JPH04124741A - プログラムの実行特性解析方法 - 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、作成されたプログラムに含まれる演算式の実
行回数、実行時間等を計測し解析するためのプログラム
の実行特性解析方法に関する。

（従来の技術） プログラムを作成した場合、その評価や効率的な活用の
ため、プログラムに含まれる演算式の実行回数、実行時
間等を解析することが行なわれる。

第２図に、このような場合の従来の実行特性解析方法説
明図を示す。

図において、解析の対象となるソースプログラム１は、
コボル（ＣＯＢＯＬ）プログラムから構成されており、
図には演算式Ａ＝Ｂ＋Ｃを実行すべき旨の記述文が示さ
れている。このような演算式の実行特性解析のためには
、このソースプログラム１に、実行特性計測処理を含め
た上で実際にプログラムを実行させる。

この場合、図のように、ブリプロセッサ３によって実行
特性計測処理４ａを付加し、実行特性計測処理付きソー
スプログラム２を得る。実行特性計測処理の内容は、図
の■〜■に示すように、ＤＯＡ−ＣＯＵＮＴという計測
専用のルーチンを呼出し、ソースプログラム１に示され
た演算式の出現回数をカウントする。即ち、この方法で
は、ソースプログラム１の演算式を行単位でカウントし
、その実行回数を計測することにより、実行特性解析用
のデータとしていた。

第３図に、従来の別の実行特性解析方法説明図を示す。

図において、解析対象となるソースプログラム１は、第
２図に示したものと同様である。ここで、この例の場合
、コンパイラ９が動作し、オブジェクトプログラムを生
成する。

尚、本明細書においては、コンパイラによりアセンブリ
言語に変換される前のプログラムをすべてソースプログ
ラムと呼び、変換後のプログラムをオブジェクトプログ
ラムと呼ぶことにする。

第２図の場合、ソースプログラム１及び実行特性計測処
理付きソースプログラム２は、何れもコボル等の高水準
言語で作成されていた。

一方、第３図の例の場合、ソースプログラム１は高水準
言語であり、コンパイラ９の生成した実行特性計測処理
付きオブジェクトプログラム５は、アセンブリ言語から
記述されている。このオブジェクトプログラム５の実行
特性計測処理４ｂの内容は、第２図に示した実行特性計
測処理４ａと同等のもので、第３図の■〜■に示すよう
に、計測専用のルーチンであるＤＯＡ−ＣＯＩ］ＮＴを
呼出し、定義文ＤＣにおいてそのパラメータを指定して
いる。尚、この場合には、ソースプログラム１の演算式
は、オブジェクトプログラム５において、ロード命令（
Ｌ）、加算命令（Ａ）、ストア命令（ＳＴ）の３つの機
械命令から記述される。

従って、第３図に示す方法では、ソースプログラム１の
行単位の演算式実行回数と、オブジェクトプログラム５
において実行された機械命令総数を計数し、実行特性デ
ータを得ていた。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上記のような方法では、以下に説明するよう
に、実行特性解析のために得られたデータが、必ずしも
その実際の演算実行のための時間を正しく一反映するも
のでなかった。

第４図に、そのような従来方法の問題点説明図を示す。

図のソースプログラム１ａは、加算処理のみから成る演
算式■と、除算２回１乗算２回、加算１回を含む演算式
■とを含むものである。

このようなソースプログラム１ａについての実行特性解
析を、第２図に示す方法により行なえば、実行特性計測
処理付きソースプログラム２ａを得る。このプログラム
中の実行特性計測処理４ｃ、４ｄは、何れも第２図に示
したものと同一形式のものである。即ち、何れの場合に
も、ソースプログラム１を行単位で把握し、その演算式
の出現回数を計測する構成とされている。

しかしながら、この処理内容を見て明らかなように、ソ
ースプログラム１の演算式■と演算式■とでは、その演
算処理時間が大幅に相違する。

従って、これらを−律に、各演算式とも１行処理して１
回というカウントをすると、プログラム実行時間を正し
く反映することができない。

また、第５図に従来方法の別の問題点説明図を示す。

図は、除算式から成る演算式を含むソースプログラム１
ｂを、第３図に示した方法を用いて処理し、実行特性計
測処理付きオブジェクトプログラム５ａを得た例を示し
ている。

