JPH0418638A - 静的メモリ割当て処理方法 - Google Patents

静的メモリ割当て処理方法

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JPH0418638A
JPH0418638A JP2121757A JP12175790A JPH0418638A JP H0418638 A JPH0418638 A JP H0418638A JP 2121757 A JP2121757 A JP 2121757A JP 12175790 A JP12175790 A JP 12175790A JP H0418638 A JPH0418638 A JP H0418638A
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JP
Japan
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memory
program
amount
memory allocation
allocation
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JP2121757A
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English (en)
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Masayuki Kogure
政幸 木暮
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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〕 ＦＯＲＴＲＡＮプログラムなどの実行に必要なメモリを
、効率的に割り当てることができるようにした計算機シ
ステムにおける静的メモリ割当て処理方法に関し。
プログラムの実行番こ必要なメモリ量の見積もりに関す
るユーザの負担を軽洩し、かつメモリを必要以上に確保
することを防いで、メモリが無駄にならないようにする
ことを目的とし プログラムの翻訳、結合編集の際に、プログラムの初期
化に必要なメモリ量を求めて、実行形式プログラムが格
納されるファイルの管理情報中にそのプログラムの初期
化に必要なメモリ量の情報を格納する過程と、実行形式
プログラムをロードする際に、上記ファイルの管理情報
中に格納されたプログラムの初期化に必要なメモリ量の
情報を読み出す過程と、読み出したメモリ量に応じたメ
モリを静的に割り当てる過程と、プログラムの実行中に
メモリの不足が生じた場合に、動的にメモリを割り当て
る過程とを備えるように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ＦＯＲＴＲＡＮプログラムなどの実行に必要
なメモリを２効率的に割り当てることができるようにし
た計算機システムにおける静的メモリ割当て処理方法に
関する。
プログラムの高速実行が要求されるスーパコンピュータ
では、パイプライン処理や並列処理のため、プログラム
が動作するときに、プログラムとプログラムが参照する
データ全体とを、メモリ上に展開しておく必要がある。
そのための効率的なメモリ割当て技術が必要とされてい
る。
（従来の技術） 科学技術計算などを行うユーザプログラムが動作すると
きに、プログラムとデータを展開するためのメモリが不
足する場合には、他の実行中のプログラムの動作を一時
中断し、中断したプログラムを外部記憶装置」二にスリ
ップアウトして、メモリに空きを作る必要がある。
しかし　スーパコンピュータにおいて扱われるデータは
、一般に巨大なものである場合が多くスワツピングによ
るオーバヘッドは、一般のコンピュータにおけるよりも
深刻である。しかも、スーパコンピュータは、高速性を
その特徴とするものであるから、スワツピングによるオ
ーバヘッドはぜひとも避ける必要がある。
スワツピングによるオーバヘッドを避けるには静的メモ
リ割当て方式が有効である。静的メモリ割当て方式とは
、実行中のプログラムに対して必要と思われる最大量の
メモリを事前に割り当てそれをプログラムの終了まで割
り当てたままとする方式である。
この方式では、最初から必要なメモリが割り当てられた
ままの状態で実行されるので、プログラムの実行中にメ
モリが不足することがなく、スワツピングによるオーバ
ヘッドを避けることができる。しかし、メモリを割り当
てたままとするため。
メモリの使用効率が低下する。
これに対し、動的メモリ割当て方式では、メモリの要求
があったときに、要求分のメモリを割り当てる。そのた
めに、一般にメモリの無駄が生じない。しかし、プログ
ラムを多重走行させる場合には、スワツピングによるオ
ーバヘッドを避けることができないので、スーパコンピ
ュータシステムでは有効な方式とは言えない。
第４図は、静的メモリ割当てを行う従来技術の例を示し
ている。
従来の静的メモリ割当てでは１割り当てたままとするメ
モリの量を、ジョブ制御文２１により。
