JPH05324313A - データ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １０進数演算命令を実行可能なデータ処理装
置において、多バイトに及ぶ可変長の１０進数データに
対するメモリアクセスやアラインメントやデータ形式の
変換のコストをできるだけ減らす。 【構成】 １０進数データを固定小数点数の２進数デー
タに変換する１０進２進変換部と、固定小数点数の２進
数データをデータ形式を識別するタグ部を持った擬似的
な固定小数点数の２進数データに変換する擬似的２進変
換部と、データ形式を判別するタグ判別部と、データを
アンパック形式の１０進数データに変換して出力制御装
置に出力する出力用アンパック変換部を備え、メモリ上
の１０進数データを可能なかぎり擬似的な固定小数点数
の２進数データに変換して、１０進数演算処理をこの擬
似的なデータから固定小数点数の２進データを抽出して
演算処理が行えるようにしたデータ処理装置を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、プログラミング言語
ＣＯＢＯＬなどによる事務処理用計算機によく使用され
る１０進数演算機械命令の動作が可能なデータ処理装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】データ処理装置が処理の対象としている
情報は極めて多岐にわたり、整数、実数、複素数、ベク
トル、行列、グラフ、トリー、図形、イメージなどが扱
われている。このような情報は全て２進数のデータとし
て表現されるが、一般によく使用される種類の情報につ
いては特定の表現形式を定義し、その表現形式について
演算や変換の命令が用意されている。データの表現方法
としては、入出力装置と中央処理装置との間でデータの
やりとりに使用される論理（文字）データ、中央処理装
置にて比較的高速な演算処理の対象となる固定小数点数
データ、浮動小数点数データが一般的なものである。

【０００３】１０進数のデータ形式と演算は特にＣＯＢ
ＯＬ言語などのプログラミング言語を意識して設計され
ており、１０進数データは通常の固定小数点数や浮動小
数点数の２進数データとお互いに変換される。１０進数
データは、アンパック形式（ゾーン形式）またはパック
形式のいずれかで表現され、どちらも長さは可変であ
る。アンパック形式の１０進数データは、アルファベッ
トの文字または特殊文字のようなより大きな文字セット
を表すコードデータの一部分に相当し、人間が読む形の
数値データを入力、編集、出力するのに適している。仮
にアンパック形式の１０進数データに直接働きかける１
０進数演算の命令がない場合、このアンパック形式はま
ずパック形式に変換する必要がある。この代表的な例と
して、ＩＢＭ Ｓｙｓｔｅｍ／３７０のアーキテクチャ
がある。

【０００４】このように、１０進数データの長さは、数
バイトから２００バイト以上に及ぶものまであり、固定
小数点数データや浮動小数点数データの長さが４、８バ
イト程度で済むのに対し、メモリアクセスのコストは増
えるし、メモリ使用領域の消費も増える。同時に１０進
数データそのものの演算処理のコストも当然増えてく
る。したがって、２進数データとしての固定小数点数や
浮動小数点数だけでの処理で済ませることができないか
ぎり、１０進数データ演算処理のコストを極力抑えるよ
うに従来から様々な努力が行われてきた。

【０００５】例えば、公開特許公報平２−１２８２２３
号の演算処理装置もその１例である。この特許では、１
０進数演算命令のそれぞれで使用するオペランドデータ
を演算処理装置内に蓄えておき、１０進数演算命令が連
続しているときにこの蓄えてあるオペランドデータが使
用可能かどうかをチェックし、使用可能ならばメモリか
らリードせずに蓄えてあるものを利用するというもので
ある。これによると、演算処理時間で大きなウェイトを
占めるメモリリード時間、データのアラインメント時
間、データ形式変換（パック形式←→アンパック形式）
時間を節約することができる。