このオブジェクトプログラム５ａには、実行特性演算処
理４ｅが含まれており、この内容は第３図に示したもの
と同様である。従って、第３図に示したものと比較した
場合に、何れも、形式的には、上記除算による命令を３
つの機械命令により処理していることになる。しかし、
第５図の例の場合、変数Ｂ、Ｃがゾーン形式のデータで
、その除算結果をパック形式の変数Ａに代入するとした
場合、その機械命令には、パック形式への変換と除算等
の演算が含まれてくる。

通常の計算機では、２進数の加算とパック形式のデータ
の除算とでは、後者の方が実行スピードが２桁程度遅く
なる。従って、第３図に示したオブジェクトプログラム
５中の３つの機械命令と、第５図に示したオブジェクト
プログラム５ａの３つの機械命令とでは、同じように３
命令の実行であるにも関わらず、その処理時間は著しく
相違する。従って、この場合にも、実行特性計測処理に
よって得られたデータは、プログラムの実行時間を正し
く反映するものではなく、プログラム実行特性を元に、
その性能向上を図るべく問題個所を見付ける等の作業を
、正確に行なうことができないという問題点があった。

しかも、第３図や第５図に示す方法では、実行特性計測
処理付きオブジェクトプログラムは、機械命令やアセン
ブリ言語により記述されており、高水準言語と異なり、
計算機が異なれば、それはそのまま使用することができ
ないという問題もあった。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、計算機の
種類に依存せず、機種独立にプログラムの実行特性をそ
の実行時間を反映した形式で収集することができるプロ
グラムの実行特性解析方法を提供することを目的とする
ものである。

（課題を解決するための手段） 本発明のプログラムの実行特性解析方法は、高水準言語
で作成されたソースプログラムの演算式を、所定の演算
子で構成された中間言語に変換し、この中間言語を構成
する各演算子の演算内容の特性を表わす実行特性値を累
積して実行特性解析用パラメータを求め、前記高水準言
語で作成されたソースプログラムに前記実行特性解析用
パラメータを使用する実行特性計測処理を含めることを
特徴とするものである。

（作用） 本発明の方法は、−旦、高水準言語で作成されたソース
プログラムの演算式を、所定の演算子で構成された中間
言語に変換する。この中間言語の各演算子については、
それぞれ、予めその演算子の演算内容の特性を示す最適
の実行特性値を求めておき、これを元に、各演算子につ
いて実行特性値を累積する。こうして求められた実行特
性解析用パラメータを使用して、実行特性計測処理を行
なえば、実行時間に比例した実行特性が得られる。

（実施例） 以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明のプログラムの実行特性解析方法を示
すフローチャートである。

本発明の方法は、犬きく分けて４つのステップから成る
。

図に示すように、始めのステップＳ１では、高水準言語
のソースプログラムの入力を行なう。そして、次のステ
ップＳ２において、そのソースプログラムの構文と意味
の解析を行ない、中間言語１０１を得る。この中間言語
１０１は、ソースプログラムの演算式を所定の演算子の
組合わせにより表わしたものである。

ここで、予め各演算子については、その演算子の実行時
間に比例した実行特性値を求め、テーブルデータとして
保存しておく。このテーブルデータが、図の演算子実行
特性値対応表１０２である。

ここで、中間言語１０１の内容と演算子実行特性値対応
表１０２を参照しつつ、実行特性値の計算を行なう（ス
テップＳ３）。この場合、実行特性値は、演算子毎に累
積加算される。その結果、ソースプログラムは、演算式
毎に実行特性値解析用パラメータ１０３が得られる。そ
の後、ソース逆変換処理（ステップＳ４）を実行し、実
行特性値解析用パラメータ等を使用した実行特性計測処
理１０４を含め、実行特性計測処理付きソースプログラ
ム１０５を得る。

本発明の方法の概略は以上の通りであるが、その具体的
な処理手順を、第６図以下の図を用いて詳細に説明する
。

第６図に、本発明の方法実施の対象とされるソースプロ
グラム例を示した。

図のソースプログラムｌ○は、コボルプログラムから構
成されており、変数Ａ、Ｂ、Ｃを５桁のバイナリ−フー
ドで定義すると共に、Ａ＝Ｂ＋Ｃという内容の演算式を
実行するプログラムである。このソースプログラムは、
高水準言語であり、何れの型の計算機についても実行可
能であることはいうまでもない。

