JPH01207824A - モジュール結合制御方式 - 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】 〔概要〕 ロードモジュールライブラリ内の各情報間の相対的な位
置関係を変更しないで、−括してローディングすること
により、動的結合を高速化したモジュール結合制御方式
に関し。

個々のモジュールの独立性を高めると共に、動的結合の
実行性能を向上させる手段を提供することを目的とし１ ファイル内相対アドレスで設定される入口点アドレス格
納域を持つモジュール情報部とプログラムの実体が格納
されるモジュール実体部とを複数有するロードモジュー
ルライブラリを作成するライブラリ編集部と、複数のモ
ジュール情報部とモジュール実体部とを各情報域間の相
対的な位置関係を変更しないでローディングする一括ロ
ーディング処理部と、モジュール実体部内に呼び出し先
モジュールに対応するモジュール情報部を参照し直接ま
たは間接的に呼び出し先へ分岐する命令コードを持つリ
ンケージ部とを備え、呼び出し元モジュールと呼び出し
先モジュールとの動的結合を行うように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、多数のモジュールに分割して開発されたプロ
グラムを、実行時に動的に結合するデータ処理システム
におけるモジュール結合制御方式に係り、特に、ロード
モジュールライブラリ内の各情報間の相対的な位置関係
を変更しないで、−括してローディングすることにより
、動的結合を高速化したモジュール結合制御方式に関す
る。

〔従来の技術〕

第１２図は従来のモジュール結合の例を示す。

情報処理分野におけるプログラムは、−船釣に多数のモ
ジュールに分割して開発される。これらの分割されたモ
ソユールは２例えばＣＯＢ　ＯＬ　。

ＦＯＲＴＲＡＮなどの言語から機械語への翻訳プログラ
ムによって、別々に翻訳され、さらに実行可能形式であ
るロードモジュールに変換される。

これらの別々に開発されたモジュールの結合形態には、
従来、２つの種顧がある。

その１つは、第１２図に示すロードモジュール１におけ
るモジュールＡおよびモジュールＢのように、実行前に
、結合編集プログラム（リンカ）によって、予め１つの
ロードモジュールに結合しておく形態である。他の１つ
は、第１２図に示すロードモジュール１とロードモジュ
ール２のように、動作時に必要なロードモジュールを検
索し。

ローディングして結合する形態である。前者を静的結合
、後者を動的結合という。静的結合と動的結合の特徴は
、以下のとおりである。

（・〕）静的結合 実行時１分岐先のモジュールのアドレスが既に決まって
いるため、スーパバイザの介入がない。

そのため、高速である。反面、モジュールの修正がある
と、その都度、変更のないモジュールを含めて、結合し
なおさなければならず、プログラムの開発や変更におけ
る操作性が悪い。

（ｂｌ　　動的結合 異なるモジュール間での分岐になるため、実行時に、ロ
ードモジュールの検索、ロードモジュールのローディン
グといったスーパバイザのプログラム管理機能が必要に
なり、実行性能が悪い。反面、モジュール修正時などに
は、他のモジュールに影響を及ぼさないため、操作性は
よい。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、上記従来の静的結合および動的結合における
問題点を解決し９個々のモジュールの独立性を高めると
共に、動的結合の実行性能を向上させる手段を提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

第１図において、１０はＣＰＵおよびメモリなどからな
る処理装置、１１はロードモジュールライブラリを作成
するライブラリ編集部、１２はロードモジュールライブ
ラリの内容をまとめてローディングする一括ローディン
グ処理部、１３は磁気ディスク装置などの外部記憶装置
、１４は別々に開発された複数のモジュールが格納され
たロードモジュールライブラリ、１５はロードモジュー
ルライブラリ１４におけるスペース管理情報を持つスペ
ース管理部、１６Ａ、１６Ｂ、・・・は各モジュールの
入口点アドレス情報を持つモジュール情’Ｆｕｌｌ、１
７Ａ、１７Ｂ、　・・・は各モジュールのプログラム・
コード情報を持つモジュール実体部、１８はメモリ上の
ローディング域、１９は他のモジュールへ分岐するため
の命令コードを持つリンケージ部を表す。

ライブラリ編集部１１は、従来の結合編集プログラムに
相当する機能を持つと共に、多数のロードモジュールを
格納できるロードモジュールライブラリ１４を１区分編
成ファイルの形式ではなく。