【０００６】一方では、ソフトウェアによる処理系の都
合で、不必要なデータ形式変換（パック形式←→アンパ
ック形式）操作が実際に行われているという傾向もあ
る。つまり、ＣＯＢＯＬ等の高級言語の処理系では、プ
ログラムのソース上には１０進数データがアンパック形
式で書かれているので、容易さの観点からプログラム実
行時においてもそのままメモリ上にアンパック形式で保
持しておくことが多い。そして、実際にこのアンパック
形式のデータに対して演算を行う時点でパック形式に変
換しその結果をアンパック形式に変換して格納するとい
う安易な手法がとられている。

【０００７】本来、計算機がデータそのものについて演
算処理を行うときには、２進数データが存在するだけで
必要な処理が可能であり、１０進数データは入出力時に
おいて初めて必要になる。データの表現形式を計算機の
処理のコストの軽い順に並べると、２進数データ、パッ
ク形式の１０進数データ、アンパック形式の１０進数デ
ータとなる。これに対して、多くの局面でソースコード
上からそのまま得られるアンパック形式の１０進数デー
タがそのままメモリ上に保持され、演算処理もパック形
式に変換して１０進数演算命令によって行われているの
が現状である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の１０進数演算を
行う計算機では２進数データに比べて冗長な１０進数デ
ータをメモリ上に文字データに近いアンパック形式のま
ま保持しておくことが多く、その１０進数データの演算
処理にあたってはパック形式に変換されて行われ、結果
の格納もアンパック形式に戻されることが多かった。つ
まり、２進数演算処理よりもコストの大きい１０進数演
算処理が多く行われ、１０進数演算のたびにデータ形式
変換処理が行われていた。これらの１０進数データに関
する命令処理により２進数データだけを取り扱う計算機
に比べて大幅に性能が劣化する。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、１０進数データの演算や変換の
命令処理の大きなコストが中央処理装置の負担となるの
を避け、計算機の全体実行性能に与えるオーバヘッドを
軽減するデータ処理装置を得ることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求の範囲第１項の発明
に係るデータ処理装置では、１０進数演算命令が実行可
能なデータ処理装置において、中央処理装置の命令実行
時に、アンパック形式とパック形式の１０進数データを
固定小数点数の２進数データに変換する１０進２進変換
部と、固定小数点数の２進数データを入力とし、データ
形式を識別するタグ部を固定小数点数の２進数データに
付加した擬似的な固定小数点数の２進数データを生成す
る擬似的２進変換部と、入力されたデータ形式を判別す
るタグ判別部と、主記憶制御装置から出力制御装置への
データ出力時に、データをアンパック形式の１０進数デ
ータに変換し、出力制御装置への伝達系に出力する出力
用アンパック変換部を備え、アンパック形式の１０進数
データをパック形式の１０進数データに変換する命令の
実行の際、入力として読み込んだアンパック形式の１０
進数データを擬似的な固定小数点数の２進数データに変
換し、出力位置のメモリ上へ格納し、入力として読み込
んだ時点で、既に擬似的な固定小数点数の２進数データ
が入力位置のメモリ上に存在する場合は、そのデータを
出力位置のメモリに格納し、１０進数演算命令の実行の
際に、入力にパック形式の１０進数データがきた場合は
擬似的な固定小数点数の２進数データに変換して演算
し、結果を擬似的な固定小数点数の２進数データとして
格納し、パック形式の１０進数データをアンパック形式
の１０進数データに変換する命令の実行の際は、入力さ
れたデータがパック形式の１０進数データ、または擬似
的な２進数データの場合はそのまま出力位置のメモリに
格納するようにしたものである。

【００１１】請求の範囲第２項の発明に係るデータ処理
装置では、さらにパック形式の１０進数データから固定
小数点数の２進数データに変換する命令の実行の際は、
入力データとしてパック形式の１０進数データ、または
擬似的な固定小数点数の２進数データがきた場合は固定
小数点数の２進数データに変換して出力位置のメモリに
格納し、固定小数点数の２進数データからパック形式の
１０進数データに変換する命令の実行の際は、固定小数
点数の２進数データから擬似的な固定小数点数の２進数
データに変換して出力位置のメモリに格納するようにし
たものである。