ここで、上記ソースプログラム１０の演算式を、それぞ
れ所定の１単位の処理を表わす演算子により記述する。

第７図に、そのような演算子で構成された中間言語を示
す。

図の例では、第６図に示した演算式を５つの演算子に分
解している。

先ず、変数Ｂをバイナリ−コードで定義する演算子２１
、同様に変数Ｃをバイナリ−コードで定義する演算子２
２、ＢとＣを加算する演算子２３、その加算結果をバイ
ナリ−コードで表わす演算子２４及び加算結果を代入す
る変数Ａをバイナリ−コードで定義する演算子２５から
構成される。

ここで、第１０図に、このような各演算子の実行時間に
比例した実行特性値を対応付けた、演算子−実行特性値
対応表を示す。

図の表において、第７図に示す演算子２１゜２２に該当
する処理５３は、実行特性値が“１”とされている。ま
た、第７図に示した演算子２３に該当する処理５２は実
行特性値“１”、第７図の演算子２４の処理５１に相当
する実行特性値は“５”と設定されている。このような
特性値は、実際に計算機を動作させ、各種演算子を比較
して、その演算時間の相対比較に基づいて数値を選定す
ることによって求められる。

第８図には、第７図に示した中間言語について、第１０
図の演算子−実行特性値対応表を用い、その実行特性値
を累積した結果を示す。

第８図に示す各演算子２１〜２５の右側に示したのは、
実行特性値３１〜３５及びその累積値４１〜４５である
。

即ち、第６図に示した演算式を、第７図に示したような
５つの演算子から成る中間言語で記述し、その実行特性
値を累積すると、実行特性解析用パラメータは（Ｉ　Ｘ
４＋５）即ち９となる。この計算は、木構造で構成され
た演算子２１〜２５について、そのノートにある演算子
のある場所で、順に多枝の演算子の実行特性値を累積す
るようにして行なわれる。

これまでで、第１０図に示したステップＳｌ。

Ｓ２．Ｓ３の処理が終了した。

その後、第１図に示すソース逆変換処理（ステップＳ４
）を実行すると、第９図に示すソースプログラムが得ら
れる。

第９図は、実行特性計測処理付きソースプログラムであ
る。

このソースプログラム１１を、第２図に示したものと比
較すると、第９図に示したソースプログラム１１には、
実行特性計測処理４ｆ中に、■の処理が付加されている
点が異なることがわかる。

この■の処理は、実行特性解析用パラメータを“９”と
して、実行特性計測を行なうことを内容とするものであ
る。

即ち、このような実行特性計測を行なうと、演算式Ａ＝
Ｂ＋Ｃがソースプログラムの行単位で何回実行されたか
というデータと、その演算式１回分の実行特性値が“９
“とじた場合の実行特性値の累積結果も得られる。従っ
て、この計測により得られたデータは、プログラムの実
行時間をよく反映した内容のものとなる。

また、第９図に示す特性計測処理付きソースプログラム
１１は、ここではコボルプログラム等の高水準言語から
作成されたもので、汎用性があり、何れの計算機につい
てもそのまま実行が可能である。

尚、第１０図に示す演算子−実行特性対応表の実行特性
値の内容は、計算機の機種毎に相違する場合がある。従
って、この対応表については、機種毎に用意することが
好ましい。

第１１図以下で、本発明の方法の他の実施例を説明する
。

第１１図のソースプログラム１２は、これまでと同様に
コボルプログラムで構成され、変数Ａが５桁のパック形
式で定義され、変数Ｂ及びＣが５桁のゾーン形式で定義
された場合の、演算式Ａ＝Ｂ÷Ｃを実行するという内容
のものである。

この場合にも、先に説明したような、木（Ｔｒｅｅ）構
造の中間言語を作成する。

第１２図は、その中間言語例を示す説明図である。この
例では、上記演算式を演算子６１〜６７までの７つの演
算子で記述している。

ここで、再び第１０図に示す演算子−実行特性値対応表
を参照すると、第１２図の演算子６１゜６２については
、変数をゾーン形式で定義し、合算千６５については、
変数をパック形式で定義するもので、何れも、第１０図
の処理５７に該ごし、その実行特性値は“Ｏ”とされて
いる。Ｒち、実質的に、この処理には、実行時間がかか
らない。