順編成ファイルの形式で作成する処理機能を持つ。

本発明におけるロードモジュールライブラリ１４ば２個
々のモジュールごとに、モジュール情報部とモジュール
実体部とを持ち、モジュール情報部には、モジュールの
属性、入ロ点アドレス５モジュール名なとの情報か格納
されるようになっている。特に、他のモジュールからの
分岐先となる入口点アドレスは、０−トモジュールライ
ブラリ１４におけるファイル内相対アドレスで設定され
るようになっている。

一括ローディング処理部１２は、プログラムの実行にあ
たって、ロードモジュールライブラリ１４の内容を、各
情報域間の相対的な位置関係を変更しないで、メモリ」
二のローディング域１８に。

まとめてローディングする処理を行うものである。

第１図（イ）に示すように、モジュール情報部１６Ａは
、モジュール実体部１７Ａの人口点アドレスを８　ファ
イル内相対アドレスで持ち、モジュール情報部１６Ｂは
、モジュール実体部１７Ｂの入口点アドレスを持つ。ロ
ードモジュールＡが５ｍ１−トモジュールＢを呼び出す
場合、モジュール実体部１７Ａには、モジュール情報部
１６Ｂにおける入口点アドレスを参照することにより、
直接またはメモリ固定領域の命令を介して、ロードモジ
ュールＢの人口点へ分岐する命令コードを持つリンケー
ジ部１９が設けられる。実行時には、このリンケージ部
１９から、モジュール実体部１７Ｂのロードモジュール
Ｂへ分岐することにより。

動的な結合を行う。

〔作用〕

ロードモジュールライブラリ１４に格納されたロードモ
ジュールは、実行時にそれぞれ単独ではローディングさ
れず、ロードモジュールライブラリ１４全体が、−括ロ
ーディング処理部１２によって一括してローディングさ
れる。そのため、外部記憶装置１３の媒体上における各
情報域間の相対的な位置関係は、ローディングされた後
も変更されることはない。これをもとに、動的結合を可
能とするため、呼び出し元のモジュール実体部１７Ａか
ら、呼び出し先ロードモジュールＢのモジュール情報部
１６Ｂを介して、モジュール実体部１７１３の入口点ア
）・レスを求めて分岐する命令を。

リンケージ部１９に埋め込む。

呼び出し時に参照するモジュール情報部１６Ｂが、ロー
ドモジュールへの作成時に、ライブラリ内に存在しなけ
れば、モジュール情報部１６Ｂの枠だけを、そのモジュ
ール実体部１７Ａの作成時Ｑこ作成する。これにより、
各ロードモジュールが個別に開発されても、リンケージ
部１９がらの入口点アドレスの参照が可能になる。

モジュール情報部１６Ａ、モジュール情報部１６Ｂ等の
位置は、モジュール実体部のモジュールの入れ換えを行
っても変わらない。そのためモジュール修正の影響を、
呼び出し元の他のモジュールに与えないという動的結合
の長所をそのまま活かすことができる。

例えば第１図（ロ）に示すように５　ロードモジュール
Ｂの修正により、モジュール実体部１７Ｂが、モジュー
ル実体部１７Ｂ１に移動したとする。

−８＝ このとき、モジュール情報部１６Ｂの位置を変更するこ
となく、その人口点アドレス等の内容だけを変更すれば
、呼び出し元であるモジュール実体部１７Ａ等の修正は
全く不要である。

呼び出し先が例えば書き込み禁止セクションで構成され
るような場合には、実行時に、スーパバイザを経由する
必要がないため、多くても１０数ステップ程度のオーバ
ヘッドで動的結合を実現できる。呼び出し先が書き込み
可能セクションであるような場合にも、実行時に外部記
憶装置１３へのＩｌｏを行う必要がないので、高速化が
可能である。

なお、ロードモジュールライブラリ１４を順編成ファイ
ルとしても、ユーザビューを従来のロードモジュールラ
イブラリと何ら変わることがないようにすることができ
る。

〔実施例〕

第２図はモジュール情報部の構成例、第３図は本発明の
一実施例に係る入口点アドレス説明図。

第４図および第５図は本発明の一実施例に係るモジュー
ル作成説明図、第６図は本発明の一実施例に係るモジュ
ール入れ換え説明図、第７図は本発明の一実施例に係る
リンゲージ部処理説明図、第８図ないし第１１図は本発
明の一実施例に係る動的結合説明図を示す。

各モジュールごとに設りられるモジュール情報部の構成
は１例えば第２図に示すようになっている。このモジュ
ール情報部１６内に、モジュールの属性情報、入口点ア
ドレス情報、モジュール名情報などの格納域がある。

