JP2024507651A - 数値の形式変換方法 - Google Patents

Abstract

数値の形式変換方法に関してベクトル・パック命令およびベクトル・アンパック命令が説明される。１つの１０進数形式と別の１０進数形式の間の変換を実行するための命令が実行され、１つの１０進数形式または他の１０進数形式がゾーン１０進数形式である。この実行することは、命令を使用して指定された少なくとも１つのレジスタから値を取得することを含む。値の少なくとも一部が、１つの１０進数形式から１つの１０進数形式と異なる他の１０進数形式に変換され、変換された結果を提供する。変換された結果から取得された結果が、命令を使用して指定された単一のレジスタに書き込まれる。

Description

１つまたは複数の態様は、一般に、コンピューティング環境内の処理を容易にすることに関し、特に、そのような処理を改善することに関する。

コンピューティング環境内で実行されるアプリケーションは、設計、製造、医療技術、自動車技術、コンピュータ処理などを含むが、これに限定されない、多種多様な技術によって使用される多くの動作を提供する。ＣＯＢＯＬなどのプログラミング言語で記述されたこれらのアプリケーションは、特定の形式で数値を表し、例えば、計算を実行するか、またはデータを提示するか、あるいはその両方を行うために、多くの場合、ある形式から別の形式への変換を必要とする。

数値を表すために使用される１つの形式は、符号付きまたは符号なしであってよいパック１０進数形式である。パック１０進数形式では、各バイトが２つの４ビットの１０進数（Ｄ：decimal digits）を含む。符号付きパック１０進数形式では、４ビットの１０進数の右にある右端のバイトが、４ビットの符号（Ｓ：sign）を含む。

数値を表すために使用される別の形式は、符号なしまたは符号付きであってよいゾーン１０進数形式である。符号なしゾーン１０進数形式では、各バイトが、左端の４ビットの位置にあるゾーン・フィールドおよび右端の４ビットの位置にある１０進数という、２つのフィールドを含む。符号付きゾーン１０進数形式（埋め込まれた符号付きゾーン１０進数形式とも呼ばれる）は、右端のバイトのゾーン・フィールドが４ビットの符号を含んでいることを除いて、符号なしゾーン１０進数形式に類似している。分離した符号付きゾーン１０進数形式も存在し、この形式では、符号が分離したバイトとしてエンコードされ、値の数値部分が、符号なしゾーン１０進数形式になっている。

埋め込まれた符号付きゾーン１０進数データ項目は、例えばＣＯＢＯＬでは、１から３１桁の１０進数をエンコードするために、１から３１バイトの範囲にわたることができる。分離した符号付きゾーン１０進数データ項目は、１から３１桁の１０進数および１バイトの符号コードをエンコードするために、２から３２バイトの範囲にわたることができる。ゾーン１０進数データの大きい可変のサイズに起因して、ゾーン１０進数データは、現在、ストレージ・オペランドとしてのみサポートされている。例えば計算を実行するために、ゾーン１０進数データに対して動作する前に、ゾーン１０進数データが、パック１０進数または１０進浮動小数点などの別の形式に変換される。次に、計算の結果が、再びゾーン１０進数のストレージ・オペランドに変換される。メモリとの間でのこれらの変換は、時間がかかり、コンピューティング環境の性能に影響を与え、コンピュータ・リソースの可用性に影響を与える。

コンピューティング環境内の処理を容易にするためのコンピュータ・プログラム製品の提供によって、従来技術の欠点が克服され、追加の利点がもたらされる。コンピュータ・プログラム製品は、１つまたは複数のコンピュータ可読ストレージ媒体と、方法を実行するために１つまたは複数のコンピュータ可読ストレージ媒体に集合的に格納されたプログラム命令とを含む。この方法は、１つの１０進数形式と別の１０進数形式の間の変換を実行するための命令を実行することを含む。１つの１０進数形式または他の１０進数形式は、ゾーン１０進数形式である。この実行は、命令を使用して指定された少なくとも１つのレジスタから値を取得することと、この値の少なくとも一部を１つの１０進数形式から１つの１０進数形式と異なる他の１０進数形式に変換し、変換された結果を提供することと、変換された結果から取得された結果を、命令を使用して指定された単一のレジスタに書き込むこととを含む。

単一の命令を使用して、少なくとも変換動作および書き込み動作を実行することによって、性能が改善され、リソースの利用が減らされる。単一の設計された命令を使用して、少なくとも変換動作および書き込み動作を実行することによって、変換動作および書き込み動作などの特定のタスクが、ソフトウェア・パラダイムを使用するよりもはるかに効率的に実行され得る。変換動作および書き込み動作がはるかに高速に実行され、実行時間を短縮し、プロセッサまたはシステム全体あるいはその両方の性能を改善する。

例えばＳＩＭＤ（single instruction, multiple data：単一の命令、複数のデータ）命令による、ゾーン１０進数形式と別の形式の間の変換、データに対する動作、またはデータの使用における、ハードウェア・ベクトル・レジスタなどのレジスタの使用は、レジスタを直接使用して実行される。例えば、入力および出力がレジスタ内で提供される。これは、入力を取得するため、または出力を格納するため、あるいはその両方のためにメモリを使用することよりも、効率的である。動作がより高速に実行されて、実行時間を短縮し、プロセッサまたはシステム全体あるいはその両方の性能を改善する。さらに、ゾーン１０進数形式のレジスタを使用することによって、例えばＣＯＢＯＬのＩＮＳＰＥＣＴステートメントの使用による、ゾーン１０進数データ項目の数値の編集または文字列の処理あるいはその両方などの一部の動作が、ゾーン１０進数形式でレジスタ内のデータに対して直接動作することによって、より効率的に実行され得る。

さらに、単一のレジスタに書き込むことは、データ依存関係およびアウトオブオーダー実行にとって有益である。複数のレジスタの代わりに１つのレジスタに書き込むことによって、命令実行ごとの競合が減らされる。

１つの例では、１つの１０進数形式がゾーン１０進数形式であり、他の１０進数形式がパック１０進数形式である。

１つの例では、値を取得することは、命令の少なくとも１つのフィールドを使用して指定された第１のベクトル・レジスタから第１の値を取得することと、命令の少なくとも１つのフィールドを使用して指定された第２のベクトル・レジスタから第２の値を取得することと、第１の値および第２の値を連結して値を取得することとを含む。

１つの例では、書き込むことは、結果として書き込まれる変換された結果の桁数を決定することと、結果として書き込まれる変換された結果の決定された桁数を選択することと、選択された、決定された桁数を単一のレジスタに書き込むこととを含む。これによって、柔軟性をもたらす。

１つの例では、桁数を決定することは、命令を使用して指定された制御をチェックすることを含む。さらに、１つの例として、単一のレジスタは単一のベクトル・レジスタである。この制御は、命令を使用することにおける柔軟性および容易さを可能にする。

別の例として、１つの１０進数形式がパック１０進数形式であり、他の１０進数形式がゾーン１０進数形式である。１つの例では、値の少なくとも一部を変換することは、値の選択された桁を変換して、変換された結果を取得することを含む。選択された桁は、例えば、値の左端の１５桁を含む。さらなる例として、選択された桁は、値の右端の１６桁を含み、変換することは、値の符号を変換することを含む。

１つの例では、書き込むことは、変換された結果を単一のレジスタの選択された部分に書き込むことを含み、単一のレジスタはベクトル・レジスタである。

１つまたは複数の態様に関連するコンピュータ実装方法およびシステムも本明細書に記載され、請求される。さらに、１つまたは複数の態様に関連するサービスも本明細書に記載されており、請求され得る。

さらなる特徴および長所が、本明細書に記載された技術によって実現される。他の実施形態および態様は、本明細書において詳細に説明され、請求される態様の一部と見なされる。

１つまたは複数の態様は、本明細書の最後にある特許請求の範囲において例として具体的に指摘され、明確に請求される。前述の内容、ならびに１つまたは複数の態様の目的、特徴、および長所は、添付の図面と併せて行われる以下の詳細な説明から明らかになる。

本発明の１つまたは複数の態様を組み込んで使用するためのコンピューティング環境の一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、図１Ａのプロセッサの詳細をさらに示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、ゾーン１０進数形式の一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、符号付きパック１０進数形式の一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令（Vector Pack Zoned Register instruction）の形式の一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令のマスク・フィールドのさらなる詳細の一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令の即時フィールドのさらなる詳細の一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令の実行に関連付けられた処理の一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令（Vector Unpack Zoned High instruction）の形式の一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令のマスク・フィールドのさらなる詳細の一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、ベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令（Vector Unpack Zoned Low instruction）の形式の一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、ベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令のマスク・フィールドのさらなる詳細の一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令またはベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令の実行に関連付けられた処理の一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、コンピューティング環境内の処理を容易にする一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、コンピューティング環境内の処理を容易にする一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様を組み込んで使用するためのコンピューティング環境の別の例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、図８Ａのメモリのさらなる詳細の一例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、図８Ａのメモリのさらなる詳細の別の例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様を組み込んで使用するためのコンピューティング環境のさらに別の例を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、図９Ａのメモリのさらなる詳細を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、クラウド・コンピューティング環境の１つの実施形態を示す図である。 本発明の１つまたは複数の態様に従って、抽象モデル・レイヤの一例を示す図である。

本発明の１つまたは複数の態様に従って、コンピューティング環境内の処理を容易にするための能力が提供される。１つの例として、パック動作またはアンパック動作を実行するために、単一の命令（例えば、ハードウェア／ソフトウェア・インターフェイスでの単一の設計されたハードウェア・マシン命令）が提供される。例えば、パック動作を実行するためにベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令が提供され、アンパック動作を実行するためにベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令およびベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令が提供される。各命令は、汎用プロセッサなどのプロセッサ上でプログラムによってディスパッチされる、汎用プロセッサの命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ：instruction set architecture）の一部である（別の例では、各命令は、特定の機能のために構成されたコプロセッサなどの、専用プロセッサの一部であってよい）。

ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令の実行の一部として、ゾーン１０進数がパック１０進数形式で表されるパック動作が実行される。パック動作を実行するために、例えば、連結、変換、レジスタへの書き込み、妥当性チェック、または条件コード設定、あるいはその組合せなどの、さまざまな動作が使用される。これらの動作の各々は、単一の命令を実行すること、システム性能を改善すること、およびシステム・リソースの使用を減らすことの一部として実行される。さらに、１つの例では、ソース・データおよびターゲット・データの両方に関する命令を使用して指定されたハードウェア・レジスタ（例えば、ベクトル・レジスタ）が、パック動作において使用され、命令によって、レジスタ内で直接、データに対する動作またはデータの使用あるいはその両方を可能にする。これによって、時間を節約し、システム性能を改善し、システム・リソースの使用を減らす。

さらなる態様では、ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令またはベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令の実行の一部として、パック１０進数が１つまたは複数のゾーン１０進数として表されるアンパック動作が実行される。アンパック動作を実行するために、例えば、変換、レジスタへの書き込み、または妥当性チェック、あるいはその組合せなどの、さまざまな動作が使用される。これらの動作の各々は、単一の命令を実行すること、システム性能を改善すること、およびシステム・リソースの使用を減らすことの一部として実行される。さらに、１つの例では、ソース・データおよびターゲット・データの両方に関する命令を使用して指定されたハードウェア・レジスタ（例えば、ベクトル・レジスタ）が、アンパック動作において使用され、命令によって、レジスタ内で直接、データに対する動作またはデータの使用あるいはその両方を可能にする。これによって、時間を節約し、システム性能を改善し、システム・リソースの使用を減らす。

１つの態様では、各命令は、単一の出力ベクトル・レジスタを使用して、パックされたデータまたはアンパックされたデータを保持し、これは、データ依存関係およびアウトオブオーダー実行にとって有益である。複数のレジスタの代わりに１つのレジスタに書き込むことによって、命令実行ごとの競合が減らされる。

本発明の１つまたは複数の態様を組み込んで使用するためのコンピューティング環境の１つの実施形態が、図１Ａを参照して説明される。一例として、コンピューティング環境は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニューヨーク州アーモンク市）によって提供されるｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）ハードウェア・アーキテクチャに基づく。ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅハードウェア・アーキテクチャの１つの実施形態は、“z/Architecture Principles of Operation," IBM Publication No.SA22-7832-12, Thirteenth Edition, September 2019という公開文献に記載されており、この公開文献は本明細書において参照によってその全体が本明細書に組み込まれている。しかし、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅハードウェア・アーキテクチャは１つの例示的なアーキテクチャにすぎず、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎまたは他の実体あるいはその両方の、他のアーキテクチャまたは他の種類のコンピューティング環境あるいはその両方が、本発明の１つまたは複数の態様を含むか、または使用するか、あるいはその両方であってよい。ｚ／ＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅおよびＩＢＭは、少なくとも１つの管轄区域内のＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの商標または登録商標である。

図１Ａを参照すると、コンピューティング環境１００は、例えば、汎用コンピューティング・デバイスの形態で示されるコンピュータ・システム１０２を含んでいる。コンピュータ・システム１０２は、１つまたは複数のバスまたは他の接続１１０あるいはその両方を介して互いに結合された、１つまたは複数のプロセッサまたはプロセッシング・ユニット１０４（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ：central processing units））、メモリ１０６（例えば、システム・メモリ、メイン・メモリ、主記憶装置、中央記憶装置、またはストレージとも呼ばれる）、および１つまたは複数の入出力（Ｉ／Ｏ：input/output）インターフェイス１０８を含んでよいが、これらに限定されない。

バス１１０は、メモリ・バスまたはメモリ・コントローラ、ペリフェラル・バス、アクセラレーテッド・グラフィックス・ポート、およびさまざまなバス・アーキテクチャのいずれかを使用するプロセッサまたはローカル・バスを含む、複数の種類のバス構造のいずれかのうちの１つまたは複数を表す。例として、そのようなアーキテクチャは、ＩＳＡ（Industry Standard Architecture）、ＭＣＡ（MicroChannel Architecture）、ＥＩＳＡ（Enhanced ISA）、ＶＥＳＡ（Video Electronics Standards Association）ローカル・バス、およびＰＣＩ（Peripheral Component Interconnects）を含むが、これらに限定されない。