【００１２】請求の範囲第３項の発明に係るデータ処理
装置では、１０進数演算命令が実行可能なデータ処理装
置において、中央処理装置の命令実行時に、アンパック
形式とパック形式の１０進数データを固定小数点数の２
進数データに変換する１０進２進変換部と、固定小数点
数の２進数データを入力とし、データ形式を識別するタ
グ部を固定小数点数の２進数データに付加した擬似的な
固定小数点数の２進数データを生成する擬似的２進変換
部と、入力されたデータ形式を判別するタグ判別部と、
主記憶制御装置から出力制御装置へのデータ出力時に、
データをアンパック形式の１０進数データに変換し、出
力制御装置への伝達系に出力する出力用アンパック変換
部を備え、コンパイラにより、パック形式とアンパック
形式の１０進数データを相互に変換する変換命令には、
アセンブラコードを出力せず、前記変換命令に後続する
命令に対しては、前記変換命令に対応する入力位置のデ
ータを参照するようにアセンブラコードを出力し、１０
進数演算命令の実行に関して、入力データにアンパック
形式の１０進数、またはパック形式の１０進数データが
きた場合は、擬似的な固定小数点数の２進数に変換して
演算し、結果を擬似的な固定小数点数の２進数データと
して格納するようにしたものである。

【００１３】請求の範囲第４項の発明に係るデータ処理
装置では、１０進数演算命令が実行可能なデータ処理装
置において、中央処理装置の命令実行時に、アンパック
形式とパック形式の１０進数データを固定小数点数の２
進数データに変換する１０進２進変換部と、固定小数点
数の２進数データを入力とし、データ形式を識別するタ
グ部を固定小数点数の２進数データに付加した擬似的な
固定小数点数の２進数データを生成する擬似的２進変換
部と、入力されたデータ形式を判別するタグ判別部と、
主記憶制御装置から出力制御装置へのデータ出力時に、
そのデータをアンパック形式の１０進数データに変換す
る作業を中央処理装置とは独立して行う出力用アンパッ
ク変換部を備えるようにしたものである。

【００１４】

【作用】この発明に係るデータ処理装置は、アンパック
形式からパック形式の１０進数データの変換命令では擬
似的な固定小数点数の２進数データに変換し、１０進数
演算命令の実行は、パック形式の１０進数データを擬似
的な固定小数点数の２進数データに変換して演算し、結
果を擬似的な固定小数点数の２進数データとして格納
し、パック形式からアンパック形式の１０進数データの
変換命令では、何も行わず出力位置のメモリに格納する
ので、１０進数データの演算命令を擬似的な固定小数点
数の２進数データに変換して行う、出力の際は出力用ア
ンパック変換装置で擬似的な固定小数点数の２進数デー
タやパック形式の１０進数データをアンパック形式の１
０進数データに変換して出力制御装置に出力する。

【００１５】また、パック形式の１０進数データから固
定小数点数の２進数データへの変換命令には固定小数点
数の２進数データに変換し、固定小数点数の２進数デー
タからパック形式の１０進数データへの変換命令では擬
似的な固定小数点数の２進数データに変換して出力位置
のメモリに格納するので、さらに１０進数データの処理
を２進数データに置き換えて行う。

【００１６】また、コンパイラにより、パック形式とア
ンパック形式の１０進数データを相互に変換する変換命
令には、アセンブラコードを出力せず、前記変換命令に
後続する命令に対しては、前記変換命令に対応する入力
位置のデータを参照するようにアセンブラコードを出力
し、１０進数演算命令の実行に関しては、入力に１０進
数データがきた場合は擬似的な固定小数点数の２進数デ
ータに変換して演算し、結果を擬似的な固定小数点数の
２進数データに変換して格納するので、パック形式とア
ンパック形式の１０進数データの変換を行う命令語をア
センブラコード上から実質的に取り去り、コンパイラに
よるアセンブラコードの最適化処理となる。

【００１７】さらに、主記憶制御装置から出力制御装置
へのデータ出力時に、そのデータをアンパック形式の１
０進数データに変換する作業を中央処理装置とは独立し
て行うので、中央処理装置の性能を上げることができ
る。

