアドレスを格納する。演算回路７０７は、入力され
た２個のデータを論理演算する回路である。
【００４４】命令バッファ７０１は、フェッチした命令
を格納するＦＩＦＯ方式の命令バッファである。命令バ
ッファ７０１に取り込まれた命令は、順次に押し出さ
れ、通常は、最も古い命令が命令デコーダ７０２に送ら
れる。命令デコーダ７０２は、命令バッファ７０１から
送られてきた命令を、逐一にデコードし、その結果を実
行ユニット７０３に通知する。尚、命令デコーダ７０２
は、所定の全ての命令をデコードし、各命令に固有の情
報を実行ユニット７０３に送る機能を有するが、特にサ
ブルーチンコール命令をデコードする機能を有する部分
をサブルーチンコール命令デコーダ７０２ａとして図７
に示している。
を格納するＦＩＦＯ方式の命令バッファである。命令バ
ッファ７０１に取り込まれた命令は、順次に押し出さ
れ、通常は、最も古い命令が命令デコーダ７０２に送ら
れる。命令デコーダ７０２は、命令バッファ７０１から
送られてきた命令を、逐一にデコードし、その結果を実
行ユニット７０３に通知する。尚、命令デコーダ７０２
は、所定の全ての命令をデコードし、各命令に固有の情
報を実行ユニット７０３に送る機能を有するが、特にサ
ブルーチンコール命令をデコードする機能を有する部分
をサブルーチンコール命令デコーダ７０２ａとして図７
に示している。
【００４５】実行ユニット７０３は、命令デコーダ７０
２からの情報に応じて、図示されていない内部制御信号
を通じて各構成部７０１〜７０９を制御したり、図示さ
れていない外部制御信号との入出力を行う。尚、実行ユ
ニット７０３は、所定の全ての命令に対応した制御を行
う機能を有するが、特にサブルーチンコール命令を実行
する部分をサブルーチンコール実行ユニット７０３ａと
して図７に示している。
２からの情報に応じて、図示されていない内部制御信号
を通じて各構成部７０１〜７０９を制御したり、図示さ
れていない外部制御信号との入出力を行う。尚、実行ユ
ニット７０３は、所定の全ての命令に対応した制御を行
う機能を有するが、特にサブルーチンコール命令を実行
する部分をサブルーチンコール実行ユニット７０３ａと
して図７に示している。
【００４６】命令バッファ７０１、命令デコーダ７０２
及び実行ユニット７０３は、パイプラインを構成し、そ
れぞれパイプラインのＩＦステージ、ＤＥＣステージ及
びＥＸステージの機能を果たす。次に、以上のように構
成された本プロセッサの動作について説明する。先ず、
本プロセッサが、通常の分岐命令ｊｓｒを実行する際の
動作を説明する。図８には、通常の分岐命令ｊｓｒを含
む命令列と、その命令列を実行した場合のパイプライン
の流れを示している。
及び実行ユニット７０３は、パイプラインを構成し、そ
れぞれパイプラインのＩＦステージ、ＤＥＣステージ及
びＥＸステージの機能を果たす。次に、以上のように構
成された本プロセッサの動作について説明する。先ず、
本プロセッサが、通常の分岐命令ｊｓｒを実行する際の
動作を説明する。図８には、通常の分岐命令ｊｓｒを含
む命令列と、その命令列を実行した場合のパイプライン
の流れを示している。
【００４７】クロック１において命令バッファ７０１に
取り込まれた分岐命令ｊｓｒ ＿ｇは、クロック２にお
いて命令デコーダ７０２によってデコードされ、クロッ
ク３において実行ユニット７０３によって実行される。
クロック３において、実行ユニット７０３は、プログラ
ムカウンタ７０６を分岐先のアドレス＿ｇに更新する。
従って、クロック４において、アドレス＿ｇに置かれて
いる命令ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４）が命令バッファ７
０１に取り込まれる。
取り込まれた分岐命令ｊｓｒ ＿ｇは、クロック２にお
いて命令デコーダ７０２によってデコードされ、クロッ
ク３において実行ユニット７０３によって実行される。
クロック３において、実行ユニット７０３は、プログラ
ムカウンタ７０６を分岐先のアドレス＿ｇに更新する。
従って、クロック４において、アドレス＿ｇに置かれて
いる命令ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４）が命令バッファ７
０１に取り込まれる。
【００４８】実行ユニット７０３は、命令ｊｓｒ ＿ｇ