メモリ１０６は、例えば、プロセッサ１０４のローカル・キャッシュ１１４に結合され得る、共有キャッシュなどのキャッシュ１１２を含んでよい。さらに、メモリ１０６は、１つまたは複数のプログラムまたはアプリケーション１１６および少なくとも１つのオペレーティング・システム１１８を含んでよい。例示的なオペレーティング・システムは、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニューヨーク州アーモンク市）によって提供されるｚ／ＯＳ（Ｒ）オペレーティング・システムを含む。ｚ／ＯＳは、少なくとも１つの管轄区域内のＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの商標または登録商標である。Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎまたは他の実体あるいはその両方によって提供される他のオペレーティング・システムが使用されてもよい。メモリ１０６は、本発明の態様の実施形態の機能を実行するように構成され得る１つまたは複数のコンピュータ可読プログラム命令１２０を含んでもよい。

コンピュータ・システム１０２は、例えばＩ／Ｏインターフェイス１０８を介して、ユーザ端末、テープ・ドライブ、ポインティング・デバイス、ディスプレイ、および１つまたは複数のデータ・ストレージ・デバイス１３４などの、１つまたは複数の外部デバイス１３０と通信してよい。データ・ストレージ・デバイス１３４は、１つまたは複数のプログラム１３６、１つまたは複数のコンピュータ可読プログラム命令１３８、またはデータ、あるいはその組合せなどを格納してよい。コンピュータ可読プログラム命令は、本発明の態様の実施形態の機能を実行するように構成され得る。

コンピュータ・システム１０２は、例えばＩ／Ｏインターフェイス１０８を介してネットワーク・インターフェイス１３２と通信してもよく、ネットワーク・インターフェイス１３２は、コンピュータ・システム１０２が、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ：local area network）、一般的な広域ネットワーク（ＷＡＮ：widearea network）、またはパブリック・ネットワーク（例えば、インターネット）、あるいはその組合せなどの１つまたは複数のネットワークと通信できるようにし、他のコンピューティング・デバイスまたはシステムとの通信を実現する。

コンピュータ・システム１０２は、取り外し可能／取り外し不可、揮発性／不揮発性のコンピュータ・システム・ストレージ媒体を含むか、またはそのようなコンピュータ・システム・ストレージ媒体に結合されるか、あるいはその両方であってよい。例えば、コンピュータ・システム１０２は、取り外し不可、不揮発性の磁気媒体（典型的には、「ハード・ドライブ」と呼ばれる）、取り外し可能、不揮発性の磁気ディスク（例えば、「フロッピー（Ｒ）・ディスク」）に対する読み取りおよび書き込みを行うための磁気ディスク・ドライブ、またはＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、もしくは他の光媒体などの取り外し可能、不揮発性の光ディスクに対する読み取りもしくは書き込みを行うための光ディスク・ドライブ、あるいはその組合せを含むか、またはこれらに結合されるか、あるいはその両方であってよい。他のハードウェア・コンポーネントまたはソフトウェア・コンポーネントあるいはその両方を、コンピュータ・システム１０２と併用できるということが理解されるべきである。その例として、マイクロコード、デバイス・ドライバ、冗長プロセッシング・ユニット、外部ディスク・ドライブ・アレイ、ＲＡＩＤシステム、テープ・ドライブ、およびデータ・アーカイブ・ストレージ・システムなどが挙げられるが、これらに限定されない。

コンピュータ・システム１０２は、他の多数の汎用または専用のコンピューティング・システム環境または構成で運用されてよい。コンピュータ・システム１０２での使用に適し得る周知のコンピューティング・システム、環境、または構成、あるいはその組合せの例としては、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ：personal computer）システム、サーバ・コンピュータ・システム、シン・クライアント、シック・クライアント、ハンドヘルドまたはラップトップ・デバイス、マイクロプロセッサ・システム、マイクロプロセッサベース・システム、セット・トップ・ボックス、プログラマブル・コンシューマ・エレクトロニクス、ネットワークＰＣ、マイクロコンピュータ・システム、メインフレーム・コンピュータ・システム、およびこれらのシステムまたはデバイスのいずれかを含む分散クラウド・コンピューティング環境などが挙げられるが、これらに限定されない。

１つの例では、プロセッサ（例えば、プロセッサ１０４）は、命令を実行するために使用される複数の機能コンポーネントを含む。図１Ｂに示されているように、これらの機能コンポーネントは、例えば、実行される命令をフェッチするための命令フェッチ・コンポーネント１５０と、フェッチされた命令をデコードするため、およびデコードされた命令のオペランドを取得するための命令デコード・ユニット１５２と、デコードされた命令を実行するための１つまたは複数の命令実行コンポーネント１５４と、必要な場合に、命令を実行するためにメモリにアクセスするためのメモリ・アクセス・コンポーネント１５６と、実行された命令の結果を提供するための書き戻しコンポーネント１５８とを含む。コンポーネントのうちの１つまたは複数は、命令処理において１つまたは複数のレジスタ１６０にアクセスするか、またはレジスタ１６０を使用するか、あるいはその両方を実行してよい。さらに、コンポーネントのうちの１つまたは複数は、本発明の１つまたは複数の態様に従って、本明細書において説明されているように、例えば、ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令、ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令、またはベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令、あるいはその組合せ（または本発明の１つまたは複数の態様を使用し得る他の処理）のパック動作およびアンパック動作を実行することにおいて使用される１つまたは複数の他のコンポーネントの少なくとも一部を含むか、またはそれらのコンポーネントにアクセスすることができてよい。１つまたは複数の他のコンポーネントは、例えば、パック・コンポーネント／アンパック・コンポーネント（または１つまたは複数の他のコンポーネント）１７０を含む。

本明細書に記載されたパック動作およびアンパック動作は、ゾーン１０進数形式などの１つの１０進数形式と、符号付きパック１０進数形式などの別の１０進数形式との間の変換を含む。これらの形式の例が、図２Ａ～２Ｂを参照して説明される。

図２Ａを参照すると、ゾーン１０進数形式の１つの例が示されている。１つの例では、ゾーン１０進数は３２桁（例えば、２５６ビット）を含み、各桁が１バイトに格納される。例えば、ゾーン１０進数のバイト２００は、ゾーン部分（例えば、左端の４ビット）２０２および桁部分（例えば、右端の４ビット）２０４を含んでいる。桁部分２０４は、１０進数を表すコードを含んでいる。ゾーン形式での１０進数は、英字および特殊文字を含んでいる、より大きい文字セットの一部であってよい。下位バイト２０６（例えば、１０進数オペランドの右端のバイト）のゾーン部分は、１０進数の符号２０８を含んでよい。

さらに、図２Ｂを参照すると、符号付きパック１０進数形式の１つの例が示されている。１つの例では、符号付きパック１０進数は、１２８ビットの長さであり、ストレージの各バイト２２０（右端のバイトである下位バイトを除く）は、２つの１０進数２２２を含んでよい。下位バイトは、例えば、バイトの左端部分２２４内の１桁およびバイトの右端部分２２６内の符号（正または負）を含んでいる。

本発明の１つまたは複数の態様に従って、さまざまな命令を使用して、ゾーン１０進数値およびパック１０進数値に対するパック動作およびアンパック動作が実行される。例えば、パック動作を実行するために、本明細書ではベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令と呼ばれる命令が提供される。命令を実行することの一部として、パック動作を実行するために、例えば、連結動作、変換動作、レジスタへの書き込み動作、妥当性チェック動作、または条件コード設定動作、あるいはその組合せを含む、複数の動作が使用される。

例えば、連結動作、変換動作、レジスタへの書き込み動作、妥当性チェック動作、または条件コード設定動作、あるいはその組合せを含んでいるパック動作を実行するために使用されるベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令の１つの実施形態が、図３Ａ～３Ｃを参照して説明される。命令は、１つの例では、汎用プロセッサ（例えば、プロセッサ１０４）を使用して実行される。本明細書における説明では、フィールドの特定の位置、特定のフィールド、または特定のサイズ、あるいはその組合せが（例えば、特定のバイトまたはビットあるいはその両方で）示される。しかし、他の位置、フィールド、またはサイズ、あるいはその組合せが提供され得る。さらに、特定の値（例えば、１または０）へのビットの設定が指定されることがあるが、これは単なる例である。ビットは、他の例では、反対の値または別の値などの異なる値に設定され得る。多くの変形が可能である。

１つの例では、ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令は、拡張されたオペレーション・コード（オペコード）と共にベクトル・レジスタおよび即時動作を示すＶＲＩ－ｆ形式を有する。ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令は、例えば、１から１６個の要素を含む固定サイズのベクトルを提供する、例えば、ベクトル機能の一部である。各ベクトルは、この機能において定義されたベクトル命令によって操作されるデータを含む。１つの実施形態では、ベクトルが複数の要素で構成されている場合、各要素は、他の要素と並列に処理される。１つの例では、すべての要素の処理が完了するまで、命令の完了は発生しない。他の実施形態では、要素は、部分的に並列に、または順次に、あるいはその両方で、処理される。

１つの実施形態では、３２個のベクトル・レジスタが存在し、他の種類のレジスタが、ベクトル・レジスタの象限にマッピングすることができる。例えば、中央処理装置（例えば、プロセッサ１０４）内のプロセッサ・レジスタのアレイであるレジスタ・ファイルは、３２個のベクトル・レジスタを含んでよく、各レジスタの長さは１２８ビットである。長さが６４ビットである１６個の浮動小数点レジスタは、ベクトル・レジスタに重なることができる。したがって、一例として、浮動小数点レジスタ２が変更された場合、ベクトル・レジスタ２も変更される。他の種類のレジスタの他のマッピングも可能である。

例えば、ストレージ内で、他のデータ形式と同じ左から右への順序でベクトル・データが現れる。０～７の番号が付けられたデータ形式のビットが、ストレージ内の左端の（最小の番号が付けられた）バイト位置でバイトを構成し、ビット８～１５が、次の連続的位置でバイトを形成する、などとなる。さらに別の例では、ストレージ内で、右から左へのなどの別の順序でベクトル・データが現れることがある。

図３Ａに示されているように、１つの例では、ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令３００は複数のフィールドを含んでおり、フィールドには、下付きの数字が関連付けられていることがある。命令のフィールドに関連付けられた下付きの数字は、そのフィールドが適用されるオペランドを示す。例えば、ベクトル・レジスタＶ_１に関連付けられた下付きの数字１は、Ｖ_１を使用して指定されたレジスタが第１のオペランドを含んでいることを示す、などとなる。レジスタのオペランドの長さは、１レジスタであり、例えば、１２８ビットである。

１つの実施形態では、ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令３００は、入力データが例えばゾーン１０進数であり、出力が例えば符号付きパック１０進数であるパック動作を示すオペレーション・コード（オペコード）フィールド３０２ａ、３０２ｂ（例えば、ビット０～７および４０～４７）、第１のベクトル・レジスタを指定するために使用される第１のベクトル・レジスタ（Ｖ_１）フィールド３０４（例えば、ビット８～１１）、第２のベクトル・レジスタを指定するために使用される第２のベクトル・レジスタ（Ｖ_２）フィールド３０６（例えば、ビット１２～１５）、第３のベクトル・レジスタを指定するために使用される第３のベクトル・レジスタ（Ｖ_３）フィールド３０８（例えば、ビット１６～１９）、マスク（Ｍ_５）フィールド３１０（例えば、ビット２４～２７）、即時（Ｉ_４）フィールド３１２（例えば、ビット２８～３５）、およびレジスタ拡張ビット（ＲＸＢ：register extension bit）フィールド３１４（例えば、ビット３６～３９）を含み、これらの各々が以下で説明される。１つの実施形態では、各フィールドは、別々であり、互いに独立しているが、他の実施形態では、２つ以上のフィールドが結合され得る。これらのフィールドに関するさらなる情報が、以下で説明される。

１つの実施形態では、ベクトル・レジスタ（Ｖ_１）フィールド３０４は、第１のオペランドを格納するベクトル・レジスタを示すために使用される。第１のオペランドは、パック動作から取得された結果であり、パック動作は、例えば、Ｖ_２フィールド３０６を使用して指定されたベクトル・レジスタに位置する第２のオペランドおよびＶ_３フィールド３０８を使用して指定されたベクトル・レジスタに位置する第３のオペランドを連結して、例えば、３２桁および符号を含む３２バイトのゾーン１０進数を形成することを含み、このゾーン１０進数が、例えば、３１桁および符号を含む、例えば、符号付きパック１０進数形式に変換される。

１つの例では、ベクトル・レジスタ・フィールド３０４、３０６、３０８の各々は、ベクトル・レジスタを指定するために、ＲＸＢフィールド３１４と共に使用される。例えば、ＲＸＢフィールド３１４は、ベクトル・レジスタによって指定されたオペランドの最上位ビットを含む。命令によって指定されないレジスタ指定のビットは、予備になり、０に設定されることになる。最上位ビットは、例えば、ベクトル・レジスタ・フィールドの４ビットのレジスタ指定の左に連結されて、５ビットのベクトル・レジスタ指定を作成する。

１つの例では、ＲＸＢフィールドが４つのビット（例えば、ビット０～３）を含んでおり、各ビットが次のように定義される。
０ －命令の第１のベクトル・レジスタ指定の最上位ビット（例えば、ビット８～１１）。
１ －命令の第２のベクトル・レジスタ指定の最上位ビット（例えば、ビット１２～１５）（もしあれば）。
２ －命令の第３のベクトル・レジスタ指定の最上位ビット（例えば、ビット１６～１９）（もしあれば）。
３ －命令の第４のベクトル・レジスタ指定の最上位ビット（例えば、ビット３２～３５）（もしあれば）。
各ビットは、レジスタ番号に応じて、例えばアセンブラによって、０または１に設定される。例えば、レジスタ０～１５の場合、ビットは０に設定され、レジスタ１６～３１の場合、ビットは１に設定される、などとなる。