【００１８】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。以下で実現するデータ処理装置は、Ｉ
ＢＭのＳｙｓｔｅｍ／３７０のアーキテクチャに基づい
ている。図１はこの発明によるデータ処理装置の一実施
例の概略構成を示すブロック図である。図２は従来のデ
ータ処理装置の概略構成を示すブロック図である。図に
おいて、１Ａ、１ＢはＳｙｓｔｅｍ／３７０アーキテク
チャで定義される一般命令、浮動小数点命令、制御命令
などの中枢処理を行う中央処理装置である。中央処理装
置１Ａは中央処理装置１Ｂのように算術論理演算装置
（ＡＬＵ）に付加される１０進数演算を直接行うための
機能は持たない。この発明の中央処理装置１Ａは２進数
データの演算処理機能を中心にもつ算術論理演算装置、
ワークレジスタや制御レジスタなどのレジスタ群、機械
命令各種を実行するために各部を制御する制御装置など
から構成される。５はタグ判別装置であり、入力される
データの最初の１バイトのデータを取り込みそのビット
パターンにより、入力データがパック形式の１０進数デ
ータか、アンパック形式の１０進数データか、後述する
擬似的な固定小数点数の２進数データかを判定する機能
を持つ。６は固定小数点数の２進数データを入力とし、
これを２進数データの長さを調べて、データの長さを定
義するタグ部を先頭に置き擬似的な固定小数点数の２進
データに変換する擬似的２進変換装置である。７はアン
パック形式やパック形式の１０進数データを固定小数点
数の２進数データに変換する１０進２進変換装置であ
る。中央処理装置１Ａには１０進数データのかわりに、
擬似的な２進数データで効率よく演算処理を行う上記の
新たな機能を制御する装置が組込まれている。２は主記
憶制御装置であり、従来のものと同様に主記憶３を高速
にアクセスできるようにキャッシュメモリやＴＬＢなど
を内蔵し、中央処理装置１Ａ、１Ｂがデータの読み書き
を効率よく行うことを可能にする。４は入出力制御装置
であり、主記憶制御装置２と入出力データのやりとりが
行えるようになっている。８は出力用アンパック変換装
置であり、擬似的な固定小数点数の２進データと固定小
数点数の２進データとパック形式の１０進数データを、
主記憶制御装置２から入出力制御装置４に出力する際
に、アンパック形式の１０進数データに変換する機能を
有し、主記憶制御装置２に組込まれている。

【００１９】図３（ａ）は固定小数点数の２進データと
パック形式及びアンパック形式の１０進数のデータフォ
ーマットを示す図である。図３（ｂ）は１０進数データ
で使用される４ビットのコードの１０進数の数字と符号
への対応を示す図である。図において２１は固定小数点
数の２進データフォーマット、２２はパック形式の１０
進数データフォーマット、２３はアンパック形式の１０
進数データフォーマット、２４は４ビットのデータ部、
２５、２６は４ビットの符号部である。図４は固定小数
点数の２進数と擬似的な固定小数点数の２進数データの
フォーマットを示す図である。本発明で行うとしている
主要ポイントは１０進数データを入力とする命令で擬似
的な固定小数点数の２進数データをかわりに入力させよ
うとするものである。したがって、擬似的な２進数デー
タはパック形式及びアンパック形式の１０進数データと
すぐに区別ができる必要がある。ここで、図３をみると
わかるように、パック形式もアンパック形式も最初の１
バイトを構成する前半及び後半の各４ビットは、同時に
それぞれ１０１０以上になることはない。そこで、擬似
的な２進数のフォーマットとして、最初の１バイトをデ
ータ形式の種別を定義するタグ領域とする図４に示すよ
うなものを本実施例では採用する。３２ビット計算機が
もっとも効率よくアクセスしやすいデータの大きさは４
バイトであるから、高速にアクセスできる基本的な固定
小数点数の２進数データとしては２４ビット分を使用す
ることができる。これから、ほとんどの数値データは
４、８バイト程度の領域で使用できることになる。