の次に命令ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４）を実行するため
に、それらの命令の間、即ち分岐ハザードに存在する命
令（図８において灰色で示された部分）の実行を無視す
る。従って、実行ユニット７０３は、命令ｊｓｒ ＿ｇ
を実行した後で２クロックを置いた後に次の命令ｍｏｖ
ｒ１，（ｓｐ−４）を実行する。
の次に命令ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４）を実行するため
に、それらの命令の間、即ち分岐ハザードに存在する命
令（図８において灰色で示された部分）の実行を無視す
る。従って、実行ユニット７０３は、命令ｊｓｒ ＿ｇ
を実行した後で２クロックを置いた後に次の命令ｍｏｖ
ｒ１，（ｓｐ−４）を実行する。
【００４９】以上の動作は、従来のプロセッサが上記と
同様の分岐命令を実行する場合の動作と変わるところは
ない。次に、本プロセッサが、サブルーチンコール命令
ｃａｌｌを実行する際の動作を説明する。図９には、サ
ブルーチンコール命令ｃａｌｌを含む命令列と、その命
令列を実行した場合の等価的なパイプラインの流れを示
している。
同様の分岐命令を実行する場合の動作と変わるところは
ない。次に、本プロセッサが、サブルーチンコール命令
ｃａｌｌを実行する際の動作を説明する。図９には、サ
ブルーチンコール命令ｃａｌｌを含む命令列と、その命
令列を実行した場合の等価的なパイプラインの流れを示
している。
【００５０】サブルーチンコール命令ｃａｌｌ ＿ｇ，
＃１６，ｒ１，ｒ２は１個の命令であるが、この命令を
サブルーチンコール命令デコーダ７０２ａがデコード
し、サブルーチンコール実行ユニット７０３ａが実行す
ると、本プロセッサは、以下の４つの命令を一連で実行
することに等しい動作を行う。即ち、先ず、 ｊｓｒ ＿ｇ を実行し、続いて分岐ハザードのサイクルにおいて、 ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４） ｍｏｖ ｒ２，（ｓｐ−８） ａｄｄ ＃−１６，ｓｐ を実行する。
＃１６，ｒ１，ｒ２は１個の命令であるが、この命令を
サブルーチンコール命令デコーダ７０２ａがデコード
し、サブルーチンコール実行ユニット７０３ａが実行す
ると、本プロセッサは、以下の４つの命令を一連で実行
することに等しい動作を行う。即ち、先ず、 ｊｓｒ ＿ｇ を実行し、続いて分岐ハザードのサイクルにおいて、 ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４） ｍｏｖ ｒ２，（ｓｐ−８） ａｄｄ ＃−１６，ｓｐ を実行する。
【００５１】従って、図９のパイプパインの流れ図は、
実行ユニット７０３がサブルーチンコール命令ｃａｌｌ
＿ｇ，＃１６，ｒ１，ｒ２を実行した場合の等価的な
パイプラインの流れを示している。クロック１において
命令バッファ７０１に取り込まれた分岐命令ｊｓｒ ＿
ｇは、クロック２において命令デコーダ７０２によって
デコードされ、クロック３において実行ユニット７０３
によって実行される。
実行ユニット７０３がサブルーチンコール命令ｃａｌｌ
＿ｇ，＃１６，ｒ１，ｒ２を実行した場合の等価的な
パイプラインの流れを示している。クロック１において
命令バッファ７０１に取り込まれた分岐命令ｊｓｒ ＿
ｇは、クロック２において命令デコーダ７０２によって
デコードされ、クロック３において実行ユニット７０３
によって実行される。
【００５２】クロック３においてｊｓｒ ＿ｇを実行し
た実行ユニット７０３は、次のクロック４において命令
ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４）を実行する。図８に示され
たパイプラインの流れと比較して明らかなように、全く
同じ内容の処理を行っているにも拘らず、図９における
パイプラインの流れにおいては、分岐ハザードは生じて
いない。即ち、本プロセッサがｃａｌｌ ＿ｇ，＃１
６，ｒ１，ｒ２を実行する場合には、分岐ハザードは解
消され、図８に示された命令列を実行する場合よりも２
クロック分だけ実行時間が短縮される。
た実行ユニット７０３は、次のクロック４において命令
ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４）を実行する。図８に示され