１つの実施形態では、各ＲＸＢビットは、１つまたは複数のベクトル・レジスタを含んでいる命令内の特定の位置の拡張ビットである。例えば、ＲＸＢのビット０は、例えばＶ_１に割り当てられる位置８～１１の拡張ビットである、などとなる。具体的には、ベクトル・レジスタの場合、オペランドを含んでいるレジスタは、例えば、それに対応するレジスタ拡張ビット（ＲＸＢ）を最上位ビットとして追加して、レジスタ・フィールドの４ビットのフィールドを使用して、指定される。例えば、４ビットのフィールドが０１１０であり、拡張ビットが０である場合、５ビットのフィールド００１１０がレジスタ番号６を示す。さらなる実施形態では、ＲＸＢフィールドが追加ビットを含み、ベクトルまたは位置ごとに、２つ以上のビットが拡張として使用される。

１つの例では、命令のマスク・フィールド（例えば、Ｍ_５ ３１０）は、本明細書において説明されるように、命令の実行の１つまたは複数の側面を制御することにおいて使用される。１つの例では、図３Ｂを参照すると、Ｍ_５フィールド３１０は、例えば以下を含む。

符号妥当性確認なし（ＮＳＶ：No Sign Validation）３２０：この制御（例えば、ビット０）が０であり、かつ妥当性確認なし（ＮＶ：No Validation）制御（例えば、ビット１）（下で説明される）が０である場合、一般オペランド・データ例外が存在するかどうかを判定するために、ソース・ベクトル（例えば、第２のオペランドおよび第３のオペランドの連結）の符号コードの妥当性がチェックされる。この制御（例えば、ビット０）が１であるか、または妥当性確認なし制御が１である場合、条件コードを設定するために、ソース・ベクトルの符号コードの妥当性のみがチェックされる。

妥当性確認なし（ＮＶ）３２２：この制御（例えば、ビット１）が０である場合、一般オペランド・データ例外に関してソース・ベクトルの桁の妥当性がチェックされ、符号妥当性確認なし制御が０である場合、ソース・ベクトルの符号コードの妥当性もチェックされる。この制御（例えば、ビット１）が１である場合、ソース・ベクトルの桁および符号コードの妥当性のみが条件コード設定に使用され、一般オペランド・データ例外は報告されない。

強制オペランド１正（Force Operand 1 Positive）（Ｐ１）３２４：この制御（例えば、ビット２）が１である場合、第１のオペランドに配置された結果の符号が正に強制され、例えば、１１１１の符号コードが使用される。この制御（例えば、ビット２）が０である場合、第１のオペランドに配置された結果の符号は、ソース・ベクトルからの符号コードを維持する。

条件コード設定（ＣＳ：Condition Code Set）３２６：この制御（例えば、ビット３）が０である場合、条件コードが設定されず、変化しない。この制御（例えば、ビット３）が１である場合、条件コードが、以下で指定されたとおりに設定される。

条件コード設定制御が１である場合、条件コードが次のように設定される。

０ 結果が０に等しく、すべての桁および符号が有効であり、オーバーフローがない。

１ 結果が０に等しくなく、符号が負であり、すべての桁および符号が有効であり、オーバーフローがない。

２ 結果が０に等しくなく、符号が正であり、すべての桁および符号が有効であり、オーバーフローがない。

３ オーバーフローまたは無効な桁または無効な符号。

妥当性確認なしフィールド、符号妥当性確認なしフィールド、および条件コード設定フィールドの例示的な組合せ、ならびに一般データ例外（general data exception）に関して桁の符号がチェックされるかどうか（このチェックは、強制オペランド１正の値とは無関係である）、および条件コードが妥当性に基づいて設定されるかどうかを以下にまとめる。

ＮＶ ＮＳＶ ＣＳ 一般データ例外に関する符号のチェック 一般データ例外に関する桁のチェック 条件コード設定

０ ０ ０ はい はい いいえ

０ ０ １ はい はい はい

０ １ ０ いいえ はい いいえ

０ １ １ いいえ はい はい

１ ０ ０ いいえ いいえ いいえ

１ ０ １ いいえ いいえ はい

１ １ ０ いいえ いいえ いいえ

１ １ １ いいえ いいえ はい

１つの例では、妥当性確認なしまたは符号妥当性確認なしが１に等しい場合、符号コードの妥当性がチェックされず、強制オペランド１正が０である場合に、ソース・オペランドの無効な符号コードが結果に伝搬される。

１つの例では、命令は、即時フィールド（例えば、Ｉ_４ ３１２）も使用する。一例として、図３Ｃを参照すると、即時フィールド３１２は、例えば以下を含む。

命令オーバーフロー・マスク（ＩＯＭ：Instruction OverflowMask）３３０：この制御（例えば、ビット０）は、命令オーバーフロー・マスクである。命令オーバーフロー・マスクが１である場合、または（例えば、プログラム状態ワードなどの制御レジスタ内の）１０進オーバーフロー・マスクが０である場合、１０進オーバーフロー例外が抑制される。

結果桁数（ＲＤＣ：Result Digits Count）３３２：ビット３～７は、第１のオペランドに配置されるソース・ベクトルの右端の桁数を指定する符号なし２進数を含む。ソース・ベクトルの大きさが、指定された桁数を使用して表される最大１０進数より大きい場合、１０進オーバーフローが発生し、１０進オーバーフロー・マスクが１であり、かつ命令オーバーフロー・マスクが０である場合に、１０進オーバーフローに関するプログラム割り込みが発生する。結果桁数フィールドが０である場合、指定例外が報告される。

１つの例では、ビット１～２は予備であり、０を含むことになり、そうでない場合、指定例外が認識される。

ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令の１つの実施形態の実行では、ソース・ベクトル（連結された値とも呼ばれる）は、３２桁および符号を含む、例えば、３２バイトのゾーン１０進数を形成するために、Ｖ_２フィールド３０６を使用して指定されたベクトル・レジスタに位置する第２のオペランドの後にＶ_３フィールド３０８を使用して指定されたベクトル・レジスタに位置する第３のオペランドが続く連結から形成される。ソース・ベクトルは、例えば、３１桁および符号を含む、例えば、符号付きパック１０進数形式などの、変換された結果に変換される。変換された結果から取得された結果は、第１のオペランドの位置（例えば、Ｖ_１フィールド３０４を使用して指定されたベクトル・レジスタ）に配置される。

１つの例では、例えば、妥当性確認なし制御が１でない限り、一般オペランド・データ例外が存在するかどうかを判定するために、ソース・ベクトルのすべての桁のコードの妥当性がチェックされる。例えば、符号妥当性確認なし制御が１でなく、妥当性確認なし制御も１でない限り、一般オペランド・データ例外が存在するかどうかを判定するために、ソース・ベクトルの符号コードの妥当性がチェックされる。１つの例では、ゾーンの桁の妥当性がチェックされず、ソース・ベクトルは、例えば、右端のバイトのゾーン・フィールドに位置する１つの符号桁のみを含む。

条件コード設定制御は、一般オペランド・データ例外の制御とは無関係であり、例えば１に等しい場合、条件コード設定を決定するために、ソース・ベクトルのすべての桁および符号コードの妥当性がチェックされる。

一般オペランド・データ例外の決定は、１つの例では、１０進オーバーフローの検出に先立ち、１０進オーバーフローの検出よりも優先される。

結果桁数制御が３１桁未満を指定する場合、第１のオペランドの残りの左端の桁に０が配置される。ソース・ベクトルの左端の桁がゼロ以外であるか、または先行ゼロの桁が除外されたときに、結果桁数フィールドがソース・ベクトル内の桁数より少ない桁数を指定する場合、１０進オーバーフローが発生する。１０進オーバーフロー・マスクが、例えば０であるか、または第４のオペランド内の命令オーバーフロー・マスク・フィールドが、例えば１である場合、１０進オーバーフローが抑制される。

本発明の１つまたは複数の態様に従って、ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令の実行に基づく処理の１つの実施形態のさらなる詳細が、図４を参照して説明される。１つの例では、命令を実行するために、一般的なプロセッサ１０４などのプロセッサが使用される。一例として、命令を実行するために、プロセッサのハードウェアが使用される。ハードウェアは、プロセッサから命令を受信する目的で、プロセッサ内にあるか、またはプロセッサに結合されてよく、プロセッサは、例えば、ハードウェア上で実行するための命令を取得し、デコードし、設定する。他の変形が可能である。

図４を参照すると、１つの実施形態では、最初にベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令などの命令が取得され（例えば、フェッチされる、受信される、提供される、など）（４００）、実行される（４１０）。この実行は、例えば、命令の第２のオペランドおよび第３のオペランドを取得すること（４１２）を含み、これらのオペランドが連結されて、連結された値（ソース・ベクトルとも呼ばれる）を提供する（４１４）。第２のオペランドは、例えば、（例えば、Ｖ_２フィールド３０６を使用して）命令によって指定された位置（例えば、ベクトル・レジスタ）から取得されたゾーン１０進数（例えば、１６桁、および任意選択的に、連結では使用されない符号）であり、第３のオペランドは、例えば、（例えば、Ｖ_３フィールド３０８を使用して）命令によって指定された位置（例えば、ベクトル・レジスタ）から取得された別のゾーン１０進数（例えば、１６桁および符号）である。この連結は、例えば、第２のオペランドの後に第３のオペランドが続くことであり、本明細書では連結された値とも呼ばれる、例えば３２桁および符号の、ソース・ベクトルを提供する。

ゾーン１０進数形式などの１つの形式である連結された値が、符号付きパック１０進数形式などの別の形式に変換されて、変換された結果を提供する（４１６）。１つの例では、符号付きパック１０進数形式は、３１桁および符号を含む。変換を実行するために、一例として、ゾーン１０進数の桁が、パック１０進数形式のニブル（２ニブルは１バイト）に配置される。例えば、連結された値の右端の桁は、符号付きパック１０進数形式の右端のバイトに（連結された値の符号が右ニブルに配置されるため、左ニブルに）配置される。連結された値の次の２つの右端の桁が、符号付きパック１０進数の次の右端のバイトに配置される、などとなる。符号付きパック１０進数形式が３１桁および符号を含んでいるため、符号付きパック１０進数形式では、連結されたゾーン１０進数の左端の桁は配置されない。ソース・ベクトルの左端の桁（例えば、３２番目の桁）がゼロ以外である場合、１０進オーバーフローが発生する。さらに、本明細書において説明されるように、先行ゼロの桁が除外されたときに、ＲＤＣフィールドがソース・ベクトル内の桁数より少ない桁数を指定する場合、１０進オーバーフローが発生する。例として、３２バイト／桁の入力ソース・ベクトルが２９個の先行ゼロの桁（Ｆ０．．．Ｆ０ Ｆ１ Ｆ２ Ｆ３）を含み、ＲＤＣ＝２（または１以下）である場合、オーバーフローが発生し、３２バイト／桁の入力ソース・ベクトルが３０個の先行ゼロの桁（Ｆ０．．．Ｆ０ Ｆ０ Ｆ２ Ｆ３）を含み、ＲＤＣ＝２（または３以上）である場合、オーバーフローが発生せず、３２バイト／桁の入力ソース・ベクトルがゼロ以外の左端の０の桁を含む場合、ＲＤＣの値にかかわらず、オーバーフローが発生する。例として、１０進オーバーフロー・マスクが０であるか、または第４のオペランド内の命令オーバーフロー・マスク・フィールドが１である場合、１０進オーバーフローが抑制される。

変換された結果から取得された結果は、第１のオペランドの位置（例えば、命令のＶ_１を使用して指定されたレジスタ）などの、選択された位置に配置される（４１８）。１つの例では、この配置は、命令によって指定された１つまたは複数の制御に基づく。例えば、結果桁数は、（例えば、右端のバイトの左ニブルから始まる）第１のオペランドに配置されるソース・ベクトル（またはソース・ベクトルの右端の桁が、変換された結果の右端の桁と同じであり、例えば、ＲＤＣ＝５である場合、変換された結果の右端の５桁が、ソース・ベクトルの右端の５桁と同じであるため、変換された結果）の右端の桁数を指定する。ソース・ベクトルの大きさが、指定された桁数を使用して表される最大１０進数より大きい場合、１０進オーバーフローが発生し、１０進オーバーフロー・マスクが１であり、かつ命令オーバーフロー・マスクが０である場合に、１０進オーバーフローに関するプログラム割り込みが発生する。結果桁数フィールドが０である場合、指定例外が報告される。さらに、結果桁数制御が３１桁未満を指定する場合、第１のオペランドの残りの左端の桁に０が配置される。ソース・ベクトルの左端の桁がゼロ以外であるか、または先行ゼロが除外されたときに、結果桁数フィールドがソース・ベクトル内の桁数より少ない桁数を指定する場合、１０進オーバーフローが発生する。１０進オーバーフロー・マスクが、例えば０であるか、または第４のオペランド内の命令オーバーフロー・マスク・フィールドが、例えば１である場合、１０進オーバーフローが抑制される。

第１のオペランド内の結果の配置は、命令（例えば、強制オペランド１正、制御３２４）の制御に基づいて選択された符号を提供することを含む。制御３２４が１である場合、第１のオペランドに（例えば、右端のニブルに）配置された結果の符号が正に強制され、１１１１の符号コードが使用される。制御３２４が０である場合、第１のオペランドに配置された結果の符号は、ソース・ベクトルからの符号コードを維持する。