ユーザが指定するのが一般的であった。以下２第４図に
示ず■〜■に従って、従来技術によるメモリ割当ての方
法を説明する。
■　ジョブ管理部２２は、ジョブ制御文２１に記述され
た割当てメモリ量の指定を解釈する。
■　ジョブ管理部２２は、解釈した割当てメモリ量を、
メモリ管理部１５に通知する。
■　メモリ管理部１５は、指定された量のメモリ２３を
割り当てる。
■　メモリ管理部１５は、メモリ２３の割り当てが完了
したことを、ジョブ管理部２２に通知する。
■　ジョブ管理部２２は、ジョブの実行環境が整った時
点で、ローダ１４を呼び出す。
■　ローダ１４は、実行形式プログラム１３をメモリ２
３上にロードする。
このロートの後、プログラムの初期化を行いプログラム
の実行を開始する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の静的メモリ割当てにより、効率的なメモリの割当
てを行うためには、プログラムの実行に必要なメモリ量
をユーザが正確に見積もる必要がある。
しかし、プログラムの実行に必要なメモリ量を正確に見
積もることは難しい。正確な見積もりが難しいことから
、ユーザはメモリ不足による異常終了を防くために、メ
モリ量を多めに指定することが多い。そのため、プログ
ラムに対して割り当てられたメモリの中には、実際に使
用されない部分が多くなり、その結果、メモリの使用効
率が低下する傾向にある。
第５図は、従来技術の静的メモリ割当てによるプログラ
ムに対するメモリ割当て量の時間変化の例を示している
。
第５図において、斜線を付けた部分が、実際に使用され
る部分である。しかし、この使用量に関係なく、プログ
ラムの実行依頼があってから、プログラムが終了するま
で、ユーザが指定したメモリ量がそのプログラムに割り
当てられたままとなる。したがって５無駄な量が多くな
り、他のプログラムが同時に使用できるメモリ量が少な
くなるので、ジョブの実行多重度が小さくなるという問
題がある。
本発明は上記問題点の解決を図り、プログラムの実行に
必要なメモリ量の見積もりに関するユーザの負担を軽減
し、かつメモリを必要以上に確保することを防いで、メ
モリが無駄にならないように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は原始プログラムを機械語命令レ
ヘルに翻訳した目的プログラム、１１はプログラムの結
合編集により実行形式プログラムを作成するリンケージ
エディタ、１２は実行形式プログラムに関する管理情報
を記憶する管理情報部、１３は実行形式プログラム、１
４は実行形式プログラムをメモリ上にローディングする
ローダ。
１５は実メモリの空きを管理しメモリ割当て要求に対し
てメモリを割り当てるメモリ管理部、１６は実行形式プ
ログラムを実行するプログラム実行部を表す。
本発明では、実行形式プログラム１３が格納されるファ
イルの管理情報部１２に、プログラムの初期化に必要な
メモリ量の格納領域が設けられる。
コンパイラまたはリンケージエディタ１１によるプログ
ラムの翻訳、結合編集の際に、処理過程Ｐ１により、プ
ログラムで使用するデータ量等から、プログラムの初期
化に必要なメモリ量を求めて、管理情報部１２にそのプ
ログラムの初期化に必要なメモリ量の情報を格納する。
ローダ１４は、処理過程Ｐ２により、実行形式プログラ
ム１３をロードする際に、管理情報部１２に格納された
プログラムの初期化に必要なメモリ量の情報を読み出し
、そのメモリ量をメモリ管理部１５に通知する。
メモリ管理部１５は、処理過程Ｐ３により１通知された
大きさのメモリを静的に割り当てる。
プログラム実行部１６によるプログラムの実行中にメモ
リの不足が生じた場合に、処理過程Ｐ４により、メモリ
管理部１５に不足分のメモリの割り当てを要求し、動的
にメモリを割り当てる。
〔作用〕
本発明は５使用するメモリ量をユーザに指定させるので
はなく、コンパイラ、リンケージエディタから通知され
るプログラムの情報を用いて静的なメモリ割当てを行う
点と、不足した場合にのみ動的割当てを併用する点に特
徴がある。なお、ここで割り当てるメモリは、実記憶と
仮想記憶とが１対１に対応する記憶領域である。
すなわち、従来技術では、ジョブ制御文等により、ユー
ザに割当てメモリ量を指定させ、ジョブ管理部へのプロ
グラムの実行依頼があったときにジョブ管理部からメモ
リ管理部１５にメモリの割当てを依頼していた。
これに対し２本発明では、管理情報部１２に設定された
プログラムの情報に基づいて、プログラムロートの直前
に、ローダＩ４からメモリ管理部１５へ必要なだけのメ
モリ量の割当てを要求する。
プログラムの実行中にメモリが不足した場合。
従来の静的メモリ割当てだけを行う方法では、プログラ
ムが異常終了するが２本発明では、動的メモリ割当てを
併用するので、メモリ不足により異常終了となることは
ない。
動的メモリ割当てを行う場合には、スワンピングによる
オーバヘッドが発生するおそれがある。
しかし、スーパコンピュータシステム等においては、以
下の理由により、プログラムの実行中にメモリの不足が
起こることはほとんどなく、スワツピングによるオーバ