たパイプラインの流れと比較して明らかなように、全く
同じ内容の処理を行っているにも拘らず、図９における
パイプラインの流れにおいては、分岐ハザードは生じて
いない。即ち、本プロセッサがｃａｌｌ ＿ｇ，＃１
６，ｒ１，ｒ２を実行する場合には、分岐ハザードは解
消され、図８に示された命令列を実行する場合よりも２
クロック分だけ実行時間が短縮される。
【００５３】以上、本発明に係るプログラム変換装置及
びプロセッサについて、実施例に基づいて説明したが、
本発明はこれら実施例に限られないことは勿論である。
即ち、 （１）第１実施例において、サブルーチンコール命令生
成部１１２は、単一の機械後命令ｃａｌｌ ＿ｇ，＃１
６，ｒ１，ｒ２を生成したが、生成される機械後命令は
単一の命令に限定されるものではない。例えば、 ｃａｌｌ ＿ｇ ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４） ｍｏｖ ｒ２，（ｓｐ−８） ａｄｄ ＃−１６，ｓｐ の４つの機械後命令を生成するものであってもよい。即
ち、命令ｃａｌｌ ＿ｇは、＿ｇに制御を移行させると
共に続く３つの命令を分岐ハザードを生じることなく一
連で実行させる命令となる。 （２）第１実施例において生成されたサブルーチンコー
ル命令は、スタックの確保とレジスタの退避という２つ
の処理を伴う分岐命令であったが、常にこれら２つの処
理を伴う分岐命令に限定されない。例えば、レジスタを
退避する必要がないサブルーチンへの分岐の場合には、
ｃａｌｌ ＿ｇ，＃１６のごとく、スタックの確保だけ
を行う分岐命令が生成されるものであってもよい。 （３）第１実施例における機械語命令生成部１０４を、
プログラムを再配置可能オブジェクトに変換する一般的
なコンパイル手段に、また、連結部１０８が有するリン
ク機能を、再配置可能オブジェクトをリンクして実行オ
ブジェクトを作成する一般的なリンク手段に置き換えて
もよい。これによって、第１実施例のプログラム変換装
置に対応するＣ言語コンパイラを実現することができ
る。 （４）第１実施例においては、連結部１０８のみがサブ
ルーチンコール命令を生成しているが、このような構成
に限定されるものではない。例えば、翻訳部１０３がさ
らに、連結部１０８が有する構成部１０９〜１１２を備
えていてもよい。これによって、同一ファイル内のサブ
ルーチンへの分岐命令であれば、翻訳部１０３がサブル
ーチンコール命令を生成することができる。 （５）第２実施例においては、分岐命令ｊｓｒによる２
クロック分のパイプラインストールを回避できたが、こ
のようなパイプラインストールに限定されるものではな
い。例えば、サブルーチン＿ｇが格納されているＲＯＭ
のアクセスタイムが大きいために、図８のパイプライン
の流れにおいて３クロック分のパイプラインストールが
生じていても、本実施例によって図９に示されたパイプ
ラインの流れと同様の結果が得られることは明らかであ
る。この場合には、図８に示された命令列を実行する場
合よりも３クロック分だけ実行時間が短縮されたことに
なる。即ち、本実施例によって、分岐命令の実行に伴う
パイプラインストールだけでなく、分岐先命令のフェッ
チ時の障害に伴うパイプラインストールも同時に回避で
きる。
びプロセッサについて、実施例に基づいて説明したが、
本発明はこれら実施例に限られないことは勿論である。
即ち、 （１）第１実施例において、サブルーチンコール命令生
成部１１２は、単一の機械後命令ｃａｌｌ ＿ｇ，＃１
６，ｒ１，ｒ２を生成したが、生成される機械後命令は
単一の命令に限定されるものではない。例えば、 ｃａｌｌ ＿ｇ ｍｏｖ ｒ１，（ｓｐ−４） ｍｏｖ ｒ２，（ｓｐ−８） ａｄｄ ＃−１６，ｓｐ の４つの機械後命令を生成するものであってもよい。即
ち、命令ｃａｌｌ ＿ｇは、＿ｇに制御を移行させると
共に続く３つの命令を分岐ハザードを生じることなく一
連で実行させる命令となる。 （２）第１実施例において生成されたサブルーチンコー
ル命令は、スタックの確保とレジスタの退避という２つ
の処理を伴う分岐命令であったが、常にこれら２つの処
理を伴う分岐命令に限定されない。例えば、レジスタを
退避する必要がないサブルーチンへの分岐の場合には、
ｃａｌｌ ＿ｇ，＃１６のごとく、スタックの確保だけ
を行う分岐命令が生成されるものであってもよい。 （３）第１実施例における機械語命令生成部１０４を、