任意選択的に、命令の１つまたは複数の制御によって指定されたとおりに、１つまたは複数の妥当性チェックが実行される（４２０）。例えば、妥当性チェックは、もしあれば、例えば命令のＭ_５フィールドの妥当性確認なし制御３２２または符号妥当性確認なし制御３２０あるいはその両方に基づいて、決定される。一例として、例えば、妥当性確認なし制御が１でない限り、一般オペランド・データ例外が存在するかどうかを判定するために、ソース・ベクトルの桁のコードの妥当性がチェックされる（例えば、桁が０から９の包含範囲内であることをチェックする）。例えば、符号妥当性確認なし制御が１でなく、妥当性確認なし制御も１でない限り、一般オペランド・データ例外が存在するかどうかを判定するために、ソース・ベクトルの符号コードの妥当性がチェックされる（例えば、符号コードが０ｘＡから０ｘＦの１６進数の包含範囲内であることをチェックする）。１つの例では、ゾーンの桁の妥当性がチェックされず、ソース・ベクトルは、例えば、右端のバイトのゾーン・フィールドに位置する１つの符号桁のみを含む。

さらに、１つの例では、条件コード設定制御３２６などの、命令によって指定された１つまたは複数の制御に応じて、任意選択的に条件コードが設定される（４２２）。１つの例では、条件コード設定制御は、一般オペランド・データ例外の制御とは無関係であり、例えば１に等しい場合、条件コード設定を決定するために、ソース・ベクトルのすべての桁および符号コードの妥当性がチェックされる。

ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令のさまざまなフィールドおよびレジスタが説明されたが、本発明の１つまたは複数の態様は、他のより多いか、もしくはより少ないか、またはその両方のフィールドもしくはレジスタまたはその両方、または他のサイズのフィールドもしくはレジスタまたはその両方、あるいはその組合せなどを使用してよい。多くの変形が可能である。例えば、命令の明示的に指定されたレジスタもしくはフィールドまたはその両方の代わりに、暗黙のレジスタが使用されてよく、または暗黙のレジスタもしくはフィールドまたはその両方の代わりに、明示的に指定されたレジスタもしくはフィールドまたはその両方が使用されてよく、あるいはその組合せであってよい。他の変形も可能である。

本明細書において説明されるように、１つの態様では、パック動作を実行するために、単一の命令（例えば、ハードウェア／ソフトウェア・インターフェイスでの単一の設計されたマシン命令（例えば、ベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令））が提供される。例えば、この命令は、例えば、連結、変換、レジスタへの書き込み、妥当性チェック、または条件コード設定、あるいはその組合せを含んでいるパック動作を直接実行する、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）において定義されたハードウェア命令である。処理は、パック動作および採用された動作を実行するプログラムより高速であり、より効率的である。パック動作に関連するプログラムの複雑さが軽減される。さらに、動作（したがって、プロセッサ）の性能が改善される。ハードウェア命令の実行は、実行時間を短縮し、性能を改善する。

（例えば、より大きいサイズのデータに対してパック動作のさまざまな動作を実行するか、または複数のパック動作を実行するために使用されるか、あるいはその両方である）複数の命令ではなく、単一の命令を使用して、例えばパック動作を実行することによって、ハードウェア／ソフトウェア・インターフェイスの複数の通過を必要としないことにより、性能が改善される。さらに、１つの命令の一部として処理を実行することによって、処理は、処理を完了する前にプロセッサのレジスタ・ファイルのレジスタ（すなわち、メモリと機能ユニットの間でデータを格納するために使用されるプロセッサ・レジスタのアレイ）の更新を必要とせず、動作を実行している処理ユニット内にとどまる。これによって、実行時間を改善し、プロセッサ・リソースの使用を減らす。

さらに、レジスタ間にある（レジスタによって入力が提供され、出力が単一のレジスタに書き込まれる）単一の命令を使用することによって、例えば、入力をメモリから読み取ることも、出力をメモリに書き込むことも必要としないことにより、性能が改善される。レジスタ間の命令は、入力値／出力値を取得するためにメモリが参照される必要がないため、レジスタに対してやはり動作する他の命令と共に、より効率的な動作も促進する。

別の態様では、各命令が１つのベクトル・レジスタの書き込みのみを使用する、ベクトル・アンパック・ゾーン命令が提供される。例として、ベクトル・アンパック・ゾーン命令は、ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令およびベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令を含み、これらの命令の各々は、本発明の態様に従って、１つの形式（例えば、符号付きパック１０進数形式）の値をアンパックして、別の形式（例えば、ゾーン１０進数形式）の値を提供するために使用される。各命令は、符号付きパック１０進数が１つまたは複数のゾーン１０進数として表されるアンパック動作を実行する。アンパック動作を実行するために、例えば、変換、レジスタへの書き込み、または妥当性チェック、あるいはその組合せなどの、さまざまな動作が使用される。これらの動作の各々は、単一の命令を実行すること、システム性能を改善すること、およびシステム・リソースの使用を減らすことの一部として実行される。以下では、各命令に関するさらなる詳細が説明される。

アンパック動作を実行するために使用されるベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令の１つの実施形態が、図５Ａ～５Ｂを参照して説明される。命令は、１つの例では、汎用プロセッサ（例えば、プロセッサ１０４）を使用して実行される。本明細書における説明では、フィールドの特定の位置、特定のフィールド、または特定のサイズ、あるいはその組合せが（例えば、特定のバイトまたはビットあるいはその両方で）示される。しかし、他の位置、フィールド、またはサイズ、あるいはその組合せが提供され得る。さらに、特定の値（例えば、１または０）へのビットの設定が指定されることがあるが、これは単なる例である。ビットは、他の例では、反対の値または別の値などの異なる値に設定され得る。多くの変形が可能である。

１つの例では、ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令は、拡張されたオペレーション・コード（オペコード）と共にベクトル・レジスタおよびレジスタ動作を示すＶＲＲ－ｋ形式を有する。この命令は、本明細書において説明されるように、例えば、ベクトル機能の一部である。

図５Ａに示されているように、１つの例では、ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令５００は複数のフィールドを含んでおり、フィールドには、下付きの数字が関連付けられていることがある。命令のフィールドに関連付けられた下付きの数字は、そのフィールドが適用されるオペランドを示す。例えば、ベクトル・レジスタＶ_１に関連付けられた下付きの数字１は、Ｖ_１を使用して指定されたレジスタが第１のオペランドを含んでいることを示す、などとなる。レジスタのオペランドの長さは、１レジスタであり、例えば、１２８ビットである。

１つの実施形態では、ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令５００は、入力データが例えば符号付きパック１０進数であり、出力が例えばゾーン１０進数であるアンパック動作を示すオペレーション・コード（オペコード）フィールド５０２ａ、５０２ｂ（例えば、ビット０～７および４０～４７）、第１のベクトル・レジスタを指定するために使用される第１のベクトル・レジスタ（Ｖ_１）フィールド５０４（例えば、ビット８～１１）、第２のベクトル・レジスタを指定するために使用される第２のベクトル・レジスタ（Ｖ_２）フィールド５０６（例えば、ビット１２～１５）、マスク（Ｍ_３）フィールド５０８（例えば、ビット２４～２７）、およびレジスタ拡張ビット（ＲＸＢ）フィールド５１０（例えば、ビット３６～３９）を含み、これらの各々が以下で説明される。１つの実施形態では、各フィールドは、別々であり、互いに独立しているが、他の実施形態では、２つ以上のフィールドが結合され得る。これらのフィールドに関するさらなる情報が、以下で説明される。

１つの実施形態では、ベクトル・レジスタ（Ｖ_１）フィールド５０４は、第１のオペランド（例えば、結果）を格納するベクトル・レジスタを示すために使用され、ベクトル・レジスタ（Ｖ_２）フィールド５０６は、命令への入力である第２のオペランドを格納するベクトル・レジスタを示すために使用される。第２のオペランドは、例えば、３１桁および符号を含む、例えば、符号付きパック１０進数形式である。１つの例では、ベクトル・レジスタ・フィールド５０４、５０６の各々は、ベクトル・レジスタを指定するために、ＲＸＢフィールド５１０と共に使用される。

１つの例では、命令のマスク・フィールド（例えば、Ｍ_３ ５０８）は、本明細書において説明されるように、命令の実行の１つまたは複数の側面を制御するために使用される。１つの例では、図５Ｂを参照すると、Ｍ_３フィールド５０８は、例えば以下を含む。

符号妥当性確認なし（ＮＳＶ）５２０：この制御（例えば、ビット０）が０であり、かつ妥当性確認なし（ＮＶ）制御（下で説明される）が０である場合、一般オペランド・データ例外が存在するかどうかを判定するために、第２のオペランドの符号コードの妥当性がチェックされる。この制御（例えば、ビット０）が１であるか、または妥当性確認なし制御が１である場合、第２のオペランドの符号コードの妥当性がチェックされない。

妥当性確認なし（ＮＶ）５２２：この制御（例えば、ビット１）が０である場合、第２のオペランドの桁の妥当性がチェックされ、符号妥当性確認なし制御も０である場合、第２のオペランドの符号コードの妥当性もチェックされる。この制御（例えば、ビット１）が１である場合、第２のオペランドの桁および符号コードの妥当性がチェックされない。

１つの例では、ビット２～３は予備であり、０を含むことになり、そうでない場合、指定例外が認識される。

ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令の１つの実施形態の実行では、３１桁および符号を含んでいる符号付きパック１０進数形式などの１つの形式の第２のオペランドの選択された桁（例えば、左端の１５桁）が、ゾーン１０進数形式などの別の形式の変換された結果に変換され、選択された位置（例えば、第１のオペランドの右端の１５バイト）に配置される。最上位桁が、例えば０に設定される。

１つの例では、１１１１の２進数の符号化を含むゾーン・ビットがすべてのバイトに供給され、符号桁が結果に展開されない。１つの実施形態では、妥当性確認なし制御が０である場合、第２のオペランドの３１桁がすべて有効なコードであることがチェックされ、符号妥当性確認なし制御が０である場合、符号もチェックされる。

本発明の１つまたは複数の態様に従って、ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令の実行に基づく処理の１つの実施形態のさらなる詳細が、図６を参照して説明される。１つの例では、命令を実行するために、一般的なプロセッサ１０４などのプロセッサが使用される。一例として、命令を実行するために、プロセッサのハードウェアが使用される。ハードウェアは、プロセッサから命令を受信する目的で、プロセッサ内にあるか、またはプロセッサに結合されてよく、プロセッサは、例えば、ハードウェア上で実行するための命令を取得し、デコードし、設定する。他の変形が可能である。

図６を参照すると、１つの実施形態では、最初にベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令などの命令が取得され（例えば、フェッチされる、受信される、提供される、など）（６００）、実行される（６１０）。例えば、この実行は、例えば、３１桁および符号を含んでいる符号付きパック１０進数形式である、命令の第２のオペランドを取得すること（６１２）を含む。第２のオペランドの選択された部分（例えば、左端の１５桁）が、（例えば、ゾーン形式での）変換された結果に変換される（６１４）。変換を実行するために、一例として、左端の１５桁が、ゾーン形式の１５バイトに配置される。例えば、各桁は、ゾーン形式での各バイトの右端のニブルに書き込まれる。変換された結果から取得された結果は、選択された位置（例えば、命令のＶ_１フィールドを使用して指定されたレジスタなどの、第１のオペランドの位置）に配置される（６１６）。一例として、変換された結果は、第１のオペランドの右端の１５バイトに配置され、最上位桁（例えば、左端の桁）が０に設定される。やはり、各桁は、ゾーン形式の各バイトの右端のニブルに書き込まれる。さらに、１つの例では、１１１１の２進数の符号化を含むゾーン・ビットがすべてのバイト（例えば、各バイトの左端のニブル）に供給され、符号桁が結果に展開されない。

１つの例では、例えば、妥当性確認なし制御が０である場合、第２のオペランドの３１桁が有効なコードである（例えば、０から９の包含範囲内である）ことがチェックされ、符号妥当性確認なし制御が０である場合、符号も（例えば、０ｘＡから０ｘＦの１６進数の包含範囲内であることが）チェックされる（６１８）。

ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令の種々のフィールドおよびレジスタが説明されたが、本発明の１つまたは複数の態様は、他のより多いか、もしくはより少ないか、またはその両方のフィールドもしくはレジスタまたはその両方、または他のサイズのフィールドもしくはレジスタまたはその両方、あるいはその組合せなどを使用してよい。多くの変形が可能である。例えば、命令の明示的に指定されたレジスタもしくはフィールドまたはその両方の代わりに、暗黙のレジスタが使用されてよく、または暗黙のレジスタもしくはフィールドまたはその両方の代わりに、明示的に指定されたレジスタもしくはフィールドまたはその両方が使用されてよく、あるいはその組合せであってよい。他の変形も可能である。

本明細書において説明されるように、１つの態様では、符号付きパック１０進数をアンパックするために、単一の命令（例えば、ハードウェア／ソフトウェア・インターフェイスでの単一の設計されたマシン命令（例えば、ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令））が提供される。例えば、この命令は、例えば、変換、レジスタへの書き込み、または妥当性チェック、あるいはその組合せを含んでいるアンパック動作を直接実行する、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）において定義されたハードウェア命令である。処理は、アンパック動作および採用された動作を実行するプログラムより高速であり、より効率的である。アンパック動作に関連するプログラムの複雑さが軽減される。さらに、動作（したがって、プロセッサ）の性能が改善される。ハードウェア命令の実行は、実行時間を短縮し、性能を改善する。

（例えば、より大きいサイズのデータに対してアンパック動作のさまざまな動作を実行するか、または複数のアンパック動作を実行するために使用されるか、あるいはその両方である）複数の命令ではなく、単一の命令を使用して、例えばアンパック動作を実行することによって、ハードウェア／ソフトウェア・インターフェイスの複数の通過を必要としないことにより、性能が改善される。さらに、１つの命令の一部として処理を実行することによって、処理は、処理を完了する前にプロセッサのレジスタ・ファイルのレジスタ（すなわち、メモリと機能ユニットの間でデータを格納するために使用されるプロセッサ・レジスタのアレイ）の更新を必要とせず、動作を実行している処理ユニット内にとどまる。これによって、実行時間を改善し、プロセッサ・リソースの使用を減らす。