モジュール属性のフィールドに、入口点は書き込み禁止
セクションであるか、それとも入口点は書き込み可能で
初期値ありのセクションであるかを示すフラグや、モジ
ュール実体がライブラリ内にあるかないかを示すフラグ
がある。入口点を含むセクションが、書き込め禁止セク
ションである場合、仮想記４Ｑ上ではプロテクションが
かりられている。これに対し、＠き込み可能である場合
には、仮想記憶上の他のＣＰＵ実行権上で動作するプロ
グラムとの共用はできない。すなわち、マルチタスクで
動作させた場合に、他タスクとのプログラムの共用がで
きないので、このときには、オペレーティング・システ
ム（Ｏ８）のスーパバイザにおりるプログラム管理部へ
制御を渡す必要があり、その判定のために、属性のフラ
グが参照される。また、属性が実体なしを示す場合にも
、プログラム管理部への制御移行がなされる。

モジュール情報部１６における入口点アドレスは、呼ひ
出し名ごとの入口点アドレスが、第３図に示すように、
ロードモジュールライブラリ１４における先頭または所
定の位置からのファイル内相対アドレス（変位）αで設
定される。

別々に作成されるモジュールの独立性を高めるため、結
合編集（リンカ）の処理において、ランダムな順序で作
成されるロードモジュール間の結合をいかに矛盾なく、
その時々の処理で結合していくかが問題になるが１本発
明では、第４図ないし第６図に従って説明するように解
決されている。

以下、呼び出し元モジュールをＣＡＬＬＩＮＧ、呼び出
し先モジュールをＣＡＬＩ、ＥＤとして説明する。

第４図は、　ＣＡＬＬＩＮＧを先に作成し、後からＣＡ
ＬＬｎＤを作成する例を示している。

ＣＡＬＬＩＮＧを作成するときには、ロードモジュール
ライブラリ１４内にばＣＡＬＬＥＤが存在しない。その
ため、　ＣＡＬＬＩＮＧを作成する場合に、モジュール
情報部１６Ａとモジュール実体部１７Ａとを作成すると
共に、　ＣＡＬＬＥＤ用のモジュール情報部１６Ｂだけ
を作成しておく。モジュール情報部１６Ｂにおりる入口
点アドレスは「０」とし、属性は「実体なし」とする。

そして、　ＣＡＬＩ、ＴＮＧのリンケージ部１９から、
モジュール情報部１６Ｂを参照可能にする。

次に、　ＣＡＩ几ＥＤを作成する場合には、モジュール
情報部１．６　Ｂの枠が既に作成されているため、モジ
ュール実体部１７Ｂを作成し、モジュール情報部１６Ｂ
の入口点アドレスを、モジュール実体部１７Ｂにおける
入口点の相対アドレスであるβに更新すると共に、属性
を「実体あり」にする。モジュール情報部１６Ｂか既に
作成されているか否＝　１２− かは、モジュール名によってライブラリ内を検索するこ
とにより２判定することができる。モジュール情報部１
６Ｂの位置は変わらないため、　ＣＡＬＬＩＮＧとの関
係は崩れない。

第５図は、第４図とは反対に、　ＣＡＬＬＨＤを先に作
成し、後からＣＡＬＬＩＮＧを作成する例を示している
。

ＣＡＩ、ＬＥＤが他のモジュールを呼び出していないと
すると、自分自身のモジュール情報部１．６Ｂとモジュ
ール実体部１７Ｂだけを作成し、その入口点アドレスを
、モジュール情報部１６Ｂ内に設定する。次にＣＩＩＬ
ＬＩＮＧを作成する場合、呼び出すモジュール（ＣＡＬ
ＬＥＤ）が既に作成されているため、モジュール情報部
１’６Ａとモジュール実体部１７　Ａとを作成し、リン
ケージ部１９からモジュール情ＩＥｔ部１６Ｂへのポイ
ンタを張る。

以上の処理によ−）７．　ＣＡＬＬＩＮＧとＣＡＬＬＥ
Ｄとをどちらを先に作成しても、それらの結合関係を同
じにすることができる。

第６図は、既にあるＣ　Ａ　Ｌ　Ｌ　Ｅ　Ｄのモジュー
ルを、修正のため新しいモジュールと入れ換える例を示
している。

モジュール実体部１．７Ｂのロードモジュールライブラ
リ１４における格納域は、モジュールの作成時に、第６
図に示すように、予め実体のサイズｔａ＋より、大きい
サイズ（Ｃ１で確保しておく。これにより、モジュール
を修正して２元のサイズ（８１よりも大きいサイズ（ｂ
ｌになっても、それが格納域のサイズ（Ｃ）よりも小さ
ければ１元の格納域をそのまま使用することができる。

