暗黙のライブラリ(コンパイラ生成コード)

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【05】
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暗黙のライブラリ(生成コード)

コラム:プロジェクト初期のツール評価【05】
05

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の評価の具体例として型変換が行なわれる時の生成コード評価についてでした。ポイントは、暗黙の型変換による語長拡張、符号拡張と式評価のコードのオプティマイズです。

最適化(オプティマイズ)とハードウェアの進化

組込系であっても、Windowsアプリケーションであっても、実行モジュールのサイズ(ファイルサイズ)や実行速度に代表されるCPU効率は重要です。

昨今のパソコンは高速化が著しいため最適化など必要がないという意見があります。しかし、10年前でも同様の意見がありました。

高速化することによってリアルタイムに処理できなかった動画などの処理が可能になったように、例えば、数学的な大量の計算を必要とする処理がリアルタイムに計算可能であれば、利用方法が進化しますから、限界までの処理速度が要求されるのは、少なくても、まだ、数年は続くことでしょう。

サイズと速度

サイズと速度は、メモリやCPUなどのデバイスの特性によって変化しますが、現在のパソコン用のPentium 4などの場合には、キャッシュメモリとパイプラインの効率が速度に与える影響が大きくなっています。

コードのオプティマイズでも、アルゴリズム上、キャッシュヒット率が高いアルゴリズムを採用した方が、処理量が少ないコードより高速に動作することが多く、同様の理由で、小さい共通関数などを多く利用するようにしてキャッシュヒット率を向上させることで高速化できる場合があります。

オプティマイズする場合には、古い文献や方法論を頼りにせず、実際のターゲットCPUの動作を正しく理解することが必要になります。

Pentium IIについて書かれた手法は、Pentium3では有用ではない場合がありますし、同様にPentium3の方法論はPentium4では誤りに相当することがあります。

開発ツールでも、効率を重んじるためオプティマイズ(オプティマイザ)に関するポイントを含めて評価します。

暗黙のライブラリ

コンパイラには、明示的で利用者が選択して利用するライブラリと、暗黙の内に利用されるライブラリが存在していることが多く見受けられます。

明示的なライブラリは、そのライブラリ関数を(マクロもありますし、関数に限りませんが)利用しなければ全く利用されませんが、暗黙のライブラリは、ソースコード上でライブラリを利用していなくても自動的に利用されます。

CPUやDSP、コンパイラの仕様によりますが、主に、コードを生成するよりも、共通のライブラリコードを利用するようにした方が効率がよいと考えられている汎用的な処理で暗黙のライブラリが採用されます。

この暗黙のライブラリがどのような処理で採用されているか(含まれるか)と、ライブラリ・コードの品質を調べることは重要です。ライブラリコードが効率的ではない場合がありますし、暗黙のライブラリを利用させないようにソースコードを作成する必要が生じるほど、暗黙のライブラリが使用される部分が、処理効率に支配的な影響を与えることがあるからです。

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ソフトウェア開発コラム : 技術・開発の閑話

ソフトウェア開発と開発ツール関連の雑記

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です。 メールマガジン「アメニティ&サウンド 音と快適の空間へ」に連載していた技術・開発コラムを編集掲載しています。

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】
02デバッギング・ミステリー
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

01ソフトウェアの分類
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

01CPU,DSPの内部の状態モニター
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

このコラムは無料メールマガジン「アメニティ&サウンド 音と快適の空間へ」 vol.36〜vol.64(2003年8/21〜2004年11/18)に 音響と開発の関連コラムとして連載していたものを編集掲載したものです。

技術・開発の閑話 -2- :技術開発コラム

技術・開発の閑話-2- vol.11〜20

F1とコンピュータ技術 / ソフトウェアの標準と部品化 ( 戦術と戦略の誤解 / アジャイル開発 / リファクタリング / 遺産と再生産 / 標準と生産管理 ほか)


技術・開発の閑話-2- vol.01〜10

「ありえない」フェイルセーフと安全機能の連鎖 / HDD容量の差(天使の分け前) / リアルタイムとベストエフォート / エラーとコスト(ブルースクリーン/XP) / NDAと情報公開 / 専門ドメインの基礎範囲 / NHK技研公開(超高精細映像システム)

≪ 技術・開発の閑話 :技術・開発コラム ≫
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