JPS593643A - 関数型マシンの実行制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の技術分野 本発明は関数型マシンの実行制御方式、特に例えばＬｉ
５戸　などの関数型言語を処理するマシンにおいて、ユ
ーザが指示する毎に関数を１個ずつ評価してその情況を
出力するような場合のステップ・モードと、連続的に実
行する通常モードとの切替えを簡易に行うことができる
ようにすると共に。

通常モード時における効率低下を防止した関数型マシン
の実行制御方式に関するものである。

（２）　　技術の背景 例えば、リスト処理に用いられるＬｉ５ｐなどの関数型
言語を処理する計算機においては、インタ７’　ＩＪ夕
が関数型言語で記述されたソース・プログラムを直接に
解釈し、実行していくようにされる。

従って、ユーザは計算機と会話をしつつインタラクティ
ブにプログラムの実行やデバグを行うことができる。プ
ログラムを試験する場合には、プログラムされた関数を
連続的に実行するのではなくて、ユーザが指示する毎に
、関数を１つずつ評価実行し、それに伴って評価しよう
としている関数の名前や引数の値、リターン値または検
出したエラー情報などをユーザに通知したり１例えば大
域変数の値などの環境に関するユーザの間合せに応答す
る機能が有効になる。

（３）従来技術と問題点 第１図は一般的なインタプリタの動作サイクル説明図、
第２図は従来のステップ制御ルーチンの処理説明図を示
す。

第１図図示の如く、一般にインタプリタ１は。

関数型言語で作成されたプログラム２の関数を再帰的に
評価し、実行する。すなわち、第１図図示処理３によっ
て１次に評価する関数のタイプをチェックし、処理４に
よって引数の評価を行ない。

処理５によってその関数の起動または評価を実行した後
、再び処理３に戻り９次の関数の処理を同様に繰返す。

複数の関数から構成される関数群からなるプログラム２
は９通常インタプリタ１によって連続的に評価され実行
される。しかし、プログラムの開発段階では、連続的に
実行した場合にバグの存在個所が不明となるので、１ス
テツプずつ実行しながらチェックしていくことが必要に
なる。そこで。

従来関数型言語のインタプリタにおいては９例えば第１
図図示Ａ点にディレール・ポイントを設け。

そのＡ点に第２図図示の如きステップ制御ルーチン６を
挿入して、関数単位にその動作を確認できるようにされ
ていた。

すなわち、第１図図示処理３によって関数のタイプチェ
ックをしたのちに、第２図図示ステップ制御ルーチン６
によって、まずステップ蓼モードであるかどうかの判定
が行われる。もし、デバグ時などであれば、予め定めら
れた記憶域にステップ・モードの表示がなされる。そし
て、ステップ・モードでないときには、第１図図示処理
４に直ちに制御が渡されるが、ステップ・モードである
ときには９次に現在処理対象となっている関数が。

ユーザ自身が定義した関数であるかどうかの判定が行わ
れる。ユーザ自身が定義した関数である場合にのみ、デ
ィスプレイまたはプリンタにプロンプト、すなわちユー
ザへの応答促進メツセージを出力し、ユーザからの指示
を待つ。ユーザからの指示としては１例えば、■次の関
数の実行とその情況報告、■現在の環境（例えば大域変
数の値）の間合せ、■実行モードの変更（例えばステッ
プ・モードのキャンセル）、といったものがあり。

ユーザからの指示があった場合に、その指示を実行して
、その後第１図図示処理３に制御を移行するようにされ
る。従って関数単位にユーザがプログラムの実行に関与
できることとなる。

しかし、上記従来の方式によれば、インタプリタ１に第
２図に図示したステップ制御ルーチン６を埋込む必要が
あり、非ステツプ・モードの通常時においても、常にソ
フトウェアによって現在ステップ・モードであるか否か
の判定が動的に行われることとなる。従って、非ステツ
プ・モード時の効率が低下するという問題があった。特
に、インタプリタによる高級言語マシンの場合、インタ
プリタ自身の効率は直接全体の性能に影響する。

（４）発明の目的 本発明は上記問題点の解決を図り９通常時におけるイン
タプリタの性能を低下させることなく。

ステップ・モードの処理をサポートできるようにするこ
とを目的としている。

（５）発明の構成 そのため９本発明ケよ９例えば第１図図示Ａ点で。

ステップ・モードであるときにのみマイクロレベルの割
込が発生するような手段を設け、ハードウェアによって
自動的にステップ・モード処理部へ制御が移行するよう
にしたものである。すなわち。