さらに、レジスタ間にある単一の命令を使用することによって、性能が改善される。

アンパック動作を実行するために使用されるベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令の１つの実施形態が、図５Ｃ～５Ｄを参照して説明される。命令は、１つの例では、汎用プロセッサ（例えば、プロセッサ１０４）を使用して実行される。本明細書における説明では、フィールドの特定の位置、特定のフィールド、または特定のサイズ、あるいはその組合せが（例えば、特定のバイトまたはビットあるいはその両方で）示される。しかし、他の位置、フィールド、またはサイズ、あるいはその組合せが提供され得る。さらに、特定の値（例えば、１または０）へのビットの設定が指定されることがあるが、これは単なる例である。ビットは、他の例では、反対の値または別の値などの異なる値に設定され得る。多くの変形が可能である。

１つの例では、ベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令は、拡張されたオペレーション・コード（オペコード）と共にベクトル・レジスタおよびレジスタ動作を示すＶＲＲ－ｋ形式を有する。この命令は、本明細書において説明されるように、例えば、ベクトル機能の一部である。

図５Ｃに示されているように、１つの例では、ベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令５５０は複数のフィールドを含んでおり、フィールドには、下付きの数字が関連付けられていることがある。命令のフィールドに関連付けられた下付きの数字は、そのフィールドが適用されるオペランドを示す。例えば、ベクトル・レジスタＶ_１に関連付けられた下付きの数字１は、Ｖ_１を使用して指定されたレジスタが第１のオペランドを含んでいることを示す、などとなる。レジスタのオペランドの長さは、１レジスタであり、例えば、１２８ビットである。

１つの実施形態では、ベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令５５０は、入力データが例えば符号付きパック１０進数であり、出力が例えばゾーン１０進数であるアンパック動作を示すオペレーション・コード（オペコード）フィールド５５２ａ、５５２ｂ（例えば、ビット０～７および４０～４７）、第１のベクトル・レジスタを指定するために使用される第１のベクトル・レジスタ（Ｖ_１）フィールド５５４（例えば、ビット８～１１）、第２のベクトル・レジスタを指定するために使用される第２のベクトル・レジスタ（Ｖ_２）フィールド５５６（例えば、ビット１２～１５）、マスク（Ｍ_３）フィールド５５８（例えば、ビット２４～２７）、およびレジスタ拡張ビット（ＲＸＢ）フィールド５６０（例えば、ビット３６～３９）を含み、これらの各々が以下で説明される。１つの実施形態では、各フィールドは、別々であり、互いに独立しているが、他の実施形態では、２つ以上のフィールドが結合され得る。これらのフィールドに関するさらなる情報が、以下で説明される。

１つの実施形態では、ベクトル・レジスタ（Ｖ_１）フィールド５５４は、第１のオペランド（例えば、結果）を格納するベクトル・レジスタを示すために使用され、ベクトル・レジスタ（Ｖ_２）フィールド５５６は、命令への入力である第２のオペランドを格納するベクトル・レジスタを示すために使用される。第２のオペランドは、例えば、３１桁および符号を含む、例えば、符号付きパック１０進数形式である。１つの例では、ベクトル・レジスタ・フィールド５５４、５５６の各々は、ベクトル・レジスタを指定するために、ＲＸＢフィールド５６０と共に使用される。

１つの例では、命令のマスク・フィールド（例えば、Ｍ_３ ５５８）は、本明細書において説明されるように、命令の実行の１つまたは複数の側面を制御するために使用される。１つの例では、図５Ｄを参照すると、Ｍ_３フィールド５５８は、例えば以下を含む。

符号妥当性確認なし（ＮＳＶ）５７０：この制御（例えば、ビット０）が０であり、かつ妥当性確認なし（ＮＶ）制御（下で説明される）が０である場合、一般オペランド・データ例外が存在するかどうかを判定するために、第２のオペランドの符号コードの妥当性がチェックされる。この制御（例えば、ビット０）が１であるか、または妥当性確認なし制御が１である場合、第２のオペランドの符号コードの妥当性がチェックされない。

妥当性確認なし（ＮＶ）５７２：この制御（例えば、ビット１）が０である場合、第２のオペランドの桁の妥当性がチェックされ、符号妥当性確認なし制御が０である場合、第２のオペランドの符号コードの妥当性もチェックされる。この制御（例えば、ビット１）が１である場合、第２のオペランドの桁および符号コードの妥当性がチェックされない。

強制オペランド１正（Ｐ１）５７４：この制御（例えば、ビット２）が１である場合、第１のオペランドに配置された結果の符号が正に強制され、１１１１の符号コードが使用される。この制御（例えば、ビット２）が０である場合、第１のオペランドに配置された結果の符号は、第２のオペランドからの符号コードを維持する。１つの例では、一般オペランド・データ例外が存在しない場合に、このフィールドが適用される。

１つの例では、ビット３は予備であり、０を含むことになり、そうでない場合、指定例外が認識される。

１つの例では、妥当性確認なしまたは符号妥当性確認なしが１に等しい場合、符号コードの妥当性がチェックされず、強制オペランド１正、制御が０である場合に、ソース・オペランドの無効な符号コードが結果に伝搬される。

ベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令の１つの実施形態の実行では、３１桁および符号を含んでいる符号付きパック１０進数形式などの１つの形式の第２のオペランドの選択された桁（例えば、右端の１６桁）が、ゾーン１０進数形式などの別の形式の変換された結果に変換され、例えば、第１のオペランドの位置に配置される。

１つの例では、１１１１の２進数の符号化を含むゾーン・ビットが、右端のバイトを除くすべてのバイトに供給され、右端のバイトのゾーンは、第１のオペランドの符号を受信する。妥当性確認なし制御が０である場合、第２のオペランドの３１桁がすべて有効なコードであることがチェックされ、符号妥当性確認なし制御が０である場合、符号もチェックされる。

本発明の１つまたは複数の態様に従って、ベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令の実行に基づく処理の１つの実施形態のさらなる詳細が、図６を参照して説明される。１つの例では、命令を実行するために、一般的なプロセッサ１０４などのプロセッサが使用される。一例として、命令を実行するために、プロセッサのハードウェアが使用される。ハードウェアは、プロセッサから命令を受信する目的で、プロセッサ内にあるか、またはプロセッサに結合されてよく、プロセッサは、例えば、ハードウェア上で実行するための命令を取得し、デコードし、設定する。他の変形が可能である。

図６を参照すると、１つの実施形態では、最初にベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令などの命令が取得され（例えば、フェッチされる、受信される、提供される、など）（６００）、実行される（６１０）。例えば、この実行は、例えば、３１桁および符号を含んでいる符号付きパック１０進数形式である、命令の第２のオペランドを取得すること（６１２）を含む。第２のオペランドの選択された部分（例えば、右端の１６桁および符号）が、（例えば、ゾーン形式での）変換された結果に変換される（６１４）。変換を実行するために、一例として、右端の１６桁および符号が、ゾーン形式の１６バイトに配置される。例えば、各桁は、ゾーン形式での各バイトの右端のニブルに書き込まれ、符号は、右端のバイトの左ニブルに配置される。変換された結果から取得された結果は、選択された位置（例えば、命令のＶ_１フィールドを使用して指定されたレジスタなどの、第１のオペランドの位置）に配置される（６１６）。例えば、変換された結果は、Ｖ_１を使用して指定されたベクトル・レジスタに書き込まれ、変換された結果の各桁が、各バイトの右端のニブルに書き込まれる。さらに、１つの例では、１１１１の２進数の符号化を含むゾーン・ビットが、右端のバイトを除くすべてのバイト（例えば、各バイトの左端のニブル）に供給され、右端のバイトのゾーンは、第１のオペランドの符号を受信する。

１つの例では、例えば、妥当性確認なし制御が０である場合、第２のオペランドの３１桁が有効なコードであることがチェックされ、符号妥当性確認なし制御が０である場合、符号もチェックされる（６１８）。

ベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令の種々のフィールドおよびレジスタが説明されたが、本発明の１つまたは複数の態様は、他のより多いか、もしくはより少ないか、またはその両方のフィールドもしくはレジスタまたはその両方、または他のサイズのフィールドもしくはレジスタまたはその両方、あるいはその組合せなどを使用してよい。多くの変形が可能である。例えば、命令の明示的に指定されたレジスタもしくはフィールドまたはその両方の代わりに、暗黙のレジスタが使用されてよく、または暗黙のレジスタもしくはフィールドまたはその両方の代わりに、明示的に指定されたレジスタもしくはフィールドまたはその両方が使用されてよく、あるいはその組合せであってよい。他の変形も可能である。

本明細書において説明されるように、１つの態様では、符号付きパック１０進数をアンパックするために、単一の命令（例えば、ハードウェア／ソフトウェア・インターフェイスでの単一の設計されたマシン命令（例えば、ベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令））が提供される。例えば、この命令は、例えば、変換、レジスタへの書き込み、または妥当性チェック、あるいはその組合せを含んでいるアンパック動作を直接実行する、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）において定義されたハードウェア命令である。処理は、アンパック動作および採用された動作を実行するプログラムより高速であり、より効率的である。アンパック動作に関連するプログラムの複雑さが軽減される。さらに、動作（したがって、プロセッサ）の性能が改善される。ハードウェア命令の実行は、実行時間を短縮し、性能を改善する。

１つの実施形態では、ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令およびベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令が一緒に使用されて、ベクトル・レジスタ内の符号付きパック１０進数形式のオペランドを、符号なしハイ・データおよび符号付きロー・データを含む２つのベクトル・レジスタ内のゾーン１０進数形式のオペランドにアンパックしてよい。いずれかまたは両方の命令が、符号付きパック１０進数形式のソースの桁および符号コードの妥当性をチェックすることができる。

本発明の１つまたは複数の態様は、コンピュータ技術に密接に関係しており、コンピュータ内の処理を容易にし、その性能を改善する。パック動作またはアンパック動作を実行するために単一の設計されたマシン命令を使用して、複雑さを軽減し、リソースの使用を減らし、処理速度を上げることによって、コンピューティング環境内の性能を改善する。データまたは命令あるいはその両方は、コンピュータ処理、医用処理、設計、自動車技術、製造などの多くの技術分野で使用され得る。データのパック／アンパックにおいて最適化を実現することによって、実行時間を削減することにより、これらの技術分野が改善される。

コンピューティング環境内の処理が、本発明の１つまたは複数の態様に関連しているとき、その処理を容易にする１つの実施形態のさらなる詳細が、図７Ａ～７Ｂを参照して説明される。

図７Ａを参照すると、１つの実施形態では、１つの１０進数形式と別の１０進数形式の間の変換を実行するための命令が実行される（７００）。１つの１０進数形式または他の１０進数形式は、ゾーン１０進数形式である（７０２）。この実行は、命令を使用して指定された少なくとも１つのレジスタから値を取得すること（７０４）と、この値の少なくとも一部を１つの１０進数形式から１つの１０進数形式と異なる他の１０進数形式に変換し、変換された結果を提供すること（７０６）と、変換された結果から取得された結果を、命令を使用して指定された単一のレジスタに書き込むこと（７０８）とを含む。

一例として、１つの１０進数形式がゾーン１０進数形式であり、他の１０進数形式がパック１０進数形式である（７１０）。

１つの例では、値を取得することは、命令の少なくとも１つのフィールドを使用して指定された第１のベクトル・レジスタから第１の値を取得すること（７１２）と、命令の少なくとも１つのフィールドを使用して指定された第２のベクトル・レジスタから第２の値を取得すること（７１４）と、第１の値および第２の値を連結して値を取得すること（７１６）とを含む。

図７Ｂを参照すると、１つの例では、書き込むことは、結果として書き込まれる変換された結果の桁数を決定すること（７２０）と、結果として書き込まれる変換された結果の決定された桁数を選択すること（７２２）と、選択された、決定された桁数を単一のレジスタに書き込むこと（７２４）とを含む。

１つの例では、桁数を決定することは、命令を使用して指定された制御をチェックすること（７２６）を含む。さらに、１つの例として、単一のレジスタは単一のベクトル・レジスタである（７２８）。

別の例として、１つの１０進数形式がパック１０進数形式であり、他の１０進数形式がゾーン１０進数形式である（７３０）。１つの例では、値の少なくとも一部を変換することは、値の選択された桁を変換して、変換された結果を取得することを含み（７３２）、選択された桁は、例えば、値の左端の１５桁を含む（７３４）。さらなる例として、選択された桁は、値の右端の１６桁を含み（７３６）、変換することは、値の符号を変換することを含む（７３８）。

１つの例では、書き込むことは、変換された結果を単一のレジスタの選択された部分に書き込むことを含み、単一のレジスタはベクトル・レジスタである（７４０）。

単一の命令を使用してパック動作およびアンパック動作を実行することによって、性能が改善され、リソースの利用が減らされる。単一の設計された命令を使用して、パック（例えば、連結、変換、書き込み、妥当性チェック、または条件コード設定、あるいはその組合せ）動作およびアンパック（例えば、変換、書き込み、または妥当性チェック、あるいはその組合せ）動作を実行することによって、パック動作またはアンパック動作などの特定のタスクが、ソフトウェア・パラダイムを使用するよりもはるかに効率的に実行され得る。パック動作またはアンパック動作がはるかに高速に実行され、実行時間を短縮し、プロセッサまたはシステム全体あるいはその両方の性能を改善する。