プログラムを再配置可能オブジェクトに変換する一般的
なコンパイル手段に、また、連結部１０８が有するリン
ク機能を、再配置可能オブジェクトをリンクして実行オ
ブジェクトを作成する一般的なリンク手段に置き換えて
もよい。これによって、第１実施例のプログラム変換装
置に対応するＣ言語コンパイラを実現することができ
る。 （４）第１実施例においては、連結部１０８のみがサブ
ルーチンコール命令を生成しているが、このような構成
に限定されるものではない。例えば、翻訳部１０３がさ
らに、連結部１０８が有する構成部１０９〜１１２を備
えていてもよい。これによって、同一ファイル内のサブ
ルーチンへの分岐命令であれば、翻訳部１０３がサブル
ーチンコール命令を生成することができる。 （５）第２実施例においては、分岐命令ｊｓｒによる２
クロック分のパイプラインストールを回避できたが、こ
のようなパイプラインストールに限定されるものではな
い。例えば、サブルーチン＿ｇが格納されているＲＯＭ
のアクセスタイムが大きいために、図８のパイプライン
の流れにおいて３クロック分のパイプラインストールが
生じていても、本実施例によって図９に示されたパイプ
ラインの流れと同様の結果が得られることは明らかであ
る。この場合には、図８に示された命令列を実行する場
合よりも３クロック分だけ実行時間が短縮されたことに
なる。即ち、本実施例によって、分岐命令の実行に伴う
パイプラインストールだけでなく、分岐先命令のフェッ
チ時の障害に伴うパイプラインストールも同時に回避で
きる。
【００５４】
【発明の効果】請求項１及び２記載のプログラム変換装
置によれば、サブルーチンを呼び出す命令と呼ばれるサ
ブルーチンとが同一のファイルのみならず異なるファイ
ルに配置されているソースプログラムであっても、パイ
プラインの乱れを生じることなくサブルーチンを呼び出
すと共に必要なスタックサイズを確保する実行オブジェ
クトが生成される。
置によれば、サブルーチンを呼び出す命令と呼ばれるサ
ブルーチンとが同一のファイルのみならず異なるファイ
ルに配置されているソースプログラムであっても、パイ
プラインの乱れを生じることなくサブルーチンを呼び出
すと共に必要なスタックサイズを確保する実行オブジェ
クトが生成される。
【００５５】生成された実行オブジェクトは、請求項３
記載のプロセッサによって実行される。請求項４及び５
記載のプログラム変換装置によれば、サブルーチンを呼
び出す命令と呼ばれるサブルーチンとが同一のファイル
のみならず異なるファイルに配置されているソースプロ
グラムであっても、パイプラインの乱れを生じることな
くサブルーチンを呼び出すと共に必要なレジスタの値を
退避する実行オブジェクトが生成される。
記載のプロセッサによって実行される。請求項４及び５
記載のプログラム変換装置によれば、サブルーチンを呼
び出す命令と呼ばれるサブルーチンとが同一のファイル
のみならず異なるファイルに配置されているソースプロ
グラムであっても、パイプラインの乱れを生じることな
くサブルーチンを呼び出すと共に必要なレジスタの値を
退避する実行オブジェクトが生成される。
【００５６】生成された実行オブジェクトは、請求項６
記載のプロセッサによって実行される。従って、本発明
に係るプログラム変換装置及びプロセッサにより、分岐
命令の実行や分岐先命令のフェッチ時の障害に伴うパイ
プラインの乱れの発生を回避し、高速に分岐処理を行う
ことができるという効果がある。
記載のプロセッサによって実行される。従って、本発明
に係るプログラム変換装置及びプロセッサにより、分岐
命令の実行や分岐先命令のフェッチ時の障害に伴うパイ
プラインの乱れの発生を回避し、高速に分岐処理を行う
ことができるという効果がある。
【図１】本発明の第１実施例に係るプログラム変換装置
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施例における入力ファイルＡ１０１に納め
られているメインプログラムｆ（）のソースプログラム
のリストである。
られているメインプログラムｆ（）のソースプログラム
のリストである。
【図３】同実施例における入力ファイルＢ１０２に納め
られているサブルーチンｇ（）のソースプログラムのリ
ストである。
られているサブルーチンｇ（）のソースプログラムのリ
ストである。