本発明の関数型マシンの実行制御方式は、インタプリタ
が関数型言語を解釈しつつ実行する関数型マシンにおい
て、上記インタプリタが実行するマイクロ命令にステッ
プ例外を営利けるかどうか全示す制御域を設けるととも
に、上記関数型言語全連続的に処理する通常モードまた
はインタラクティブに処理するステップ・モードを指示
するモード指示部と、上記モード指示部がステップ・モ
ードを示しているときに上記マイクロ命令の制御域“が
ステップ例外受付は可能状態であれば割込を発生させる
例外検出部と、インタラクティブに処理ナベきステップ
動作のレベルを決定するステップ制御語と、上記例外検
出部によって起動され上記ステップ制御語の内容に従っ
てステップ動作を実行処理するステップ・モード処理部
とをそなえたことを特徴としている。

以下図面を参照しつつ実施例にもとづいて説明する。

（６）発明の実施例 第゛３図は本発明の一実施例構成を示す。図中。

１はインタプリタ、ｌ０Ｆｉマイクロ命令実行制御部、
１１はマイクロ命令レジスタ、１２は一般例外（ＥＸＰ
）ビット、１３はステップ例外（ＳＥＸＰ）ビット、１
４はモード指示に用いられるステップ・フラグ、１５お
よび１６はアンド・ゲート、１７はオア・ゲート、１８
はシーケンス制御部、１９はマイクロプログラム・カウ
ンタ、２０ハテコーダ、２１はコントロール・ストレジ
（Ｃ８）。

２ｚ・はステップ制御＠、２３はステップ・モード処理
部を表わす。

第３図において、インタプリタ１はＣ８２１に記憶され
たマイクロ命令によるマイクロ・プログラムによって、
関数型言語を解釈しつつ実行する。

マイクロ命令実行制御部１０は、これらのマイクロ命令
を逐次フェッチして実行処理する制御部である。Ｃ８２
１ＶＣ記憶されたマイクロ命令は１通常マイクロ・プロ
グラム・カウンタ１９の値によって決定されるアドレス
から、マイクロ命令レジスタ１１に読み上げられる。各
マイクロ命令には。

一般の実行シーケンスの例外（Ｅｘｃｇｐｔｉｏｎ　）
を受付けるかどうかを示す制御域であるＥＸＰビット１
２に加えて、ステップ例外を受付けるかどうかを示す制
御域である８ＥＸＰビツト１３のフィールドが設けられ
る。なお、インタプリタ１による処理内容によっては、
上記ＥＸＰビット１２および５ＥＸＰピツ）１３ｉ同じ
制御域で兼用するようにしてもよい。この実施例におい
ては、５ＢＸＰピツト１３が別個に設けられている場合
について説明する。

ステップ・フラグ１４は、関数型言語を連続的に処理す
る通常モードまたはインタラクティブに処理するステッ
プ・モードを指示するモード指示部であって９例えばフ
リップ・フロップで構成される。ステップ・モード時に
は、「１」にセットされる。ステップ・フラグ１４０セ
ツトまたはリセットは、プログラムによって、または操
作パネルからのスイッチのオン／オフによって行われる
。

シーケンス制御部１８は、マイクロ・プログラムの実行
シーケンスを制御するロジックであって。

次に実行すべきシーケンスを決定して、デコーダ２０に
よってそのアドレスを選択するようにされるＯ ステップ制御語２２は、ステップ・モード時にインタラ
クティブに処理すべきステップ動作のレベルを指示する
ものである。特定のレジスタまたは主メモリ上の所定の
位置等に設けられる。ユーザが、インタプリタ１の起動
に先立ち、またはインタプリタ１の実行最中に、所望の
値を任意に設定できるようになっている。ステップ制御
語２２の各ピッ）Ａ、Ｂ、・・・Ｃのオン／オフによっ
て。

例えば■全関数についてステップ動作を行うかどうか、
■ユーザ定義関数のみステップ動作を行うかどうか、■
関数名アトム・ヘッダにトレース（Ｔταｃｍ　）指示
しである関数のみステップ動作を行うかどうか、または
■ユーザ定義関数内の全関数についてステップ動作を行
うかどうか９等の指示を行うことができるようにされる
。関数型言語においては、関数呼出しのネスティングが
多く用いられ、ユーザ定義関数から、多数の他の関数が
呼び出されるので、ユーザはステップ制御語２２を適当
に操作することによって、必要な個所だけステップ動作
に入るように選択できることとなる。

ステップ・モード処理部２３は、ステップ制御語２２の
内容に従って、ステップ動作を実行処理するものである
。

次にマイクロ命令実行制御部１００制御動作について説
明する。

ィンタプリタエのマイクロ命令のうち、第１図図示Ａ点
の位置に相当するマイクロ命令についての５ＥＸＰビツ
ト１３は、インタプリタ１の作成時に予めオンとなるよ
うに設定される。ユーザは。