他の変形および実施形態が可能である。

本発明の態様は、多くの種類のコンピューティング環境によって使用され得る。本発明の１つまたは複数の態様を組み込んで使用するためのコンピューティング環境の別の例が、図８Ａを参照して説明される。一例として、図８Ａのコンピューティング環境は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニューヨーク州アーモンク市）によって提供されるｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）ハードウェア・アーキテクチャに基づく。しかし、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅハードウェア・アーキテクチャは、１つの例示的なアーキテクチャにすぎない。さらに、コンピューティング環境は、Ｉｎｔｅｌ（Ｒ）ｘ８６アーキテクチャ、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの他のアーキテクチャ、または他の企業のアーキテクチャ、あるいはその組合せを含むが、これらに限定されない、他のアーキテクチャに基づいてよい。Ｉｎｔｅｌは、米国および他の国における、Ｉｎｔｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎまたはその子会社の商標または登録商標である。

１つの例では、コンピューティング環境１０は中央電子回路複合体（ＣＥＣ：centralelectronics complex）１１を含む。中央電子回路複合体１１は、例えば、１つまたは複数のプロセッサ（中央処理装置（ＣＰＵ）とも呼ばれる）１３および入出力（Ｉ／Ｏ）サブシステム１４に結合されたメモリ１２（システム・メモリ、メイン・メモリ、主記憶装置、中央記憶装置、ストレージとも呼ばれる）などの、複数のコンポーネントを含んでいる。

Ｉ／Ｏサブシステム１４は、中央電子回路複合体の一部であるか、または中央電子回路複合体から分離することができる。Ｉ／Ｏサブシステム１４は、主記憶装置１２と、中央電子回路複合体に結合された入出力制御ユニット１５および入出力（Ｉ／Ｏ）デバイス１６との間の情報の流れを方向付ける。

多くの種類のＩ／Ｏデバイスが使用され得る。１つの特定の種類は、データ・ストレージ・デバイス１７である。データ・ストレージ・デバイス１７は、１つまたは複数のプログラム１８、１つまたは複数のコンピュータ可読プログラム命令１９、またはデータ、あるいはその組合せなどを格納することができる。コンピュータ可読プログラム命令は、本発明の態様の実施形態の機能を実行するように構成され得る。

中央電子回路複合体１１は、取り外し可能／取り外し不可、揮発性／不揮発性のコンピュータ・システム・ストレージ媒体を含むか、またはそのようなにコンピュータ・システム・ストレージ媒体に結合されるか、あるいはその両方であることができる。例えば、中央電子回路複合体１１は、取り外し不可、不揮発性の磁気媒体（典型的には、「ハード・ドライブ」と呼ばれる）、取り外し可能、不揮発性の磁気ディスク（例えば、「フロッピー（Ｒ）・ディスク」）に対する読み取りおよび書き込みを行うための磁気ディスク・ドライブ、またはＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、もしくは他の光媒体などの取り外し可能、不揮発性の光ディスクに対する読み取りおよび書き込みを行うための光ディスク・ドライブ、あるいはその組合せを含むか、またはこれらに結合されるか、あるいはその両方であることができる。他のハードウェア・コンポーネントまたはソフトウェア・コンポーネントあるいはその両方を、中央電子回路複合体１１と併用できるということが理解されるべきである。その例として、マイクロコード、デバイス・ドライバ、冗長プロセッシング・ユニット、外部ディスク・ドライブ・アレイ、ＲＡＩＤシステム、テープ・ドライブ、およびデータ・アーカイブ・ストレージ・システムなどが挙げられるが、これらに限定されない。

さらに、中央電子回路複合体１１は、他の多数の汎用または専用のコンピューティング・システム環境または構成で運用され得る。中央電子回路複合体１１での使用に適した周知のコンピューティング・システム、環境、または構成、あるいはその組合せの例としては、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ：personal computer）システム、サーバ・コンピュータ・システム、シン・クライアント、シック・クライアント、ハンドヘルドまたはラップトップ・デバイス、マイクロプロセッサ・システム、マイクロプロセッサベース・システム、セット・トップ・ボックス、プログラマブル・コンシューマ・エレクトロニクス、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ・システム、メインフレーム・コンピュータ・システム、およびこれらのシステムまたはデバイスのいずれかを含む分散クラウド・コンピューティング環境などが挙げられるが、これらに限定されない。

中央電子回路複合体１１は、１つまたは複数の実施形態では、論理分割または仮想化あるいはその両方のサポートを提供する。１つの実施形態では、図８Ｂに示されているように、メモリ１２は、例えば、１つまたは複数の論理パーティション２０、論理パーティションを管理するハイパーバイザ２１、およびプロセッサ・ファームウェア２２を含んでいる。ハイパーバイザ２１の１つの例は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニューヨーク州アーモンク市）によって提供されるプロセッサ・リソース／システム管理機構（ＰＲ／ＳＭ（ＴＭ）：Processor Resource/System Manager）である。本明細書において使用されるとき、ファームウェアは、例えば、プロセッサのマイクロコードを含む。ファームウェアは、例えば、上位レベルのマシン・コードの実装において使用される、ハードウェア・レベルの命令またはデータ構造あるいはその両方を含む。１つの実施形態では、ファームウェアは、例えば、信頼できるソフトウェアを含んでいるマイクロコード、または基盤になるハードウェアに固有のマイクロコードとして通常は提供され、システムのハードウェアへのオペレーティング・システムのアクセスを制御する、独自のコードを含む。ＰＲ／ＳＭは、少なくとも１つの管轄区域内のＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの商標または登録商標である。

各論理パーティション２０は、別々のシステムとして機能することができる。すなわち、各論理パーティションは、独立してリセットされて、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニューヨーク州アーモンク市）によって提供されるｚ／ＯＳ（Ｒ）オペレーティング・システムなどのゲスト・オペレーティング・システム２３、または結合機能制御コード（ＣＦＣＣ：ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｆａｃｉｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｄｅ）などの他の制御コード２４を実行し、異なるプログラム２５と共に動作することができる。論理パーティション内で実行されるオペレーティング・システムまたはアプリケーション・プログラムは、完全なシステム全体にアクセスできるように見えるが、実際は、その一部のみが利用可能である。ｚ／ＯＳオペレーティング・システムが例として提供されているが、本発明の１つまたは複数の態様に従って、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎまたは他の企業あるいはその両方によって提供される他のオペレーティング・システムが使用され得る。

メモリ１２は、論理パーティションに割り当てられる物理プロセッサ・リソースであるＣＰＵ１３（図８Ａ）に結合される。例えば、論理パーティション２０は、１つまたは複数の論理プロセッサを含み、それらの論理プロセッサの各々は、論理パーティションに動的に割り当てられる物理プロセッサ・リソース１３の全部または一部を表す。

さらに別の実施形態では、中央電子回路複合体は、（論理分割をサポートするか、またはサポートしない）仮想マシンのサポートを提供する。図８Ｃに示されているように、中央電子回路複合体１１のメモリ１２は、例えば、１つまたは複数の仮想マシン２６、仮想マシンを管理する仮想マシン・マネージャ（ハイパーバイザ２７など）、およびプロセッサ・ファームウェア２８を含んでいる。ハイパーバイザ２７の１つの例は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニューヨーク州アーモンク市）によって提供されるｚ／ＶＭ（Ｒ）ハイパーバイザである。ハイパーバイザは、ホストと呼ばれることがある。ｚ／ＶＭは、少なくとも１つの管轄区域内のＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの商標または登録商標である。

中央電子回路複合体の仮想マシンのサポートは、多数の仮想マシン２６を動作させることができるようにし、各仮想マシン２６は、異なるプログラム２９で動作し、Ｌｉｎｕｘ（Ｒ）オペレーティング・システムなどのゲスト・オペレーティング・システム３０を実行することができる。各仮想マシン２６は、別々のシステムとして機能することができる。すなわち、各仮想マシンは、独立してリセットされ、ゲスト・オペレーティング・システムを実行し、異なるプログラムで動作することができる。仮想マシン内で実行されるオペレーティング・システムまたはアプリケーション・プログラムは、完全なシステム全体にアクセスできるように見えるが、実際は、その一部のみが利用可能である。ｚ／ＶＭおよびＬｉｎｕｘが例として提供されているが、本発明の１つまたは複数の態様に従って、他の仮想マシン・マネージャまたはオペレーティング・システムあるいはその両方が使用され得る。Ｌｉｎｕｘ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ（世界規模での商標の所有者であるＬｉｎｕｓ Ｔｏｒｖａｌｄｓの専用実施権者）からのサブライセンスに従って、登録商標Ｌｉｎｕｘ（Ｒ）が使用される。

本発明の１つまたは複数の態様を組み込んで使用するためのコンピューティング環境の別の実施形態が、図９Ａを参照して説明される。この例では、コンピューティング環境３６は、例えば、１つまたは複数のバス４０または他の接続あるいはその両方を介して互いに結合された、ネイティブ中央処理装置（ＣＰＵ）３７、メモリ３８、および１つまたは複数の入出力デバイスまたはインターフェイスあるいはその両方３９を含む。例として、コンピューティング環境３６は、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（ニューヨーク州アーモンク市）によって提供されるＰｏｗｅｒＰＣ（Ｒ）プロセッサ、ヒューレット・パッカード社（カリフォルニア州パロアルト市）によって提供されるインテル（Ｒ）Ｉｔａｎｉｕｍ（Ｒ）ＩＩプロセッサ内蔵ＨＰ Ｓｕｐｅｒｄｏｍｅ、あるいはＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、ヒューレット・パッカード社、インテル社、Ｏｒａｃｌｅ社、もしくは他の企業、またはその組合せによって提供されるアーキテクチャに基づく他のマシン、あるいはその組合せを含んでよい。ＰｏｗｅｒＰＣは、少なくとも１つの管轄区域内のＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｍａｃｈｉｎｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎの商標または登録商標である。Ｉｔａｎｉｕｍは、米国および他の国における、インテル社またはその子会社の商標または登録商標である。

ネイティブ中央処理装置３７は、環境内で処理中に使用される１つもしくは複数の汎用レジスタまたは１つもしくは複数の専用レジスタあるいはその両方などの、１つまたは複数のネイティブ・レジスタ４１を含む。これらのレジスタは、いずれかの特定の時点での環境の状態を表す情報を含む。

さらに、ネイティブ中央処理装置３７は、メモリ３８に格納された命令およびコードを実行する。１つの特定の例では、中央処理装置は、メモリ３８に格納されたエミュレータ・コード４２を実行する。このコードは、あるアーキテクチャで構成されたコンピューティング環境が、別のアーキテクチャをエミュレートできるようにする。例えば、エミュレータ・コード４２は、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅハードウェア・アーキテクチャ以外のアーキテクチャに基づくマシン（ＰｏｗｅｒＰＣプロセッサ、ＨＰ Ｓｕｐｅｒｄｏｍｅサーバなど）が、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅハードウェア・アーキテクチャをエミュレートし、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅハードウェア・アーキテクチャに基づいて開発されたソフトウェアおよび命令を実行できるようにする。

エミュレータ・コード４２に関連するさらなる詳細が、図９Ｂを参照して説明される。メモリ３８に格納されたゲスト命令４３は、ネイティブＣＰＵ３７のアーキテクチャ以外のアーキテクチャにおいて実行されるように開発された（例えば、マシン命令と相互関係がある）ソフトウェア命令を含む。例えば、ゲスト命令４３は、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅハードウェア・アーキテクチャに基づくプロセッサ上で実行するように設計されるが、代わりに、例えばインテルＩｔａｎｉｕｍ ＩＩプロセッサであってよい、ネイティブＣＰＵ３７上でエミュレートされる。１つの例では、エミュレータ・コード４２は、メモリ３８から１つまたは複数のゲスト命令４３を取得するため、および取得された命令のローカル・バッファリングを任意選択的に提供するための命令フェッチ・ルーチン４４を含む。エミュレータ・コード４２は、取得されたゲスト命令の種類を決定するため、およびゲスト命令を、１つまたは複数の対応するネイティブ命令４６に変換するための命令変換ルーチン４５も含む。この変換は、例えば、ゲスト命令によって実行される機能を識別すること、およびこの機能を実行するためのネイティブ命令を選択することを含む。

さらに、エミュレータ・コード４２は、ネイティブ命令の実行を引き起こすためのエミュレーション制御ルーチン４７を含む。エミュレーション制御ルーチン４７は、ネイティブＣＰＵ３７に、１つまたは複数のすでに取得されたゲスト命令をエミュレートするネイティブ命令のルーチンを実行させ、そのような実行の終了時に、次のゲスト命令またはゲスト命令のグループの取得をエミュレートするために、制御を命令フェッチ・ルーチンに返してよい。ネイティブ命令４６の実行は、データをメモリ３８からレジスタに読み込むこと、データをレジスタからメモリに再び格納すること、または変換ルーチンによって決定された任意の種類の算術演算もしくは論理演算を実行することを含んでよい。

例えば、各ルーチンは、メモリに格納されてネイティブ中央処理装置３７によって実行されるソフトウェアにおいて実装される。他の例では、ルーチンまたは動作のうちの１つまたは複数は、ファームウェア、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの任意の組合せにおいて実装される。エミュレートされたプロセッサのレジスタは、ネイティブＣＰＵのレジスタ４１を使用して、またはメモリ３８内の位置を使用することによって、エミュレートされ得る。実施形態では、ゲスト命令４３、ネイティブ命令４６、およびエミュレータ・コード４２は、同じメモリ内に存在してよく、または異なるメモリ・デバイス間で分配され得る。

本発明の態様に従って、エミュレートされる命令は、本明細書に記載されたベクトル・パック・ゾーン・レジスタ命令、ベクトル・アンパック・ゾーン・ハイ命令、およびベクトル・アンパック・ゾーン・ロー命令を含む。

前述されたコンピューティング環境は、使用可能なコンピューティング環境の例にすぎない。分割されない環境、分割された環境、クラウド環境、またはエミュレートされた環境、あるいはその組合せを含むが、これらに限定されない、他の環境が使用されてよく、実施形態はいずれか１つの環境に限定されない。本明細書ではコンピューティング環境のさまざまな例が説明されるが、本発明の１つまたは複数の態様が、多くの種類の環境と共に使用され得る。本明細書で提供されるコンピューティング環境は、例にすぎない。

