著者

内山 雄司 脇田 建

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌プログラミング(PRO) (ISSN:18827802)

巻号頁・発行日

vol.43, no.1, pp.10-24, 2002-01-15

参考文献数

19

被引用文献数

1

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メモリ管理機能のモジュラーかつ効率的な実装手法を提案する.言語処理系の実装においてメモリ管理機能をモジュラーな設計とすることは,既存の処理系に新たなメモリ管理アルゴリズムを実装することを容易にする点で有用である.まず,メモリ管理機能のモジュラーな実装を可能とするために,本研究では,実行時システムとメモリ管理機能との間に抽象的なインタフェースを定義する.このインタフェースはプログラム実行時のメモリ操作を抽象化し,広範なメモリ管理アルゴリズムを抽象的に記述する手段を提供する.また,メモリ管理機能をモジュラーな実装とした処理系の高速化のために,本研究では,実行時システムの特化手法を提案する.一般に,インタフェースの導入による抽象化には,実装上のさまざまな工夫による高速化を妨げるという問題がある.提案する手法は,メモリ管理機能の仕様に基づいて実行時システムの実装を自動的に特殊化することで,モジュラーな実装にともなうオーバヘッドを解消する.本研究では,提案した手法に従って既存の処理系のメモリ管理機能を再実装し,ベンチマークテストを用いて,それぞれの実装での実行性能を比較した.その結果,本研究が提案した特化手法がモジュラーな実装にともなう10%程度のオーバヘッドを解消し,既存の処理系と同等の性能を達成することを示した.The article describes a novel design and implementation scheme of memory management systems for programming languages. The scheme is modular in that it allows the memory management system to be replaced without modifying the rest of the programming language implementation. It is efficient in that the scheme incorporates optimization of the memory management interface to eliminates possible overhead incurred from using this interface. The paper defines an abstract interface between the runtime system and the memory management substratum. Though the interface is simple it is flexible enough to describe variety of memory management algorithms. Execution efficiency is achieved by a specialization technique that specializes the programming language implementation with respect to the implementation of the memory management system. Modular design typically incurs execution overhead due to use of generic interface definitions. This inefficiency is resolved by adding efficient bytecode instructions which are specialized for a given memory management system and also applying a bytecode transformation technology that make use of the added instructions. This memory management interface and the specialization technique has been implemented used for description of various memory management algorithms and tested effectiveness of the approach with a number of small- to medium-scale benchmark programs. The results show that for most cased the specialization technique removes 10\% overhead which is otherwise incurred from using our abstract interface."