修正後の実体が２元の格納域のサイズ（Ｃ１より大きい
サイズ（ｄｌになる場合には、さらに大きいサイｘ　［
ｅｌ　ｒｃ持つ格納域をロードモジュールライブ−７’
Ｊ１４内の他の位置に確保し、そこに新しいモジュール
実体部１７Ｂ１を作成する。モジュール情報部１６Ｂは
そのまま利用して、その入口点アドレス情報等を、モジ
ュール実体部１７Ｂ１に合わせて更新する。元のモジュ
ール情報部１６Ｂの格納域は、後々７作成または修正さ
れる他のプログラムの格納域に使用される。

いずれの場合でも、他のモジュールから参照されている
可能性のあるモジュール情報部］、　６　Ｂは。

その位置か変更されないため、モジュールを矛盾なく置
き換えることができる。

ロードモジュールライブラリ１４のファイルは。

予め例えば４にハイドのブロックでフメーマソティング
しておく。ライブラリを編集するリンカは。

その４にハイドをまるまる置き換える場合には。

その４にハイドのデータをそのまま書き込む。−部だけ
を置き換える場合には、該当ブロックを入力し、入力し
たブロックを更新した後、１ブロツクをまるまる置き換
える処理を行う。

リンケージ部１９を介した分岐の処理は１本実施例では
、アドレス依存型プログラムであるか否により、第７図
（イ）または（ロ）に示す処理命令によって２行われる
ようになっている。

リンケージ部１９がアドレス依存型プログラム中に展開
される場合、第７図（イ）に示すように。

リンケージ部１９は、最初に共通リンケージ部３０に分
岐する命令を持つ。共通リンケージ部３０ば２例えば主
記憶のＯ番地から１０００番地（１６進数）間のヘース
レジスタなしでアクセスできるページに設けられる。共
通リンケージ部３０では、スーパバイザであるプログラ
ム管理部３１への分岐先アドレスの計算を仔い、プログ
ラム管理部３１へ分岐する。プログラム管理部３１では
。

各種アドレス設定等の処理を行い、呼び出し先モジュー
ルへ分岐する。呼び出し先モジュールへの分岐アドレス
が決まった場合、プログラム管理部３１は、リンケージ
部１９内に、直接、呼び出し先モジュールへ分岐する命
令を設定する。これにより、２回目以降の呼び出し時に
は、リンケージ部１９から直接、呼び出し先モジュール
へ分岐することができる。なお、リンケージ部１９が書
き込み禁止セクションにある場合には２分岐命令の書き
換えはできないので、２回目以降も１回目と同様に処理
を行う。

リンケージ部１９が、アドレス無依存型プログラムに展
開される場合、第７図（ロ）に示すように、共通リンケ
ージ部３０の第２のエントリに分岐する命令を５　リン
ケージ部１９に設定する。共通リンケージ部３０では、
呼び出し先のモジ１．−ル情報部のアドレスを得て、そ
の属性により書き込み可否、実体の有無を判定する。実
体があり。

書き込み禁止である場合には、モジュール情報部の入口
点アドレスから分岐先アドレスを計算し。

呼び出し先モジュールへ分岐する。それ以外の場合には
、プログラム管理部３１へのアドレスを計算し、呼び出
し先モジュールの複写処理などを行う。なお２プログラ
ム管理部３１における処理の大部分は、従来からある既
存の処理を流用できる。

共通リンケージ部３０は、複数のリンケージ部１９が重
複した命令を持つことにより、メモリが無駄になること
を避けると共に、プログラム管理部３１とのインタフェ
ースを簡易化するために設けられているが、実質的にリ
ンケージ部１９の延長であり、その一部であると考えて
よい。

以下、第８図ないし第１１図に従って１本発明の一実施
例における動的結合を説明する。

第８図は、呼び出し先が「実体あり」であり。

かつ書き込め禁止セクションである場合の例てあ呼び出
し元モジュールＣＡＬＬＩＮＧにおいて、　ＣＡＬＬＥ
Ｄを呼び出す命令（ＣＡＩ−Ｌ　　ＣＡＬＬＥＤ）を実
行すると、リンケージ部１９へ制御が渡される。

リンケージ部１９は、共通リンケージ部３０への分岐命
令を持つと共に、モジュール情報部１６Ｂへのポインタ
情報を持つ。リンケージ部１９に制御が渡されると、こ
こから、すべてのリンケージ部で共通に使用可能な命令
コードを記述した共通リンケージ部３０に分岐し、その
命令コードにより、モジュール情報部１６Ｂを参照し、
その属性を判定する。ここでは呼び出し先の実体があり
。