各コンピューティング環境は、本発明の１つまたは複数の態様を含むように構成されることが可能である。

１つまたは複数の態様がクラウド・コンピューティングに関連してよい。

本開示にはクラウド・コンピューティングに関する詳細な説明が含まれているが、本明細書において示された教示の実装は、クラウド・コンピューティング環境に限定されないと理解されるべきである。本発明の実施形態は、現在既知であるか、または今後開発される任意の他の種類のコンピューティング環境と組み合わせて実装され得る。

クラウド・コンピューティングは、構成可能な計算リソース（例えば、ネットワーク、ネットワーク帯域幅、サーバ、処理、メモリ、ストレージ、アプリケーション、仮想マシン、およびサービス）の共有プールへの便利なオンデマンドのネットワーク・アクセスを可能にするためのサービス提供モデルであり、管理上の手間またはサービス・プロバイダとのやりとりを最小限に抑えて、これらのリソースを迅速にプロビジョニングおよび解放することができる。このクラウド・モデルは、少なくとも５つの特徴、少なくとも３つのサービス・モデル、および少なくとも４つのデプロイメント・モデルを含んでよい。

特徴は、次のとおりである。

オンデマンドのセルフ・サービス：クラウドの利用者は、サーバの時間およびネットワーク・ストレージなどの計算能力を一方的に、サービス・プロバイダとの人間的なやりとりを必要とせず、必要に応じて自動的にプロビジョニングすることができる。

幅広いネットワーク・アクセス：クラウドの能力は、ネットワークを経由して利用可能であり、標準的なメカニズムを使用してアクセスできるため、異種のシン・クライアントまたはシック・クライアント・プラットフォーム（例えば、携帯電話、ラップトップ、およびＰＤＡ）による利用を促進する。

リソース・プール：プロバイダの計算リソースは、プールされ、マルチテナント・モデルを使用して複数の利用者に提供される。さまざまな物理的および仮想的リソースが、要求に従って動的に割り当ておよび再割り当てされる。場所に依存しないという感覚があり、利用者は通常、提供されるリソースの正確な場所に関して管理することも知ることもないが、さらに高い抽象レベルでは、場所（例えば、国、州、またはデータセンター）を指定できることがある。

迅速な順応性：クラウドの能力は、迅速かつ柔軟に、場合によっては自動的にプロビジョニングされ、素早くスケールアウトし、迅速に解放されて素早くスケールインすることができる。プロビジョニングに使用できる能力は、利用者には、多くの場合、任意の量をいつでも無制限に購入できるように見える。

測定されるサービス：クラウド・システムは、計測機能を活用することによって、サービスの種類（例えば、ストレージ、処理、帯域幅、およびアクティブなユーザのアカウント）に適した抽象レベルで、リソースの使用を自動的に制御および最適化する。リソースの使用状況は、監視、制御、および報告されることが可能であり、利用されるサービスのプロバイダと利用者の両方に透明性を提供する。

サービス・モデルは、次のとおりである。

ＳａａＳ（Software as a Service）：利用者に提供される能力は、クラウド・インフラストラクチャ上で稼働しているプロバイダのアプリケーションの利用である。それらのアプリケーションは、Ｗｅｂブラウザ（例えば、Ｗｅｂベースの電子メール）などのシン・クライアント・インターフェイスを介して、さまざまなクライアント・デバイスからアクセスできる。利用者は、ネットワーク、サーバ、オペレーティング・システム、ストレージ、または個々のアプリケーション機能を含む基盤になるクラウド・インフラストラクチャを、限定的なユーザ固有のアプリケーション構成設定を行う可能性を除き、管理することも制御することもない。

ＰａａＳ（Platform as a Service）：利用者に提供される能力は、プロバイダによってサポートされるプログラミング言語およびツールを使用して作成された、利用者が作成または取得したアプリケーションをクラウド・インフラストラクチャにデプロイすることである。利用者は、ネットワーク、サーバ、オペレーティング・システム、またはストレージを含む基盤になるクラウド・インフラストラクチャを管理することも制御することもないが、デプロイされたアプリケーション、および場合によってはアプリケーション・ホスティング環境の構成を制御することができる。

ＩａａＳ（Infrastructure as a Service）：利用者に提供される能力は、処理、ストレージ、ネットワーク、および他の基本的な計算リソースのプロビジョニングであり、利用者は、オペレーティング・システムおよびアプリケーションを含むことができる任意のソフトウェアをデプロイして実行できる。利用者は、基盤になるクラウド・インフラストラクチャを管理することも制御することもないが、オペレーティング・システム、ストレージ、デプロイされたアプリケーションを制御することができ、場合によっては、選択されたネットワーク・コンポーネント（例えば、ホスト・ファイアウォール）を限定的に制御できる。

デプロイメント・モデルは、次のとおりである。

プライベート・クラウド：このクラウド・インフラストラクチャは、組織のためにのみ運用される。この組織またはサード・パーティによって管理することができ、オンプレミスまたはオフプレミスに存在することができる。

コミュニティ・クラウド：このクラウド・インフラストラクチャは、複数の組織によって共有され、関心事（例えば、任務、セキュリティ要件、ポリシー、およびコンプライアンスに関する考慮事項）を共有している特定のコミュニティをサポートする。これらの組織またはサード・パーティによって管理することができ、オンプレミスまたはオフプレミスに存在することができる。

パブリック・クラウド：このクラウド・インフラストラクチャは、一般ユーザまたは大規模な業界団体が使用できるようになっており、クラウド・サービスを販売する組織によって所有される。

ハイブリッド・クラウド：このクラウド・インフラストラクチャは、データおよびアプリケーションの移植を可能にする標準化された技術または独自の技術（例えば、クラウド間の負荷バランスを調整するためのクラウド・バースト）によって固有の実体を残したまま互いに結合された２つ以上のクラウド（プライベート、コミュニティ、またはパブリック）の複合である。

クラウド・コンピューティング環境は、ステートレス、疎結合、モジュール性、および意味的相互運用性に重点を置いたサービス指向の環境である。クラウド・コンピューティングの中心になるのは、相互接続されたノードのネットワークを含んでいるインフラストラクチャである。

ここで図１０を参照すると、例示的なクラウド・コンピューティング環境５０が示されている。図示されているように、クラウド・コンピューティング環境５０は、クラウドの利用者によって使用されるローカル・コンピューティング・デバイス（例えば、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ：personal digital assistant）または携帯電話５４Ａ、デスクトップ・コンピュータ５４Ｂ、ラップトップ・コンピュータ５４Ｃ、または自動車コンピュータ・システム５４Ｎ、あるいはその組合せなど）が通信できる１つまたは複数のクラウド・コンピューティング・ノード５２を含んでいる。ノード５２は、互いに通信してよい。ノード５２は、１つまたは複数のネットワーク内で、本明細書において前述されたプライベート・クラウド、コミュニティ・クラウド、パブリック・クラウド、もしくはハイブリッド・クラウド、またはこれらの組合せなどに、物理的または仮想的にグループ化され得る（図示されていない）。これによって、クラウド・コンピューティング環境５０は、クラウドの利用者がローカル・コンピューティング・デバイス上でリソースを維持する必要のないインフラストラクチャ、プラットフォーム、またはＳａａＳ、あるいはその組合せを提供できる。図１０に示されたコンピューティング・デバイス５４Ａ～Ｎの種類は、例示のみが意図されており、コンピューティング・ノード５２およびクラウド・コンピューティング環境５０は、任意の種類のネットワークまたはネットワーク・アドレス可能な接続（例えば、Ｗｅｂブラウザを使用した接続）あるいはその両方を経由して任意の種類のコンピュータ制御デバイスと通信することができると理解される。

ここで図１１を参照すると、クラウド・コンピューティング環境５０（図１０）によって提供される機能的抽象レイヤのセットが示されている。図１１に示されたコンポーネント、レイヤ、および機能は、例示のみが意図されており、本発明の実施形態がこれらに限定されないということが、あらかじめ理解されるべきである。図示されているように、次のレイヤおよび対応する機能が提供される。

ハードウェアおよびソフトウェア・レイヤ６０は、ハードウェア・コンポーネントおよびソフトウェア・コンポーネントを含む。ハードウェア・コンポーネントの例としては、メインフレーム６１、ＲＩＳＣ（Reduced Instruction Set Computer）アーキテクチャベースのサーバ６２、サーバ６３、ブレード・サーバ６４、ストレージ・デバイス６５、ならびにネットワークおよびネットワーク・コンポーネント６６が挙げられる。一部の実施形態では、ソフトウェア・コンポーネントは、ネットワーク・アプリケーション・サーバ・ソフトウェア６７およびデータベース・ソフトウェア６８を含む。

仮想化レイヤ７０は、仮想サーバ７１、仮想ストレージ７２、仮想プライベート・ネットワークを含む仮想ネットワーク７３、仮想アプリケーションおよびオペレーティング・システム７４、ならびに仮想クライアント７５などの仮想的実体を提供できる抽象レイヤを備える。

一例を挙げると、管理レイヤ８０は、以下で説明される機能を提供してよい。リソース・プロビジョニング８１は、クラウド・コンピューティング環境内でタスクを実行するために利用される計算リソースおよび他のリソースの動的調達を行う。計測および価格設定８２は、クラウド・コンピューティング環境内でリソースが利用される際のコスト追跡、およびそれらのリソースの利用に対する請求書またはインボイスの送付を行う。一例を挙げると、それらのリソースは、アプリケーション・ソフトウェア・ライセンスを含んでよい。セキュリティは、クラウドの利用者およびタスクのＩＤ検証を行うとともに、データおよび他のリソースの保護を行う。ユーザ・ポータル８３は、クラウド・コンピューティング環境へのアクセスを利用者およびシステム管理者に提供する。サービス・レベル管理８４は、必要なサービス・レベルを満たすように、クラウドの計算リソースの割り当ておよび管理を行う。サービス水準合意（ＳＬＡ：Service Level Agreement）計画および実行８５は、今後の要求が予想されるクラウドの計算リソースの事前準備および調達を、ＳＬＡに従って行う。

ワークロード・レイヤ９０は、クラウド・コンピューティング環境で利用できる機能の例を示している。このレイヤから提供されるワークロードおよび機能の例としては、マッピングおよびナビゲーション９１、ソフトウェア開発およびライフサイクル管理９２、仮想クラスルーム教育の配信９３、データ解析処理９４、トランザクション処理９５、ならびにベクトル・パックおよびベクトル・アンパック処理９６が挙げられる。

本発明の態様は、任意の可能な統合の技術的詳細レベルで、システム、方法、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはその組合せであってよい。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるためのコンピュータ可読プログラム命令を含んでいるコンピュータ可読ストレージ媒体を含んでよい。

コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令実行デバイスによって使用するための命令を保持および格納できる有形のデバイスであることができる。コンピュータ可読ストレージ媒体は、例えば、電子ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、光ストレージ・デバイス、電磁ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、またはこれらの任意の適切な組合せであってよいが、これらに限定されない。コンピュータ可読ストレージ媒体のさらに具体的な例の非網羅的リストは、ポータブル・フロッピー（Ｒ）・ディスク、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：random access memory）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：read-onlymemory）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ：erasableprogrammable read-only memoryまたはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ：static random access memory）、ポータブル・コンパクト・ディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ：compact disc read-only memory）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ：digital versatile disk）、メモリ・スティック、フロッピー（Ｒ）・ディスク、命令が記録されているパンチカードまたは溝の中の隆起構造などの機械的にエンコードされるデバイス、およびこれらの任意の適切な組合せを含む。本明細書において使用されるとき、コンピュータ可読ストレージ媒体は、電波または他の自由に伝搬する電磁波、導波管または他の送信媒体を伝搬する電磁波（例えば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、あるいはワイヤを介して送信される電気信号などの、それ自体が一過性の信号であると解釈されるべきではない。

本明細書に記載されたコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読ストレージ媒体から各コンピューティング・デバイス／処理デバイスへ、またはネットワーク（例えば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、広域ネットワーク、またはワイヤレス・ネットワーク、あるいはその組合せ）を介して外部コンピュータもしくは外部ストレージ・デバイスへダウンロードされ得る。このネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、ワイヤレス送信、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、またはエッジ・サーバ、あるいはその組合せを備えてよい。各コンピューティング・デバイス／処理デバイス内のネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェイスは、コンピュータ可読プログラム命令をネットワークから受信し、それらのコンピュータ可読プログラム命令を各コンピューティング・デバイス／処理デバイス内のコンピュータ可読ストレージ媒体に格納するために転送する。

本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ：instruction-set-architecture）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路のための構成データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語もしくは同様のプログラミング言語などの手続き型プログラミング言語を含む１つもしくは複数のプログラミング言語の任意の組合せで記述されたソース・コードもしくはオブジェクト・コードであってよい。コンピュータ可読プログラム命令は、ユーザのコンピュータ上で全体的に実行すること、ユーザのコンピュータ上でスタンドアロン・ソフトウェア・パッケージとして部分的に実行すること、ユーザのコンピュータ上およびリモート・コンピュータ上でそれぞれ部分的に実行すること、またはリモート・コンピュータ上もしくはサーバ上で全体的に実行することができる。後者のシナリオでは、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ：local area network）もしくは広域ネットワーク（ＷＡＮ：widearea network）を含む任意の種類のネットワークを介してユーザのコンピュータに接続されてよく、または接続は、（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを介して）外部コンピュータに対して行われてよい。一部の実施形態では、本発明の態様を実行するために、例えばプログラマブル・ロジック回路、フィールドプログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ：field-programmable gate arrays）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ：programmable logic arrays）を含む電子回路は、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによってコンピュータ可読プログラム命令を実行し、電子回路をカスタマイズしてよい。

本発明の態様は、本明細書において、本発明の実施形態に従って、方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図またはブロック図あるいはその両方を参照して説明される。フローチャート図またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、およびフローチャート図またはブロック図あるいはその両方に含まれるブロックの組合せが、コンピュータ可読プログラム命令によって実装されるということが理解されるであろう。

これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定される機能／動作を実施する手段を作り出すべく、コンピュータ、または他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに提供されてマシンを作り出すものであってよい。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、命令が格納されたコンピュータ可読ストレージ媒体がフローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定される機能／動作の態様を実施する命令を含んでいる製品を備えるように、コンピュータ可読ストレージ媒体に格納され、コンピュータ、プログラム可能なデータ処理装置、または他のデバイス、あるいはその組合せに特定の方式で機能するように指示できるものであってもよい。

コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ上、他のプログラム可能な装置上、または他のデバイス上で実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定される機能／動作を実施するように、コンピュータ、他のプログラム可能なデータ処理装置、または他のデバイスに読み込まれてもよく、それによって、一連の動作可能なステップを、コンピュータ上、他のプログラム可能な装置上、またはコンピュータ実装プロセスを生成する他のデバイス上で実行させる。

図内のフローチャートおよびブロック図は、本発明のさまざまな実施形態に従って、システム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。これに関連して、フローチャートまたはブロック図内の各ブロックは、規定された論理機能を実装するための１つまたは複数の実行可能な命令を備える、命令のモジュール、セグメント、または部分を表してよい。一部の代替の実装では、ブロックに示された機能は、図に示された順序とは異なる順序で発生してよい。例えば、連続して示された２つのブロックは、実際には、含まれている機能に応じて、１つのステップとして実現されるか、同時に実行されるか、時間的に部分的もしくは完全に重複する方法で実質的に同時に実行されるか、または場合によっては逆の順序で実行され得る。ブロック図またはフローチャート図あるいはその両方の各ブロック、およびブロック図またはフローチャート図あるいはその両方に含まれるブロックの組合せは、規定された機能もしくは動作を実行するか、または専用ハードウェアおよびコンピュータ命令の組合せを実行する専用ハードウェアベースのシステムによって実装されるということにも注意する。

上に加えて、顧客の環境の管理を提供するサービス・プロバイダによって、１つまたは複数の態様が提供されること、提示されること、デプロイされること、管理されること、サービス提供されることなどが行われてよい。例えば、サービス・プロバイダは、１人または複数の顧客のために１つまたは複数の態様を実行するコンピュータ・コードまたはコンピュータ・インフラストラクチャあるいはその両方を作成すること、維持すること、サポートすることなどを行うことができる。その見返りとして、サービス・プロバイダは、例えばサブスクリプションまたは料金契約あるいはその両方の下で、顧客から支払いを受け取ってよい。追加または代替として、サービス・プロバイダは、１つまたは複数のサード・パーティへの広告コンテンツの販売から支払いを受け取ってよい。

１つの態様では、１つまたは複数の実施形態を実行するために、アプリケーションがデプロイされ得る。１つの例として、アプリケーションのデプロイは、１つまたは複数の実施形態を実行するよう機能するコンピュータ・インフラストラクチャを提供することを含む。

さらなる態様として、コンピュータ可読コードをコンピューティング・システムに統合することを含むコンピューティング・インフラストラクチャがデプロイされてよく、このコンピューティング・インフラストラクチャでは、コンピューティング・システムと組み合わせたコードが、１つまたは複数の実施形態を実行できる。

さらに別の態様として、コンピュータ可読コードをコンピュータ・システムに統合することを含んでいる、コンピューティング・インフラストラクチャを統合するためのプロセスが提供され得る。コンピュータ・システムは、コンピュータ可読媒体を備え、このコンピュータ可読媒体では、コンピュータ媒体が１つまたは複数の実施形態を含む。コンピュータ・システムと組み合わせたコードは、１つまたは複数の実施形態を実行できる。

上ではさまざまな実施形態が説明されたが、それらは単なる例である。例えば、１つまたは複数の態様を組み込むため、または１つまたは複数の態様を使用するため、あるいはその両方のために、他のアーキテクチャのコンピューティング環境が使用され得る。さらに、さまざまな命令または動作が使用され得る。さらに、さまざまな種類のレジスタまたは異なるレジスタあるいはその両方が使用され得る。さらに、数値を表すために使用される他の形式が採用され得る。一例として、本発明の態様は、分離した符号付きゾーン１０進数形式、符号なしパック１０進数形式、または他の形式、あるいはその組合せの数値部分に使用され得る。多くの変形が可能である。

本明細書では、さまざまな態様が説明される。さらに、本発明の態様の思想から逸脱することなく、多くの変形が可能である。本明細書に記載された各態様または特徴およびその変形を、特に矛盾しない限り、任意の他の態様または特徴と組み合わせることができるということに、注意するべきである。

さらに、他の種類のコンピューティング環境が、恩恵を受けることができ、使用され得る。一例として、プログラム・コードの格納または実行あるいはその両方を行うのに適した、システム・バスを介して直接的または間接的にメモリ素子に結合された少なくとも２つのプロセッサを含んでいる、データ処理システムを使用できる。これらのメモリ素子は、例えば、プログラム・コードの実際の実行時に使用されるローカル・メモリ、バルク・ストレージ、および実行時にバルク・ストレージからコードが取得されなければならない回数を減らすために少なくとも一部のプログラム・コードを一時的に格納するキャッシュ・メモリを含む。

入出力デバイスまたはＩ／Ｏデバイス（キーボード、ディスプレイ、ポインティング・デバイス、ＤＡＳＤ、テープ、ＣＤ、ＤＶＤ、サム・ドライブ、および他の記憶媒体などを含むが、これらに限定されない）は、直接的に、または介在するＩ／Ｏコントローラを通じて、システムに結合できる。ネットワーク・アダプタがシステムに結合され、介在するプライベート・ネットワークまたはパブリック・ネットワークを通じて、データ処理システムを、他のデータ処理システムまたはリモート・プリンタもしくはストレージ・デバイスに結合できるようにしてもよい。モデム、ケーブル・モデム、およびイーサネット（Ｒ）・カードは、使用可能なネットワーク・アダプタのうちの、ごくわずかの種類にすぎない。

本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としており、制限することを意図していない。本明細書において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈で特に明示的に示されない限り、複数形も含むよう意図されている。「備える」または「備えている」あるいはその両方の用語は、本明細書で使用される場合、記載された機能、整数、ステップ、動作、要素、またはコンポーネント、あるいはその組合せの存在を示すが、１つまたは複数の他の機能、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント、またはこれらのグループ、あるいはその組合せの存在または追加を除外していないということが、さらに理解されるであろう。

下の特許請求の範囲内のすべての手段またはステップおよび機能要素の対応する構造、材料、動作、および等価なものは、もしあれば、具体的に請求されるとき、他の請求される要素と組み合わせて機能を実行するための任意の構造、材料、または動作を含むことが意図されている。１つまたは複数の実施形態の説明は、例示および説明の目的で提示されているが、網羅的であることは意図されておらず、開示された形態に限定されない。多くの変更および変形が、当業者にとって明らかであろう。さまざまな態様および実際的な適用を最も適切に説明するため、および他の当業者が、企図されている特定の用途に適しているようなさまざまな変更を伴う多様な実施形態を理解できるようにするために、実施形態が選択されて説明された。

Claims (20)

1. コンピューティング環境内の処理を容易にするためのコンピュータ・プログラム製品であって、前記コンピュータ・プログラム製品が、
   １つまたは複数のコンピュータ可読ストレージ媒体と、前記１つまたは複数のコンピュータ可読ストレージ媒体に集合的に格納されたプログラム命令とを備え、前記プログラム命令が、
   １つの１０進数形式と別の１０進数形式の間の変換を実行するための命令を実行することを含む方法を実行し、前記１つの１０進数形式または前記他の１０進数形式がゾーン１０進数形式であり、前記実行することが、
   前記命令を使用して指定された少なくとも１つのレジスタから値を取得することと、
   前記値の少なくとも一部を前記１つの１０進数形式から前記１つの１０進数形式と異なる前記他の１０進数形式に変換し、変換された結果を提供することと、
   前記変換された結果から取得された結果を、前記命令を使用して指定された単一のレジスタに書き込むこととを含む、コンピュータ・プログラム製品。
2. 前記１つの１０進数形式が前記ゾーン１０進数形式であり、前記他の１０進数形式がパック１０進数形式である、請求項１に記載のコンピュータ・プログラム製品。
3. 前記１つの１０進数形式がパック１０進数形式であり、前記他の１０進数形式が前記ゾーン１０進数形式である、請求項１に記載のコンピュータ・プログラム製品。
4. 前記値を前記取得することが、
   前記命令の少なくとも１つのフィールドを使用して指定された第１のベクトル・レジスタから第１の値を取得することと、
   前記命令の少なくとも１つのフィールドを使用して指定された第２のベクトル・レジスタから第２の値を取得することと、
   前記第１の値および前記第２の値を連結して前記値を取得することとを含む、請求項１ないし３のいずれか一項に記載のコンピュータ・プログラム製品。
5. 前記書き込むことが、
   前記結果として書き込まれる前記変換された結果の桁数を決定することと、
   前記結果として書き込まれる前記変換された結果の前記決定された桁数を選択することと、
   前記選択された、決定された桁数を前記単一のレジスタに書き込むこととを含む、請求項１ないし４のいずれか一項に記載のコンピュータ・プログラム製品。
6. 前記桁数を前記決定することが、前記命令を使用して指定された制御をチェックすることを含み、前記単一のレジスタが単一のベクトル・レジスタである、請求項５に記載のコンピュータ・プログラム製品。
7. 前記値の少なくとも一部を前記変換することが、前記値の選択された桁を変換して、前記変換された結果を取得することを含む、請求項１ないし６のいずれか一項に記載のコンピュータ・プログラム製品。
8. 前記選択された桁が、前記値の左端の１５桁を含む、請求項７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
9. 前記選択された桁が、前記値の右端の１６桁を含み、前記変換することが、前記値の符号を変換することをさらに含む、請求項７に記載のコンピュータ・プログラム製品。
10. 前記書き込むことが、前記変換された結果を前記単一のレジスタの選択された部分に書き込むことを含み、前記単一のレジスタがベクトル・レジスタである、請求項１ないし９のいずれか一項に記載のコンピュータ・プログラム製品。
11. コンピューティング環境内の処理を容易にするためのコンピュータ・システムであって、前記コンピュータ・システムが、
    メモリと、
    前記メモリと通信するプロセッサとを備え、前記コンピュータ・システムが方法を実行するように構成されており、前記方法が、
    １つの１０進数形式と別の１０進数形式の間の変換を実行するための命令を実行することを含み、前記１つの１０進数形式または前記他の１０進数形式がゾーン１０進数形式であり、前記実行することが、
    前記命令を使用して指定された少なくとも１つのレジスタから値を取得することと、
    前記値の少なくとも一部を前記１つの１０進数形式から前記１つの１０進数形式と異なる前記他の１０進数形式に変換し、変換された結果を提供することと、
    前記変換された結果から取得された結果を、前記命令を使用して指定された単一のレジスタに書き込むこととを含む、コンピュータ・システム。
12. 前記１つの１０進数形式が前記ゾーン１０進数形式であり、前記他の１０進数形式がパック１０進数形式である、請求項１１に記載のコンピュータ・システム。
13. 前記１つの１０進数形式がパック１０進数形式であり、前記他の１０進数形式が前記ゾーン１０進数形式である、請求項１１に記載のコンピュータ・システム。
14. 前記値を前記取得することが、
    前記命令の少なくとも１つのフィールドを使用して指定された第１のベクトル・レジスタから第１の値を取得することと、
    前記命令の少なくとも１つのフィールドを使用して指定された第２のベクトル・レジスタから第２の値を取得することと、
    前記第１の値および前記第２の値を連結して前記値を取得することとを含む、請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載のコンピュータ・システム。
15. 前記書き込むことが、
    前記結果として書き込まれる前記変換された結果の桁数を決定することと、
    前記結果として書き込まれる前記変換された結果の前記決定された桁数を選択することと、
    前記選択された、決定された桁数を前記単一のレジスタに書き込むこととを含む、請求項１１ないし１４のいずれか一項に記載のコンピュータ・システム。
16. コンピューティング環境内の処理を容易にするコンピュータ実装方法であって、前記コンピュータ実装方法が、
    １つの１０進数形式と別の１０進数形式の間の変換を実行するための命令を実行することを含み、前記１つの１０進数形式または前記他の１０進数形式がゾーン１０進数形式であり、前記実行することが、
    前記命令を使用して指定された少なくとも１つのレジスタから値を取得することと、
    前記値の少なくとも一部を前記１つの１０進数形式から前記１つの１０進数形式と異なる前記他の１０進数形式に変換し、変換された結果を提供することと、
    前記変換された結果から取得された結果を、前記命令を使用して指定された単一のレジスタに書き込むこととを含む、コンピュータ実装方法。
17. 前記１つの１０進数形式が前記ゾーン１０進数形式であり、前記他の１０進数形式がパック１０進数形式である、請求項１６に記載のコンピュータ実装方法。
18. 前記１つの１０進数形式が前記パック１０進数形式であり、前記他の１０進数形式がゾーン１０進数形式である、請求項１６に記載のコンピュータ実装方法。
19. 前記値を前記取得することが、
    前記命令の少なくとも１つのフィールドを使用して指定された第１のベクトル・レジスタから第１の値を取得することと、
    前記命令の少なくとも１つのフィールドを使用して指定された第２のベクトル・レジスタから第２の値を取得することと、
    前記第１の値および前記第２の値を連結して前記値を取得することとを含む、請求項１６ないし１８のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。
20. 前記書き込むことが、
    前記結果として書き込まれる前記変換された結果の桁数を決定することと、
    前記結果として書き込まれる前記変換された結果の前記決定された桁数を選択することと、
    前記選択された、決定された桁数を前記単一のレジスタに書き込むこととを含む、請求項１６ないし１９のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。