一方、除算を実行するためには、これらの変ｔをパック
形式に変換しなければならず、第１０１ｐに示す処理５
６を実行する。その実行特性値（＝°゛５０”となる。

また、第１２図に示す演算９６６の除算処理は、第１Ｏ
図に示す処理５５に庁すように、その実行特性値が“２
００”となる。

こうして得られた除算結果を、パック形式の部数Ａに代
入する場合には、実質的な処理時間を染髪とせず、ノー
オペレーション（ＮＯＰ）と４つ、第１０図の処理５４
に示すように、その実行特性値は“Ｏ”となっている。

これらの結果に基づいて実行特性値を累積すると、第１
３図に示すようになる。

第１３図は、実行特性値累積例を示す説明図である。

各演算子６１〜６７の右側には、実行特性値３１〜３７
及びその累積値４１〜４７が表わされている。

即ち、この場合にも、本構造の処理に従って実行特性値
を累積していくと、演算子６７の部分に表わされたよう
に、演算式全体としての実行特性解析用パラメータが“
３００“という値となる。

第１４図に、上記実行特性解析用パラメータを加味した
実行特性処理付きソースプログラム１３を示す。

図のソースプログラム１３には、先に第９図を用いて説
明したと同様に、■式において実行特性解析用パラメー
タ３００を加味した実行特性計測処理４ｇが含められて
いる。これにより、第９図に示すものと同様のソースプ
ログラムと比較した場合、何れも１行の演算式であるに
も関わらず、実行特性計測結果は、その実行特性解析用
パラメータの数値に比例した値となり、最終的に実行時
間をよく表わした解析結果が得られる。

本発明は以上の実施例に限定されない。

上記実施例においては、ソースプログラムをコボル言語
を用いて表わした例を示したが、一般の計算機に対して
汎用性のある高水準言語、即ち、例えばフォートランや
ベーシック等の言語を用いたものでも、全く同様の効果
を得る。

また、上記実施例では、ソースプログラムの演算式を、
コンパイラの使用する演算子で記述し、その実行特性値
を得たが、演算時間をよ（表わす同等の演算子で記述す
るようにしてもよい。また、必ずしも上述したような木
構造の中間言語に変換する必要はない。

（発明の効果） 以上説明した本発明のプログラムの実行特性解析方法に
よれば、ソースプログラムの演算式を所定の演算子で構
成−された中間言語に変換し、各演算子の演算内容の特
性を示す実行特性値を累積して、実行特性解析用パラメ
ータを得るようにしたので、実際のプログラムの実行時
間をよく表わした解析結果が得られる。このために、プ
ログラム性能向上のための問題個所の発見等を、より精
密に正確に収集し解析することができる。

更に、高水準言語で作成されたソースプログラムに、上
記実行特性解析用パラメータを使用する実行特性計測処
理を含めることにより、何れの計算機についても、それ
ぞれ機種独立な実行特性の収集と解析を可能とする。こ
の場合の、機種による実行特性値の相違は、演算子−実
行特性値対応表を機種毎に用意することによって吸収が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプログラムの実行特性値解析方法を示
すフローチャート、第２図は従来の実行特性解析方法説
明図、第３図は従来の別の実行特性解析方法説明図、第
４図は従来方法の問題点説明図、第５図は従来方法の別
の問題点説明、図、第６図はソースプログラム例説明図
、第７図は中間言語側説明図、第８図は実行特性値累積
側説明図、第９図は実行時性計測処理イ寸きソースプロ
グラム説明図、第１０図は演算子−実行特性値対応図表
、第１１図はソースプログラム例説明図、第１２図は中
間言語側説明図、第１３図は実行特性値累積側説明図、
第１４図は実行特性値計測処理付きソースプログラム説
明図である。 特許出願人　沖電気工業株式会社 本発明つプログラムの艷噂妃すし外力沫第１図 第２図 第３図 第４図 縦来方法の刈り閂ｎ点説明団 第５図 第７図 潰賞子−実行待ヰ（！１月応表ｔｙ￥、１−阻表第１０
図 第 １図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高水準言語で作成されたソースプログラムの演算式を、
   所定の演算子で構成された中間言語に変換し、この中間
   言語を構成する各演算子の演算内容の特性を表わす実行
   特性値を累積して実行特性解析用パラメータを求め、前
   記高水準言語で作成されたソースプログラムに前記実行
   特性解析用パラメータを使用する実行特性計測処理を含
   めることを特徴とするプログラムの実行特性解析方法。