【００２０】また、Ｓｙｓｔｅｍ／３７０アーキテクチ
ャにおけるパック形式の１０進数データのサポートする
数値の範囲は、データの最大長が１６バイトなので、数
字３１桁及び符号となる。これをカバーする固定小数点
数データのビット長としては、１０７ビットであり１４
バイトで十分となる。また、擬似的な固定小数点数の２
進数データのタグの種類としては、３６通り選択できる
のでこれから１４種類の擬似的な固定小数点数の２進数
データを定義できる。

【００２１】次に１０進数データの演算処理がどのよう
になされるのか順を追って述べる。作成されたプログラ
ムの実行可能なモジュールがメモリ上に置かれている場
合に、数値データも基本的に文字データなので、アンパ
ック形式の１０進データとなっていることが多く、パッ
ク形式での演算処理後にまたアンパック形式として戻さ
れる傾向がある。

【００２２】まず、アンパック形式の１０進数データを
パック形式の１０進数データに変換する命令についての
処理は図５のようになる。１０進データが演算の対象と
される前に、アンパック形式からパック形式に変換する
命令（Ｓｙｓｔｅｍ／３７０の命令ではＰＡＣＫ命令）
の実行時に、入力がアンパック形式の１０進数データで
あった場合、この１０進数データを１０進２進変換装置
７が固定小数点数の２進データに変換し、つづいて、擬
似的２進変換装置がその２進データの長さを調べ、タグ
部をその２進数データの前に付加して、擬似的な固定小
数点数の２進数データに変換して、入力及び出力の各デ
ータ位置に格納する。ここで重要な点は擬似的な固定小
数点数の２進数データは最小データが２バイトとなるの
で、入力データが１バイト分しかない場合は隣接領域を
破壊してしまうので擬似的な２進数データで上書きして
はいけないということである。ただし、後の演算処理で
も０〜９の４ビットの数字と符号だけのデータなので、
１バイト長のアンパック形式は上書きを行われない。こ
の場合再アクセスの度に擬似的な固定小数点数の２進デ
ータへの変換が伴うが、１バイトのアンパック形式の１
０進数データは符号と４ビットの固定小数点数の２進数
データなので、他のデータ長の処理と比べて以後取り扱
うコストは大きくない。この変換命令で結果として得ら
れる擬似的な２進数データは大半は４バイト程度である
ことが予測されるので、キャッシュメモリ上に置かれ後
続の演算命令でレジスタ上のデータと同様に高速なアク
セスを行えると期待できる。

【００２３】同様にアンパック形式からパック形式に変
換する命令の実行時に、入力が既に擬似的な固定小数点
数の２進数データであった場合、出力位置のデータ位置
にそのままの擬似的な固定小数点数の２進数データを格
納する。

【００２４】次に上記の変換命令によって得られた擬似
的な固定小数点数の２進数データに対して１０進数の演
算命令を実行することになるが、もし、万が一入力にパ
ック形式の１０進数データがきたら、前処理として擬似
的な固定小数点数の２進数データに変換して演算処理を
行う。ここで重要な点はパック形式の１０進数データで
は、１〜４と１／２のバイトの長さのものは、上書きで
きないことである。同じデータの長さで表現できる整数
の範囲は図６に示すように、５バイト以上でないと、擬
似的な固定小数点数の２進数データがカバーできないの
で、この場合は入力データの位置に上書きはしない。通
常の場合は、入出力オペランドを擬似的な固定小数点数
の２進数データとして演算処理を行う。大抵は３２ビッ
トの固定小数点数の２進数データとして通常の算術論理
演算装置がマスク、シフト処理を付加する程度でかなり
そのまま使用できる。メモリ上の出力位置には当然擬似
的な固定小数点数の２進数データとして演算結果を格納
する。

