• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.117-126
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• 2006

자바 바이트코드는 많은 장점을 갖지만 수행 속도가 느리고 분석이 어렵다는 단점을 갖는다 이를 극복하기 위해 바이트코드에 대한 분석과 최적화가 수행되어야 한다. 우선 바이트코드에 대한 제어 흐름 분석을 수행한다. 제어 흐름 분석 후 데이터 흐름 분석과 최적화를 위해서 변수가 어디서 정의되고 어디서 사용되는지에 대한 정보가 필요하다. 각 위치에서 변수에 배정되는 값에 따라 동일한 이름의 변수가 다른 위치에서 다른 값을 가지는 경우가 발생한다. 따라서 정적으로 값과 타입을 결정하기 위해서 변수는 배정되는 것에 따라 분리되어야 한다. 이를 위해 단일 배정 형태를 이용하여 표현할 수 있다. 정적 단일 배정형태(SSA Form)로 변경한 후 정적 분석과 최적화를 위해서는 각 변수와 표현식이 나타내는 각각의 노드에 타입 정보를 설정해야 한다. 본 논문은 타입에 대한 기본 정보를 바탕으로 관련된 동등한 노드를 발견하고 강 결합 요소로 설정한 후 각 노드에 타입을 효율적으로 설정하는 방법을 제안한다

• Journal of Information Processing Systems
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• 제3권1호
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• pp.26-32
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• 2007

Although the Java bytecode has numerous advantages, it also has certain shortcomings such as its slow execution speed and difficulty of analysis. In order to overcome such disadvantages, a bytecode analysis and optimization must be performed. The control flow of the bytecode should be analyzed; next, information is required regarding where the variables are defined and used to conduct a dataflow analysis and optimization. There may be cases where variables with an identical name contain different values at different locations during execution, according to the value assigned to a given variable in each location. Therefore, in order to statically determine the value and type, the variables must be separated according to allocation. In order to achieve this, variables can be expressed using a static single assignment form. After transformation into a static single assignment form, the type information of each node expressed by each variable and expression must be configured to perform a static analysis and optimization. Based on the basic type information, this paper proposes a method for finding the related equivalent nodes, setting nodes with strong connection components, and efficiently assigning each node type.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.107-117
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• 2006

자바 언어는 객체지향 언어이며 다양한 개발 환경과 이식성에 맞는 언어로써 각광을 받고 있다. 하지만 자바 언어는 실행속도가 느리다는 단점을 가지고 있다. 이러한 이유는 자바 프로그래밍 환경에서 자바 가상 기계 코드인 바이트코드가 인터프리터 방식으로 사용되기 때문이다. 따라서 프로그램의 수행에는 실행속도가 현저히 저하되는 단점이 발생하게 된다. 또한 자바 언어는 컴파일러를 통해 생성된 클래스 파일에 프로그램의 수행과 관련된 정보가 숨겨져 있다. 클래스 파일의 분석으로 바이트코드를 위한 효율적인 분석 및 최적화를 할 수 있다. 본 논문에서는 자바 클래스 파일의 정보들을 이용해 자바 바이트코드 분석을 하려한다. 분석을 위해 정적 단일 배정문 형태로 변환하게 되는데 정적 단일 배정문 형태는 정의-사용체인에서 변형된 형태이다. 정적 단일 배정문 형태는 각각의 타입들을 오직 한번만 배정하고 재명명함으로써 프로그램을 정적으로 분석 할 수 있게 한다. 정적 단일 배정문 형태는 최적화와 분석을 위한 효과적인 중간 코드이다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.87-96
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• 2006

바이트코드는 많은 장점을 가지고 있으나 수행 속도가 느리고 프로그램의 분석과 최적화에 알맞은 표현은 아니다. 분석과 최적화를 위하여 바이트코드를 정적 단일 배정문(SSA Form)으로 변환이 수행되어야 한다. 그러나 바이트코드에서 SSA Form으로 변환 시 어떤 변수는 타입 정보를 상실한다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 바이트코드에 대한 확장된 제어 흐름 그래프를 생성한다. 또한 정적으로 분석하기 위해 제어 흐름 그래프를 SSA Form으로 변환한다. SSA Form으로 변환을 위하여 지배자. 직접 지배자. 지배자 경계. ${\phi}$-함수, 재명명 등 많은 정보에 대한 계산을 수행한다. 생성된 SSA Form에 알맞은 타입을 선언하기 위해서 다음과 같은 동작들을 수행한다. 먼저 클래스의 호출그래프와 상속 그래프를 생성한다. 그리고 각 노드에 대한 정보를 수집한다. 수집된 정보를 기반으로 동등한 타입의 노드를 찾고 강 결합 요소로 설정한 후 각 노드에 타입을 효율적으로 설정하는 방법을 제안하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.73-81
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• 2005

