型変換を伴う式評価(コード生成)

ソフトウェア開発コラム:プロジェクト初期のツール評価【04】
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型変換を伴う式評価(コード生成)

コラム:プロジェクト初期のツール評価【04】
04

このページは、ソフトウェア、機器組込みのエンベデット・ソフトウェア(ファームウェア)の開発に関連したコラムのページです。このコラムはメールマガジン「アメニティ&サウンド 音と快適の空間へ」で連載していた技術・開発コラムを再編集したものを掲載しています。

前回は、コンパイラの生成コードに関連して主にアセンブラ言語について簡単なお話をしました。今回は、コンパイラのコード生成の評価について具体的にどのような評価をしているかなど簡単にご紹介して見たいと思います。

型変換を伴う式評価

ANSIで決められているCコンパイラの評価の中で、組込などでは、影響が大きいものにchar型(文字のデータ型)の評価方法があります。

基本的にANSI規格に準拠というコンパイラであれば、整数型で演算評価されます。整数型は、16bit以上の語長と規定されていますので、char型が8bit語調のデータ型である場合、一旦、整数に型変換してから評価式が評価されます。

例えば、Cコンパイラの場合、次のようなソースコードの場合です。(ソフトウェア技術者ではない方にはスミマセン。)

char c;        変数cの定義
...
if ( c == 0 ) ...   変数cがゼロかを比較

このソースコードでは、cという変数はchar型の変数ですから、ゼロであるかを評価するためには、8bitの変数cを16bit以上の整数に変換してから評価されるのが、ANSI規格に沿った式評価の方式になります。(もし、32bit整数を標準とする32bitのCPUの場合、8bitの整数を32bitに変換する必要があります)

コード生成出力を調べる

そこで、このようなソースコードを作成して、実際にコンパイラにコードを生成させて、整数への変換が行なわれてから評価されるのか、それとも、8bitのまま処理することで、効率的なコードを優先的に生成するのかを調べます(オプティマイズを有効、無効を切り替えたり生成関連のオプションでの変化も調べます)

CPUやDSPの組込コードの生成では、正しく評価できるのであれば、厳密にANSIに従うよりも、効率や生成コードサイズを優先させてほしいですから、コンパイラがこのような型変換を行なう部分を正しく処理されるかと、効率的なコード生成をさせることが可能かという2つの視点で評価します。

演算のコード生成出力

類似した評価として、演算を行なって代入(記憶)する場合があります。次のようなソースコードです。

char c1,c2;
...
c1 = c1 + 1;   インクリメント(増加)はどうか
c2 = c1+2;    変数(結果)に定数を加算

この場合には、実際に演算しますので、その場合の評価はどのようにされるか、演算結果がそのまま次の処理でも利用できる場合には、効率的な処理を行なうか、単純な±1の場合には特殊なコードで効率化されるかなど、数種類のソースコードで結果を見ながら、コンパイラの生成コードの特徴を調べたり評価を行ないます。

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ソフトウェア開発コラム : 技術・開発の閑話

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技術・開発の閑話 :ソフト開発コラム

技術・開発の閑話 : ソフト開発コラム

01ファームウェア(組込み)開発の技術
コラム:技術・開発の閑話【01】
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コラム:技術・開発の閑話【02】

開発ツールの話 : ソフト開発コラム

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コラム:開発ツールの話【01】
02CPUとDSPのアーキテクチャの違い
コラム:開発ツールの話【02】

プロジェクト初期 ツール評価 : ソフト開発ツールの話

01プロジェクト初期のツール評価
プロジェクト初期のツール評価【01】
02プログラムの動作・ソースの作成
プロジェクト初期のツール評価【02】
03コード生成 アセンブラ、コンパイラ
プロジェクト初期のツール評価【03】
04型変換を伴う式評価(コード生成)
プロジェクト初期のツール評価【04】
05暗黙のライブラリ(コンパイラ生成コード)
プロジェクト初期のツール評価【05】
06組込みCPUのメモリアクセス1
プロジェクト初期のツール評価【06】
07組込みCPUのメモリアクセス2
プロジェクト初期のツール評価【07】
08組込みCPUのメモリアクセス3
プロジェクト初期のツール評価【08】
09コード生成〜デバッガ
プロジェクト初期のツール評価【09】

デバッガとICE ツール評価2 : ソフト開発ツールの話

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コラム : デバッガとICE【01】
02プロセッサ周辺のモニター(メモリ、I/O)
コラム : デバッガとICE【02】
03実行の停止(ブレーク機能)
コラム : デバッガとICE【03】
04シングルステップ実行
コラム : デバッガとICE【04】
05任意部分の実行(および再実行)
コラム : デバッガとICE【05】
06ヒストリー - 実行トレースとコマンド
コラム : デバッガとICE【06】
07各種ファイルのロード、セーブ
コラム : デバッガとICE【07】
08シンボル化(読み込み、設定、編集)
コラム : デバッガとICE【08】

技術・開発の閑話 -2-

ソフト、ハードウェア 技術関連の雑記

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技術・開発の閑話 -2- :技術開発コラム

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技術・開発の閑話-2- vol.01〜10

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