【００２５】またパック形式の１０進数データをアンパ
ック形式の１０進数データに変換する命令（Ｓｙｓｔｅ
ｍ／３７０の命令ではＵＮＰＡＣＫ命令）については、
出力時とも限らないのであえてパック形式の１０進数デ
ータをアンパック形式の１０進数データに変換するよう
なことはしない。また、入力として擬似的な固定小数点
数の２進数データがきた場合もそのままにしておく。し
たがって、この変換命令の実行は入力されたデータをそ
のまま出力位置に格納することになる。この動作は図７
に示すようなものとなる。実際のアンパック形式への変
換は入出力制御装置４にデータが送り出されるときに、
出力用アンパック変換装置８で行われる。

【００２６】次に、パック形式の１０進数データを固定
小数点数の２進数データに変換する命令（Ｓｙｓｔｅｍ
／３７０の命令ではＣＶＢ命令）については、特に頻繁
に使用される傾向はないが、入力としてパック形式の１
０進数データがきても、擬似的な固定小数点数の２進数
データがきても、３２ビットの固定小数点数の２進数デ
ータに変換して、出力位置に格納する。入力が擬似的な
固定小数点数の２進数データであった場合、そのデータ
フォーマットからデータをマスクしシフトするだけで３
２ビットの固定小数点数の２進数データが得られる。こ
の動作は図７に示すようなものとなる。

【００２７】逆に、固定小数点数の２進数データをパッ
ク形式の１０進数データに変換する命令（Ｓｙｓｔｅｍ
／３７０の命令ではＣＶＤ命令）についても、同様に頻
繁に使用されることはないが、上記と逆の変換となる固
定小数点数の２進数データから擬似的な固定小数点数の
２進数データへの変換を行い、出力位置に格納する。こ
ちらも、やはり同様に入力の固定小数点数の２進数デー
タを下位側にシフトして空いた上位側に論理演算のＯＲ
で擬似的な固定小数点数の２進数データが得られる。

【００２８】ただし、この擬似的な固定小数点数の２進
数データの生成方法には、いくつかの方式が考えられ
る。もっとも簡単な方式は、完成した固定小数点数の２
進数データの４バイト分のデータ部にそのままデータ部
の４バイト長を示す擬似的な固定小数点数の２進数デー
タのタグ部を付加するものである。さらに、完成した擬
似的な固定小数点数の２進数データをメモリアクセスの
効率のよい４バイト長にするために、４バイトの固定小
数点数の上位１バイトつまりタグ部に相当する部分が全
て０になっているかどうかを調べて、全て０になってい
ない場合は上記のように処理し、全て０になっている場
合は上位１バイトにデータ部の３バイト長を示す擬似的
な固定小数点数の２進数データのタグ部を埋込み全体で
４バイト長の擬似的な固定小数点数の２進数データを完
成するというような方式も考えられる。この方式を図９
に示す。

【００２９】上記のアンパック形式及びパック形式の１
０進数の演算処理は擬似的な固定小数点数の２進数デー
タとして通常出力によって、出力する。この出力処理の
段階で初めてアンパック形式の１０進数データは実質的
に必要となる。この出力処理で中央処理装置１Ａが入出
力制御装置４へデータを送出した後で、その出力データ
そのものについて中央処理装置１Ａがアクセスすること
は通常はない。よって、実質的なアンパック形式への変
換は中央処理装置と独立して行うことができ、アンパッ
ク形式のデータは入出力装置に近いところで生成されれ
ばよいので、入出力制御装置４へデータを送出する主記
憶制御装置２の送出口にこのアンパック形式への変換装
置を設ければよい。出力しようとするメモリ上のデータ
が既にアンパック形式の１０進数データであったなら、
そのまま送出すればよいし、擬似的な固定小数点数の２
進数データであったなら、このアンパック形式への変換
装置により変換しながら、入出力制御装置４へ送出す
る。この動作を図１０に示す。

