レジスタウインドウ設定方式

【目的】レジスタウィンドウのウィンドウ長を可変とすることで、レジスタ資源を有効に利用し、処理の実行速度を向上させることが可能となるようにする。
【構成】入力部１０から入力された関数について、変数検索処理部１２は、関数毎の変数情報を生成する。必要レジスタ割当処理部１６は、関数毎の変数情報に基づいて、各関数内で必要なレジスタ数と関数を呼出すときにオーバーラップさせるレジスタウィンドウの個数（関数毎のレジスタ情報）を求める。コード生成部２０は、レジスタ情報を参照してレジスタ割当命令を含むコードを生成し、ＣＰＵ２２に出力する。ＣＰＵ２２は、レジスタ割当命令に従って、レジスタウィンドウのコントロールを行ないながら、実際のコードを実行する。こうして、各関数に必要なだけのレジスタが割り当てられ、またオーバーラップする部分も必要な個数だけのレジスタがオーバーラップされる。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、オーバーラッピングレジスタウィンドウを備えた制御ユニットにおけるレジスタウィンドウ設定方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、オーバーラッピングレジスタウィンドウを備えた制御ユニットでは、レジスタウィンドウが固定長となっている。この従来のレジスタウィンドウの概念図を図３に示している。
【０００３】図３においては、関数ｆが関数ｇを呼び、関数ｇが関数ｈを呼ぶものとする。オーバーラッピングレジスタウィンドウでは、各々のレジスタのうち、オーバラップする部分を用いて引数や返却値の受け渡しが行なわれる。
【０００４】従って、例えば図３に示すように、関数ｇがレジスタウィンドウで与えられるだけのレジスタを必要としない場合には、図中斜線部分のレジスタが無駄となってしまう。
【０００５】ところで、関数やサブルーチン呼出しが一定の深さに達し、レジスタを使い切った場合には、通常、レジスタセーブが行なわれる。また、一つの関数で沢山のレジスタを使う場合にも、同様にレジスタセーブが行なわれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のオーバーラッピングレジスタウィンドウは固定長であったために、変数をあまり使用しない関数やサブルーチンのように、レジスタウィンドウで与えられるだけのレジスタを必要としない場合、図３に示すように、レジスタが無駄となることがあった。このように、不必要にレジスタを浪費することは、必要以上のレジスタセーブを招くことになる。すなわち、従来では、レジスタ資源を有効に利用できず、これに伴って実行速度の低下を招いてしまうという問題があった。
【０００７】本発明は前記のような点に鑑みてなされたもので、レジスタ資源を有効に利用して、処理の実行速度を向上させることが可能なレジスタウィンドウ設定方式に関する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、オーバーラッピングレジスタウィンドウを備えた制御ユニットにおいて、レジスタウィンドウのウィンドウ長を動的に変更する可変手段を具備し、前記可変手段によって得られたレジスタウィンドウを制御するものである。
【０００９】
【作用】これにより、レジスタ資源を有効に利用でき、従って必要以上にレジスタセーブを招くことがないため、実行速度を向上させることができる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。図１は同実施例に係わるレジスタウィンドウ設定方式を説明するための機能ブロック図である。図１において、入力部１０は、処理対象とする関数を入力するものである。変数検索処理部１２は、入力部１０から入力された各関数が使う変数の個数や変数の種類等を求めるものである。変数情報記憶部１４は、関数毎の変数情報を記憶するものであり、同時に生存する変数の個数や種類を示す。必要レジスタ割当処理部１６は、変数情報記憶部１４を参照して、レジスタに割り当てるべき変数を決め、関数内毎で使うレジスタの個数を求めるものである。レジスタ情報記憶部１８は、関数毎のレジスタ情報を記憶するものであり、各関数が関数内で必要とするレジスタの個数及び呼出し側のレジスタウィンドウとオーバーラップするレジスタの個数を示す。コード生成部２０は、関数毎のレジスタ情報を参照して、レジスタ割当命令を含むコードを生成するものである。ＣＰＵ２２は、コード生成部２０によって生成されたコードを実行するもので、レジスタ割当命令に応じてレジスタウィンドウのコントロールを行なう。
【００１１】次に、同実施例の動作について説明する。
【００１２】入力部１０から入力された関数について、変数検索処理部１２は、通常のコンパイラ等が行なうような変数検索処理を関数単位で行ない、変数のサイズ，生存範囲と共に、変数の個数や種類等を含む関数毎の変数情報を生成する。ここで生成された関数毎の変数情報は、変数情報記憶部１４に記憶される。
【００１３】次に、必要レジスタ割当処理部１６は、変数情報記憶部１４に記憶された関数毎の変数情報に基づいて、各関数内で必要なレジスタ数と、その関数を呼出すときにオーバーラップさせるレジスタウィンドウの個数を、変数にレジスタを割り付けながら求める。ここで得られた関数毎のレジスタ情報は、レジスタ情報記憶部１８に記憶される。
【００１４】その後、コード生成部２０は、コード生成を行なうが、関数の呼出しに伴い、呼出される関数側でのレジスタウィンドウをどの様な状態にするのか、レジスタ情報記憶部１８に記憶された関数毎のレジスタ情報を参照して判別する。コード生成部２０は、この判別結果に基づいて、レジスタ割当命令を含むコードを生成し、ＣＰＵ２２に出力する。
【００１５】ＣＰＵ２２は、レジスタ割当命令に従って、レジスタウィンドウのコントロールを行ないながら、実際のコードを実行する。このＣＰＵ２２よるレジスタウィンドウのコントロール概念を図２に示している。
【００１６】ここでは、図３を用いて説明した際と同様の状況であり、関数ｆが関数ｇを呼び、関数ｇが関数ｈを呼ぶものとする。図２に示すように、関数ｇのレジスタウィンドウが、図３に示すレジスタウィンドウと異なり、各関数に必要なだけのレジスタが割り当てられている。オーバーラップする部分も同様で、関数ｇが関数ｈを呼出す場合、必要な個数だけのレジスタがオーバーラップされている。
【００１７】このように、無駄となるレジスタがないため、不必要にレジスタを浪費することがない。従って、必要以上のレジスタセーブを招くことがないため、より効率的な実行が可能となるものである。
【００１８】なお、レジスタが沢山ある（容量が大きい）ＣＰＵでは、ハードウェアによって可変個のレジスタウィンドウを実現しなくても、ソフトウェアによって実現可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、オーバーラッピングレジスタウィンドウを可変長にすることにより、レジスタをあまり必要としない関数やサブルーチンの呼出しを、より深くまでレジスタセーブすることなく呼び出すことが可能となるので、より効率的に処理を実行することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係わるレジスタウィンドウ設定方式を説明するための機能ブロック図。
【図２】同実施例におけるレジスタウィンドウの概念図。
【図３】従来におけるレジスタウィンドウの概念図。
【符号の説明】
１０…入力部、１２…変数検索処理部、１４…変数情報記憶部、１６…必要レジスタ割当処理部、１８…レジスタ情報記憶部、２０…コード生成部、２２…ＣＰＵ。

【特許請求の範囲】
【請求項１】オーバーラッピングレジスタウィンドウを備えた制御ユニットにおいて、レジスタウィンドウのウィンドウ長を動的に変更する可変手段を具備し、前記可変手段によって得られたレジスタウィンドウを制御することを特徴とするレジスタウィンドウ設定方式。

【図１】