ヘッドは問題となるほどではない。
（ａ）　　スーパコンピュータシステムにおいて実行さ
れるプログラムの大部分は、ＦＯＲＴＲＡＮのプログラ
ムである。
（ｂ）　　Ｆ　ＯＲＴ　ＲＡ　Ｎのプログラムは、初期
化が終了した後は、メモリの使用量の変化がほとんどな
い。
この理由（ａ）、　（ｂ）により、スーパコンピュータ
で実行されるプログラムの大部分は、初期化が終了した
後に、メモリの使用量が変化することはほとんどない。
したがって、動的メモリ割当てを併用しても　それがメ
モリ競合によるオーバヘッドの原因となることはきわめ
て稀である。
〔実施例〕
第２図は本発明の一実施例による動作の例、第３図は本
発明の一実施例によるメモリ割当て状態の例を示す。
第２図に示す■〜■に従って２本発明の一実施例による
静的メモリ割当ての動作について説明する。
■　コンパイラ２０とリンケージエディタ１１は翻訳お
よび結合編集の際に、プログラムの初期化に必要なメモ
リ量を求めておき、その情報を管理情報部１２に格納し
ておく。
■　ジョブ管理部２２に対し、ジョブ制御文２１により
、プログラムの実行依願を行う。このジョブ制御文２Ｉ
では１割当てメモリ量を指定する必要がない。
■　ジョブ管理部２２は、ジョブ制御文２１を解釈して
、メモリの割当てを除くプログラム実行環境の設定を行
い、実行環境が整ったならばローダ１４にローディング
を依願する。
■　ローダ１４は、実行形式プログラム１３のファイル
の管理情報部１２に書かれたプログラムの初期化に必要
なメモリ量の情報を読み出す。
■　ローダ１４は、読み出したメモリ量の情報をメモリ
管理部１５に通知する。
■　メモリ管理部１５は、ローダ１４からの通知をもと
に、必要なメモリ量のメモリを割り当てる。
■　メモリ管理部１５は、メモリの割当てが完了したこ
とを、ローダ１４に通知する。
■　ローダ１４は１割り当てられたメモリに、実行形式
プログラム１３を読み出してロードする。
以上のように、プログラムのロード直前に、メモリ割当
て処理を行い、その後、プログラムの初期化を行って、
プログラムの実行を開始する。
プ「１グラムに対するメモリ割当て量の時間的変化は１
、例えば第３図に示すようになる。
プログラムの実行依願時に、ジョブ管理部２２では、メ
モリの割当てを行わない。プログラムのロード時に、初
期化に必要なメモリ量を一括して割り当てる。第３図に
示すａは、ロードされた実行形式プログラムのサイズで
ある。
プログラム初期化の際に、必要なデータ領域等が使用状
態となる。第３図に示ずｂが、そのデータ領域等のサイ
ズに対応している。
プログラムの実行開始後、メモリが不足すると動的なメ
モリの割当てを行うが、このような動的割当てが必要に
なるケースは、きわめて稀である。
〔発明の効果〕
以上説明したように９本発明によれば１ユーザによるプ
ログラムの実行に必要なメモリ量の正確な見積もりが不
要となる。必要以上にメモリが確保されることがなくな
るので、メモリを効率的に利用することができ、スルー
プットを上げることができる。オーバヘッドが増さない
ため、スーパコンピュータシステム等の特徴である高速
性を損なうことはない。また、プログラムの実行が依願
されたときではなく、プログラムのロート直前にメモリ
の割当てを行うので、メモリが割り当てられている時間
が従来より短くなる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の原理説明図 第２図は本発明の一実施例による動作の例第３図は本発
明の一実施例によるメモリ割当て状態の例 第４図は従来技術の例 第５図は従来技術によるメモリ割当て状態の例を示す。 図中、１０は目的プログラム、１１はリンケージエディ
タ、１２は管理情報部、１３は実行形式プログラム、１
４はローダ、１５はメモリ管理部１６はプログラム実行
部、Ｐ１〜Ｐ４は処理過程を表す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 プログラムの実行に必要なメモリを割り当てる計算機シ
    ステムにおける静的メモリ割当て処理方法において、 プログラムの翻訳、結合編集の際に、プログラムの初期
    化に必要なメモリ量を求めて、実行形式プログラムが格
    納されるファイルの管理情報中に、そのプログラムの初
    期化に必要なメモリ量の情報を格納する過程（Ｐ１）と
    、 実行形式プログラムをロードする際に、上記ファイルの
    管理情報中に格納されたプログラムの初期化に必要なメ
    モリ量の情報を読み出す過程（Ｐ２）と、 読み出したメモリ量に応じたメモリを静的に割り当てる
    過程（Ｐ３）と、 プログラムの実行中にメモリの不足が生じた場合に、動
    的にメモリを割り当てる過程（Ｐ４）とを備えたことを
    特徴とする静的メモリ割当て処理方法。
JP2121757A 1990-05-11 1990-05-11 静的メモリ割当て処理方法 Pending JPH0418638A (ja)

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