関数型言語によって作成されたプログラムを試験する場
合には、ステップ制御語２２にどのレベルでステップ動
作を実行させるかについての表示を行い、ステップ・フ
ラグ１４ｉセツトする。そこで、インタプリタ１を起動
すると、インタプリタ１が次に評価する関数タイプを調
べた後、ｓｇｘＰビット１３がオンとなったマイクロ命
令が、マイクロ命令レジスタ１３にロードされることに
なる０ ８ＥＸＰビツト１３の情報は、ステップ・フラグ１４の
出力信号と共に、アンド・ゲート１５に入力される。今
、どちらもオンになっているので。

アンド・ゲート１５の出力もオンとなり、オア・ゲート
１７を経由して、シーケンス制御部１８に例外条件の発
生が伝達されることになる。この点の機構については９
例えば入出力割込を発生させる機構と同様であシ２例え
ば入出力割込要求信号等の例外条件信号が出力されてい
る場合に、ＥＸＰビット１２がオンになると、アンド・
ゲート１６の出力もオンになり、オア・ゲート１７を経
由して例外条件の発生が伝達されるような制御と同様で
ある。シーケンス制御部１８は、マイクロ・プログラム
・カウンタ１９を選択する代わりに１例外解析ルーチン
・アドレスを選択する選択信号をデコーダ２０に出力す
る。次に例外解析ルーチンのマイクロ命令が、　Ｃ８２
１からマイクロ命令レジスタ１１に読み出されることに
なる。例外解析ルーチンは、ステップ・フラグ１４がセ
ットされていることを確認して、ステップ・モード処理
部２３を起動する。

ステップ・モード処理部２３は、ステップ制御語２２を
参照して、ステップ動作を決定する。ステップ動作に入
った場合には、プロンプトを出力し、ユーザからの指示
を待ち、インタラクティブにユーザの指示を処理する。

本発明によれば、ユーザは１例えば予めステップ制御語
２２に、ユーザ定義関数のみのステップ動作−！、ｆＣ
は関数名アトム・ヘッダにトレース指示しである関数の
みのステップ動作を設定しておき。

ユーザが特に１ステツプず、つ追跡したい関数へインタ
プリタ１が到達して、ステップ動作により指示をプロン
プトして来たときに、ステップ制御語２２に新たにユー
ザ定義関数内の全関数のステップ動作指示を設定して、
その関数内を詳細に追跡するようなことも容易に実施で
きる。このステップ制御語２２のユーザ定義関数内金関
数ステップ動作指示のビットは、ユーザ定義関数からリ
ターンするときに、インタプリタ１が自動的にリセット
するようにしてもよいし、ユーザがステップ動作不要と
なったときに、リセット指示をするようにしてもよい。

ステップ・フラグ１４がオフの状態のとき、すなわち通
常モードのときには、マイクロ命令の５ＥＸＰビツト１
３のオン／オフにかかわらずアンド・ゲート１５の出力
は、常に［−〇」となる。従って、関数型言語によるプ
ログラムは、インタプリタ１によって１通常の実行順序
に従い、連続的に処理されることとなる。

（７）発明の詳細 な説明した如く本発明によれば、マイクロレベルの割込
機構を利用することにより、インタプリタにおいて、ス
テップ動作に入るべきかどうかを各関数毎にソフト的に
判定する必要はなくなり。

特に通常モード時においてインタプリタの性能が低下す
るのを防ぐことができる。また、ステップ・モード時に
おいて、ステップ動作のレベルをユーザが自由に指定で
き、能率のよいデバグ等を行うことが可能となる。ステ
ップ・モードと通常モードとの切替えも簡易に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的なインタプリタの動作サイクル説明図、
第２図は従来のステップ制御ルーチンの処理説明図、第
３図は本発明の一実施例構成を示す０ 図中、工はインタプリタ、１０はマイクロ命令実行制御
部、１１はマイクロ命令レジスタ、１３はステップ例外
ビット、１４はステップやフラグ。 １８はシーケンス制御部、２２はステップ制御語。 ２３はステップ・モード処理部を表わす。 特許出願人　富士通株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インタプリタが関数型言語を解釈しつつ実行する関数型
   マシンにおいて、上記インタプリタが実行するマイクロ
   命令にステップ例外を受付けるかどうかを示す制御域を
   設けるとともに、上記関数型言語を連続的に処理する通
   常モードまたはインタラクティブに処理するステップ・
   モードを指示するモード指示部と、上記モード指示部が
   ステップ・モードを示しているときに上記マイクロ命令
   の制御域がステップ例外受付は可能状態であれば割込を
   発生させる例外検出部と、インタラクティブに処理すべ
   きステップ動作のレベルを決定するステップ制御語と、
   上記例外検出部によって起動され上記ステップ制御語の
   内容に従ってステップ動作を実行処理するステップ・モ
   ード処理部とをそなえたことを特徴とする関数型マシン
   の実行制御方式。