【図４】同実施例における出力ファイルＡ１０６に納め
られたメインプログラムｆ（）の機械語命令のリストで
ある。
られたメインプログラムｆ（）の機械語命令のリストで
ある。
【図５】同実施例における出力ファイルＢ１０７に納め
られたサブルーチンｇ（）の機械語命令のリストであ
る。
られたサブルーチンｇ（）の機械語命令のリストであ
る。
【図６】同実施例における実行ファイル１１３に納めら
れた実行オブジェクトのリストである。
れた実行オブジェクトのリストである。
【図７】本発明の第２実施例に係るプロセッサの構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図８】同実施例に係るプロセッサが通常の分岐命令ｊ
ｓｒを実行する際の動作を説明する図である。
ｓｒを実行する際の動作を説明する図である。
【図９】同実施例に係るプロセッサがサブルーチンコー
ル命令ｃａｌｌを実行する際の動作を説明する図であ
る。
ル命令ｃａｌｌを実行する際の動作を説明する図であ
る。
【図１０】従来のプロセッサの実行において、分岐ハザ
ードが生じる場合の命令列を示す図である。
ードが生じる場合の命令列を示す図である。
【図１１】図１０に示された命令列を従来のプロセッサ
が実行した場合のパイプラインの流れを示す図である。
が実行した場合のパイプラインの流れを示す図である。
【図１２】図１０に示された命令列において、分岐先命
令が分岐遅延スロットに置かれた場合の命令列を示す図
である。
令が分岐遅延スロットに置かれた場合の命令列を示す図
である。
【図１３】図１２に示された命令列を従来のプロセッサ
が実行した場合のパイプラインの流れを示す図である。
が実行した場合のパイプラインの流れを示す図である。
１０３ 翻訳部 １０５ａ スタックサイズ抽出部 １０５ｂ 退避レジスタ抽出部 １０８ 連結部 １０９ 分岐命令検出部 １１０ ファイル検索部 １１１ａ スタックサイズ獲得部 １１１ｂ 退避レジスタ獲得部 １１２ サブルーチンコール命令生成部 ７０２ａ サブルーチンコール命令デコーダ ７０３ａ サブルーチンコール実行ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮地 信哉 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 漆原 誠一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−19721（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−304527（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−259928（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−205431（ＪＰ，Ａ) 米国特許5375242（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 9/45 G06F 9/30 - 9/42
Claims (12)
- 【請求項１】 プログラムを機械語命令列に翻訳しファ
イルとして出力する翻訳装置と、複数の前記ファイルに
納められた機械語命令列を連結する連結装置とからなる
プログラム変換装置であって、 前記翻訳装置は、 プログラムに含まれるサブルーチンについて、各サブル
ーチンごとに必要とされるスタックサイズを抽出してサ
ブルーチンの機械語命令列と共に前記ファイルに格納す
るスタックサイズ抽出手段を備え、 前記連結装置は、 前記機械語命令列の中からサブルーチンへの分岐命令を
検出する分岐命令検出手段と、 検出された分岐命令が指定している分岐先サブルーチン
を納めたファイルを特定するファイル検索手段と、 前記分岐先サブルーチンで必要とされるスタックサイズ
を前記ファイル検索手段によって特定されたファイルか
ら読み出すスタックサイズ獲得手段と、 前記分岐命令を、前記分岐先サブルーチンに分岐する処
理と、その処理の遅延スロットを利用して行われる処理
であって前記スタックサイズ獲得手段で読み出されたス
タックサイズ分のスタックを確保する処理とを実行する
ことを内容とする機械語命令に置き換える置換手段とを