呼び出し先が書き込み禁止であるので、モジュール情報
部１６Ｂが持つ入口点アドレスにより、共通リンケージ
部３０からモジュール実体部１７Ｂの入口点へ分岐する
。

第９図は、呼び出し先の実体がない場合の例である。

第８図と同様に、共通リンケージ部３０に制御が渡され
後、共通リンケージ部３０が、モジュール情報部１６Ｂ
における属性を判定することにより、呼び出し先の実体
がないことが判明する。そこで、共通リンケージ部３０
からスーパバイザのプログラム管理部３１へ制御を渡す
。プログラム管理部３１では、呼び出し先の実体がなく
、他のファイルに定義されてもいないことが判明すると
。

エラーと認識し、その処理を行う。

第１０図は、呼び出し先の実体があり、かつ呼び出し先
が書き込み可能である場合の例である。

共通リンケージ部３０におけるモジュール情報部１．６
　Ｂの属性判定により、書き込み可能が判明すると、プ
ログラム管理部３］へ制御を渡す。プログラム管理部３
１では、モジュール情報部１６Ｂによってモジュール実
体部１７Ｂの位置を確認し、仮想記憶内の他のアドレス
に、モジュール実体部］、７Ｂを複写し、リロケーショ
ンを行って。

モジュール実体部１７Ｃを作成する。そして、そのア１
−レスを求めて制御を渡す。

第１１回は、第９図の例とほぼ同様であるが。

他のファイルに、呼び出し先の実体がある場合である。

サブルーチン・パンケージを使用する多くのプログラム
（実行時ライブラリを必要とする高級言語で記述された
プログラムを含む）では、第１１図に示す動作を行うこ
とになる。ユーザプログラムがＣＡＬＬＩＮＧ　、　→
ノフ゛ル−チン・パッケージがＣＡＬＬＥＤに相当する
。

プログラム管理部３１では、共通リンケージ部３０から
制御を渡されると、呼び出し先の名前により、他のファ
イルから実体を見っ′け、そこへ制御を渡す。ただし、
第１１図の例では、　ＣＡＬＬＥＤが書き込み禁止セク
ションであるが、これが書き込め可能である場合には、
第１Ｏ図の例と同様に。

さらに複写、リロケーションの処理を行い、そこへ制御
を渡す。

〔発明の効果〕

以上説明したように３本発明によれば、従来の動的結合
とほぼ同様なモジュールの独立性を維持し、モジュール
の開発　修正におりる操作性をよくすると共に、動的結
合時における実行性能を大幅に向上させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図。 第２図はモジュール情報部の構成例。 第３図は本発明の一実施例に係る入口点アドレス説明口
。 第４図および第５図は本発明の一実施例に係るモジュー
ル作成説明図。 第６図は本発明の一実施例に係るモジコー−ル入れ換え
説明図。 第７図は本発明の一実施例に係るリンケージ部処理説明
図。 第８図ないし第１１図は本発明の一実施例に係る動的結
合説明図。 第１２図は従来のモジュール結合の例を示す。 図中、１０は処理装置、１１はライブラリ編集部１１２
は一括ローディング処理部、１３は外部記４．Ｑｌａ置
、１４はロードモジュールライブラリ。 １５はスペース管理部、１６Ａ、１６Ｂはモジュール情
報部、１７Ａ、１７Ｂはモジュール実体部。 １８はローディング域、１９はリンケージ部を表す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 モジュール化されたプログラムをメモリにローディング
   し実行するデータ処理システムにおいて、他のモジュー
   ルから呼び出されるアドレスがファイル内相対アドレス
   で設定される入口点アドレス格納域を持つモジュール情
   報部と、プログラムの実体が格納されるモジュール実体
   部とを複数有するロードモジュールライブラリ（１４）
   を作成するライブラリ編集部（１１）と、 前記複数のモジュール情報部とモジュール実体部とを、
   各情報域間の相対的な位置関係を変更しないで、まとめ
   てメモリ上にローディングする一括ローディング処理部
   （１２）と、 前記モジュール実体部内に、呼び出し先モジュールに対
   応する前記モジュール情報部を参照し、直接または間接
   的に呼び出し先へ分岐する命令コードを持つリンケージ
   部（１９）とを備え、呼び出し元モジュールと呼び出し
   先モジュールとの動的結合を行うようにしたことを特徴
   とするモジュール結合制御方式。