CTOC(Classes To Optimized Classes)는 자바 바이트코드의 최적화와 분석을 위해 현재 개발 중인 프레임워크이다. CTOC는 스택 기반인 바이트코드를 최적화와 분석을 쉽게 하기 위해 3-주소 형태로 변환한다. 바이트코드가 타입에 관한 정보를 포함하지만 스택 기반의 동작을 수행하기 때문에 지역 변수를 위한 명시적인 타입을 갖지 못하는 경우가 발생한다. 따라서 바이트코드에서 3-주소 형태로 변환하는 과정에 사용되는 모든 변수는 정적 타입을 가져야 하는 문제점이 발생한다. 왜냐하면, 프로그램의 최적화나 분석을 위해서는 지역 변수의 타입을 알아야 하기 때문이다. 본 논문은 CTOC 프레임워크의 전반부로 바이트코드를 스택을 사용하지 않는 3-주소 형태로 변환하는 과정을 수행한다. 이 과정에서 스택 코드 형태인 CTOC-B 코드를 생성하고, 제어 흐름 그래프를 생성하여 바이트코드 수준에서 분석을 수행한다. 또한 정적 타입을 제공하기 위한 중간 과정으로 타입을 갖지 않는 CTOC-T 코드를 생성한다. 이를 위해 정적 단일 배정문 형태(Static Single Assignment Form)를 사용하여 모든 변수를 분리하고 각 변수에 새로운 이름으로 재명명하는 동작을 수행한다. 분리된 변수들은 추후 정적 타입 추론을 위한 준비 단계로 사용된다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (C)
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• pp.505-509
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• 2007

Static Single Assignment (SSA) form is an intermediate representation which encodes information about data and control flow that is use used to facilitate program analysis and optimization. SSA form simplifies this process with its size linear to program size. Thus we use SSA form to efficiently facilitate bytecode level analysis and optimizations in our CTOC program processor project. In this paper, we illustrate the application and implement implementation of SSA form using an example. We give the conclusion after experimental results.

• Journal of Computing Science and Engineering
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• 제2권3호
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• pp.301-320
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• 2008

Partial redundancy elimination (PRE) is an interesting compiler optimization because of its effectiveness and generality. Among many PRE algorithms, the one in static single assignment form (SSAPRE) has benefits over other bit-vector-based PRE algorithms. It preserves the properties of the SSA form after PRE and exploits the sparsity of the SSA form, resulting in reduced analysis and optimization time. This paper presents a practical improvement of the SSAPRE algorithm that further reduces the analysis and optimization time. The underlying idea is removing unnecessary ${\Phi}$'s during the ${\Phi}$-Insertion phase that is the first step of SSAPRE. We classify the expressions into three categories: confined expressions, local expressions, and the others. We show that unnecessary ${\Phi}$'s for confined and local expressions can be easily detected and removed. We implement our locality-based SSAPRE algorithm in a C compiler and evaluate its effectiveness with 20 applications from SPEC benchmark suites. In our measurements, on average 91 of ${\Phi}$'s identified by the original demand-driven SSAPRE algorithm are unnecessary for PRE. Pruning these unnecessary ${\Phi}$'s in the ${\Phi}$-Insertion phase makes our locality-based SSAPRE algorithm 1.8 times faster, on average, than the original SSAPRE algorithm.

• 정보처리학회논문지D
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• 제13D권7호
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• pp.939-946
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• 2006

자바 바이트코드는 많은 장점을 갖지만 수행 속도가 느리고 분석이 어렵다는 단점을 갖는다. 이를 극복하기 위해 바이트코드에 대한 분석과 최적화가 수행되어야 한다. 최적화된 코드를 위해 CTOC를 구현하였다. 바이트코드에 대해 분석과 최적화를 수행하기 위해서는 우선 CFG를 생성해야 한다. 바이트코드의 특성 때문에 기존의 제어 흐름 분석 기술을 바이트코드에 적합하게 확장해야 한다. 또한 정적으로 분석하기 위해 CFG를 SSA Form으로 변환한다. SSA Form으로 변환하기 위해서는 지배 관계, 지배자 트리, 직접 지배자, $\phi$-함수, 재명명, 지배자 경계 등 많은 정보에 대한 계산을 수행한다. 본 논문은 기존의 CFG로부터 SSA Form으로 변환을 위해 알고리즘과 변환 과정을 기술한다. SSA Form이 적용된 그래프는 추후에 타입 추론과 최적화를 위해 사용된다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제14D권2호
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• pp.217-224
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• 2007

CTOC에서는 정적으로 값과 타입을 결정하기 위해 변수를 배정에 따라 분리하는 SSA Form을 사용한다. SSA Form은 최근 데이터 흐름분석과 코드 최적화를 위해 컴파일러의 중간 표현으로 많이 사용되고 있다. 하지만 기존의 SSA Form은 표현적보다는 주로 변수에 관련된 것이다. 따라서 SSA Form 형태의 표현식에 대해 최적화를 적용하기 위해 중복된 표현식을 제거한다. 본 논문에서는 좀더 최적화된 코드를 얻기 위해 부분 중복 표현식을 정의하고, 부분 중복 표현식을 제거하는 방법을 구현한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.1-8
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• 2007

자바 바이트코드가 많은 장점을 갖지만, 수행 속도가 느리고 분석하기 어렵다는 단점이 존재한다. 따라서 자바 클래스 파일이 네트워크와 같은 실행 환경에서 효과적으로 실행되기 위해서는 최적화된 코드로 변환이 요구된다. 최적화된 코드로 변환하기 위해 CTOC를 구현하였다. 정적으로 값과 타입을 결정하기 위해 CTOC는 변수를 배정에 따라 분리하는 SSA Form을 사용하였다. 또한 문장의 표현을 위해 트리 구조를 사용하였다. 하지만 SSA Form 변환 과정에서 $\phi$-함수의 삽입에 의해 오히려 노드의 수가 증가하게 되었다. 본 논문은 SSA Form에서 더욱 최적화된 코드를 얻기 위해 죽은 코드를 제거하는 과정을 보인다. 각 노드에 대해 새로운 live 필드를 추가하고 트리 구조에서 죽은 코드 제거 과정을 수행한다. 실험 결과를 통해 죽은 코드 제거 후 상당한 노드의 수가 줄어든 것을 확인할 수 있다.