備えることを特徴とするプログラム変換装置。 - 【請求項２】 前記置換手段は、前記分岐命令を、前記
分岐先サブルーチンに分岐する処理と、その処理の遅延
スロットを利用して行われる処理であって前記スタック
サイズ獲得手段で読み出されたスタックサイズ分のスタ
ックを確保する処理とを実行することを内容とする単一
の機械語命令に置き換えることを特徴とする請求項１記
載のプログラム変換装置。 - 【請求項３】 機械語命令を解釈して実行するプロセッ
サであって、 与えられた機械語命令が所定のサブルーチンコール命令
かどうかを判断する命令デコード手段と、 前記命令デコード手段により所定のサブルーチンコール
命令であると判断された場合には、そのサブルーチンコ
ール命令によって特定される分岐先番地に分岐する処理
と、その処理の遅延スロットを利用して行う処理であっ
てそのサブルーチンコール命令に含まれるスタックサイ
ズのスタックを確保する処理とを実行する手段とを備え
ることを特徴とするプロセッサ。 - 【請求項４】 プログラムを機械語命令に翻訳し、ファ
イルとして出力する翻訳装置と、複数の前記ファイルに
納められた機械語命令列を連結する連結装置とからなる
プログラム変換装置であって、 前記翻訳装置は、 前記プログラムに含まれるサブルーチンについて、各サ
ブルーチンでの処理において退避すべきレジスタ名を抽
出してサブルーチンの機械語命令列と共に前記ファイル
に格納する退避レジスタ抽出手段を備え、 前記連結装置は、 前記機械語命令列の中からサブルーチンへの分岐命令を
検出する分岐命令検出手段と、 検出された分岐命令が指定している分岐先サブルーチン
を納めたファイルを特定するファイル検索手段と、 前記分岐先サブルーチンでの処理において退避すべきレ
ジスタ名を前記ファイル検索手段によって特定されたフ
ァイルから読み出す退避レジスタ獲得手段と、 前記分岐命令を、前記分岐先サブルーチンに分岐する処
理と、その処理の遅延スロットを利用して行われる処理
であって前記退避レジスタ獲得手段で読み出されたレジ
スタの内容を退避する処理とを実行することを内容とす
る機械語命令に置き換える置換手段とを備えることを特
徴とするプログラム変換装置。 - 【請求項５】 前記置換手段は、前記分岐命令を、前記
分岐先サブルーチンに分岐する処理と、その処理の遅延
スロットを利用して行われる処理であって前記退避レジ
スタ獲得手段で読み出されたレジスタの内容を退避する
処理とを実行することを内容とする単一の機械語命令に
置き換えることを特徴とする請求項４記載のプログラム
変換装置。 - 【請求項６】 機械語命令を解釈して実行するプロセッ
サであって、 与えられた機械語命令が所定のサブルーチンコール命令
かどうかを判断する命令デコード手段と、 前記命令デコード手段により所定のサブルーチンコール
命令であると判断された場合には、そのサブルーチンコ
ール命令によって特定される分岐先番地に分岐する処理
と、その処理の遅延スロットを利用して行う処理であっ
てそのサブルーチンコール命令で指定されるレジスタの
内容を退避する処理とを実行する手段とを備えることを
特徴とするプロセッサ。 - 【請求項７】 機械語命令を解釈して実行するプロセッ
サであって、 与えられた機械語命令が所定のサブルーチンコール命令
かどうかを判断する命令デコード手段と、 前記命令デコード手段により所定のサブルーチンコール
命令であると判断された場合には、そのサブルーチンコ
ール命令によって特定される分岐先番地に分岐する処理
と、その処理の遅延スロットを利用して行う処理であっ
てそのサブルーチンコール命令に含まれるスタックサイ
ズのスタックを確保し、確保したスタックにそのサブル
ーチンコール命令で指定されるレジスタの内容を退避す
る処理とを実行する手段とを備えることを特徴とするプ
ロセッサ。 - 【請求項８】 請求項１記載のプログラム変換装置によ
り生成された機械語命令を実行するプロセッサであっ
て、 与えられた機械語命令が所定のサブルーチンコール命令
かどうかを判断する命令デコード手段と、 前記命令デコード手段により所定のサブルーチンコール
命令であると判断された場合には、そのサブルーチンコ
ール命令によって特定される分岐先番地に分岐する処理
と、その処理の遅延スロットを利用して行う処理であっ
てそのサブルーチンコール命令に含まれるスタックサイ
ズのスタックを確保する処理とを実行する手段とを備え