【００３０】実施例２．これまで述べてきた実施例は、
従来の計算機のコンパイラやリンカ等で生成された実行
形式のロードモジュールをそのまま実行できるものであ
った。この新しい擬似的な固定小数点数の２進数の導入
によって、わざわざアセンブラコードで明示的にアンパ
ック形式とパック形式との間の変換を示す必要はなくな
った。そこで、本実施例のデータ処理装置で作成された
プログラムについては、コンパイラであえてこのアンパ
ック形式の１０進数データとパック形式の１０進数デー
タとの間の変換命令を出力することはせずに、この変換
命令の出力データを参照する後続命令からは、変換後の
データ位置、すなわち、出力の位置には何もデータが置
かれていないので変換命令の入力データを参照するよう
に変更したアセンブラコードを出力するようにする。こ
のようにすると、１０進数演算命令では、アンパック形
式の１０進数データも入力としてくる場合もあるが、こ
のときも演算の前処理として擬似的な固定小数点数の２
進数データに変換する。以上のようにすることで、アン
パック形式の１０進数データとパック形式の１０進数デ
ータとの間での変換命令は全て削除でき、最適化された
アセンブラコードを得ることができる。この新旧の両実
行形式のロードモジュールを本実施例は実行することが
できる。具体的なアセンブラコード生成の最適化処理の
例を図１１に示す。

【００３１】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、通常の
２進数データの演算よりコストの大きい１０進数データ
の演算を擬似的な２進数データを導入することによっ
て、２進数データの演算にかなり近いコストで演算処理
を行うことができ、３２ビット長より長い場合が多い可
変長の１０進数データを処理することにより生じる不要
なメモリアクセス、アラインメント、データ形式の変換
処理をできるだけ避けることが可能であり、中央処理装
置の全体の性能を向上させる。

【００３２】また、１０進数演算処理の結果をアンパッ
ク形式の１０進数データに戻すことを出力時点まで可能
なかぎり遅らせ、その変換処理も中央処理装置とは異な
る処理装置で行うことで、さらに中央処理装置の性能を
上げることができる。

【００３３】さらには、コンパイラの工夫も加味するこ
とで、アセンブラコードの最適化もでき、コード量の削
減となるので、不要な命令のためのメモリアクセスをも
減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による１０進数データに関
する演算や変換の命令の処理の実行が可能なデータ処理
装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】従来の１０進数データに関する演算や変換の命
令の処理の実行が可能なデータ処理装置の概略構成を示
すブロック図である。