ることを特徴とするプロセッサ。 - 【請求項９】 請求項４記載のプログラム変換装置によ
り生成された機械語命令を実行するプロセッサであっ
て、 与えられた機械語命令が所定のサブルーチンコール命令
かどうかを判断する命令デコード手段と、 前記命令デコード手段により所定のサブルーチンコール
命令であると判断された場合には、そのサブルーチンコ
ール命令によって特定される分岐先番地に分岐する処理
と、その処理の遅延スロットを利用して行う処理であっ
てそのサブルーチンコール命令で指定されるレジスタの
内容を退避する処理とを実行する手段とを備えることを
特徴とするプロセッサ。 - 【請求項１０】 機械語命令列を解釈して実行するプロ
セッサであって、 与えられた機械語命令が、分岐に伴って確保すべきスタ
ックのサイズの指定を含む所定のサブルーチンコール命
令であるかどうかを判断する命令デコード手段と、 前記命令デコード手段により所定のサブルーチンコール
命令であると判断された場合には、そのサブルーチンコ
ール命令によって特定される分岐先番地に分岐する処理
と、そのサブルーチンコール命令によって特定される前
記サイズのスタックを確保する処理とを実行する手段と
を備えることを特徴とするプロセッサ。 - 【請求項１１】 機械語命令列を解釈して実行するプロ
セッサであって、 与えられた機械語命令が、分岐に伴って退避すべきレジ
スタの指定を含む所定のサブルーチンコール命令である
かどうかを判断する命令デコード手段と、 前記命令デコード手段により所定のサブルーチンコール
命令であると判断された場合には、そのサブルーチンコ
ール命令によって特定される分岐先番地に分岐する処理
と、そのサブルーチンコール命令によって特定される前
記レジスタの内容を退避する処理とを実行する手段とを
備えることを特徴とするプロセッサ。 - 【請求項１２】 機械語命令列を解釈して実行するプロ
セッサであって、 与えられた機械語命令が、分岐に伴って確保すべきスタ
ックのサイズの指定と分岐に伴って退避すべきレジスタ
の指定とを含む所定のサブルーチンコール命令であるか
どうかを判断する命令デコード手段と、 前記命令デコード手段により所定のサブルーチンコール
命令であると判断された場合には、そのサブルーチンコ
ール命令によって特定される分岐先番地に分岐する処理
と、そのサブルーチンコール命令によって特定される前
記サイズのスタックを確保する処理と、そのサブルーチ
ンコール命令によって特定される前記レジスタの内容を
退避する処理とを実行する手段とを備えることを特徴と
するプロセッサ。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07111701A JP3130446B2 (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | プログラム変換装置及びプロセッサ |
| US08/589,802 US5758162A (en) | 1995-05-10 | 1996-01-22 | Program translating apparatus and a processor which achieve high-speed execution of subroutine branch instructions |
| EP96301214A EP0742517B1 (en) | 1995-05-10 | 1996-02-23 | A program translating apparatus and a processor which achieve high-speed execution of subroutine branch instructions |
| DE69614183T DE69614183T2 (de) | 1995-05-10 | 1996-02-23 | Programmübersetzungsgerät und Prozessor, die eine schnelle Ausführung von Unterprogrammsprungbefehlen erreichen |
| TW085102244A TW289812B (ja) | 1995-05-10 | 1996-02-27 | |
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