【図３】２進数データとパック形式及びアンパック形式
（ゾーン形式）の１０進数データのフォーマットを示す
図である。

【図４】擬似的な固定小数点数の２進数データのフォー
マットを示す図である。

【図５】アンパック形式の１０進数データをパック形式
の１０進数データに変換する命令での処理について示す
図である。

【図６】パック形式の１０進数データと擬似的な固定小
数点数の２進数データのバイト長さと表現できる整数の
範囲を示す図である。

【図７】パック形式の１０進数データをアンパック形式
の１０進数データに変換する命令での処理について示す
図である。

【図８】パック形式の１０進数データを固定小数点数の
２進数データに変換する命令での処理について示す図で
ある。

【図９】固定小数点数の２進数データをパック形式の１
０進数データに変換する命令での処理について示す図で
ある。

【図１０】メモリ上のデータを出力装置へ出力する命令
での処理について示す図である。

【図１１】コンパイラによる最適なアセンブラコードを
生成する最適化処理について示す図である。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ 中央処理装置 ２ 主記憶制御装置 ３ 主記憶 ４ 入出力制御装置 ５ タグ判別装置 ６ 擬似的２進変換装置 ７ １０進２進変換装置 ８ 出力用アンパック変換装置 １０ キャッシュデータバス １１ メモリデータバス １２ 入出力データバス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １０進数演算命令が実行可能なデータ処
   理装置において、中央処理装置の命令実行時に、アンパ
   ック形式とパック形式の１０進数データを固定小数点数
   の２進数データに変換する１０進２進変換部と、固定小
   数点数の２進数データを入力とし、データ形式を識別す
   るタグ部を固定小数点数の２進数データに付加した擬似
   的な固定小数点数の２進数データを生成する擬似的２進
   変換部と、入力されたデータ形式を判別するタグ判別部
   と、主記憶制御装置から出力制御装置へのデータ出力時
   に、データをアンパック形式の１０進数データに変換
   し、出力制御装置への伝達系に出力する出力用アンパッ
   ク変換部を備え、 アンパック形式の１０進数データをパック形式の１０進
   数データに変換する命令の実行の際は、入力として読み
   込んだアンパック形式の１０進数データを擬似的な固定
   小数点数の２進数データに変換し出力位置のメモリ上へ
   格納し、入力として読み込んだ時点で、既に擬似的な固
   定小数点数の２進数データが入力位置のメモリ上に存在
   する場合は、そのデータを出力位置のメモリに格納し、 １０進数演算命令の実行の際に、入力にパック形式の１
   ０進数データがきた場合は擬似的な固定小数点数の２進
   数データに変換して演算し、結果を擬似的な固定小数点
   数の２進数データとして格納し、 パック形式の１０進数データをアンパック形式の１０進
   数データに変換する命令の実行の際は、入力されたデー
   タがパック形式の１０進数データ、または擬似的な２進
   数データの場合はそのまま出力位置のメモリに格納する
   ことを特徴とするデータ処理装置。
2. 【請求項２】 パック形式の１０進数データから固定小
   数点数の２進数データに変換する命令の実行の際は、入
   力データとしてパック形式の１０進数データ、または擬
   似的な固定小数点数の２進数データがきた場合は固定小
   数点数の２進数データに変換して出力位置のメモリに格
   納し、 固定小数点数の２進数データからパック形式の１０進数
   データに変換する命令の実行の際は、固定小数点数の２
   進数データから擬似的な固定小数点数の２進数データに
   変換して出力位置のメモリに格納することを特徴とする
   請求項第１項に記載のデータ処理装置。
3. 【請求項３】 １０進数演算命令が実行可能なデータ処
   理装置において、中央処理装置の命令実行時に、アンパ
   ック形式とパック形式の１０進数データを固定小数点数
   の２進数データに変換する１０進２進変換部と、固定小
   数点数の２進数データを入力とし、データ形式を識別す
   るタグ部を固定小数点数の２進数データに付加した擬似
   的な固定小数点数の２進数データを生成する擬似的２進
   変換部と、入力されたデータ形式を判別するタグ判別部
   と、主記憶制御装置から出力制御装置へのデータ出力時
   に、データをアンパック形式の１０進数データに変換
   し、出力制御装置への伝達系に出力する出力用アンパッ
   ク変換部を備え、 コンパイラにより、パック形式とアンパック形式の１０
   進数データを相互に変換する変換命令には、アセンブラ
   コードを出力せず、前記変換命令に後続する命令に対し
   ては、前記変換命令に対応する入力位置のデータを参照
   するようにアセンブラコードを出力し、 １０進数演算命令の実行に関して、入力データにアンパ
   ック形式の１０進数、またはパック形式の１０進数デー
   タがきた場合は、擬似的な固定小数点数の２進数データ
   に変換して演算し、結果を擬似的な固定小数点数の２進
   数データとして格納することを特徴とするデータ処理装
   置。
4. 【請求項４】 １０進数演算命令が実行可能なデータ処
   理装置において、中央処理装置の命令実行時に、アンパ
   ック形式とパック形式の１０進数データを固定小数点数
   の２進数データに変換する１０進２進変換部と、固定小
   数点数の２進数データを入力とし、データ形式を識別す
   るタグ部を固定小数点数の２進数データに付加した擬似
   的な固定小数点数の２進数データを生成する擬似的２進
   変換部と、入力されたデータ形式を判別するタグ判別部
   と、主記憶制御装置から出力制御装置へのデータ出力時
   に、そのデータをアンパック形式の１０進数データに変
   換する作業を中央処理装置とは独立して行う出力用アン
   パック変換部を備えたことを特徴とするデータ処理装
   置。