JPS62150435A - デ−タ処理方式 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はプログラムの制御によりデータを処理する装置
におけるデータ処理方式に関し、特にノイマン型電子計
算機に適用して好適なデータ処理方式に関する。

（従来の技術） 従来、ノイマン型電子計算機のマシン語（バイナリコー
ド）において、処理すべきデータの属性、すなわちデー
タの構造、データタイプ、データ長、アドレス等は解読
対象とする命令の中、又は命令の組合せによるアルゴリ
ズムにより記述されている。

第５図に、データの属性を命令の中に記述する例を示す
、同図（ａ）はプログラム（手続き部）を示し、同図（
ｂ）はデータを示す、これらのプログラム及びデータは
、電子計算機の主記憶装置上に記憶されている。プログ
ラムは命令１，２，３゜４・・・のように各命令が配列
されている。特に、図中、命令３はＢ←（Ａ）、すなわ
ち第５・図（ｂ）に示すＡの内容をＢに転送する命令で
ある。１つの命令はオペレーション、第１オペランド指
定及び第２オペランド指定を含む、命令３の場合、オペ
レーションはＭＯＶＥ’”であり、第１オペランド指定
はデータＡに関するデータタイプ、アドレシングモード
、アドレスａｌ及びデータ長！２亀の各情報を含む。同
様に、第２オペランド指定もデータＢに関する同種の情
報を含む、また、命令４はＢ←（Ｂ）＋　（Ｃ）、すな
わちＢの内容とＣの内容とを加算して、加算した結果を
Ｂに格納する命令である。命令４はオペレーションとし
て“Ａ　Ｄ　Ｄ　”と、第１オペランド指定としてデー
タＢに関する各種情報と、第２オペランド指定としてデ
ータＣに関する各種情報を含む。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の方式は以下の問題点を
有する。

一般のプログラムでは、１つのデータは複数の命令によ
りアクセス、演算されることが多い、この場合、命令数
はデータ数より多く、命令及びデータのトータル容量に
おいて、プログラム中のデータの属性を記述する部分の
占める割合が大きくなる。この結果、プログラム全体の
容量が大きくなるという問題点がある。

また、プログラム手続きとデータとは深く関っており、
マシン語レベルにおいて、それぞれを独立に扱うこと、
すなわち１つのプログラム手続きをその内容を変更する
ことなく、異なるデータ構造に対応させることは不可能
である。

従って、本発明はこれらの問題点を解決し、データの属
性をプログラム側でなくデータ側に持たせることにより
プログラムの容量を減少させるとともに、プログラムと
データとの独立性を高めて１つのプログラム手続きをそ
の内容を変更することなく異なる属性のデータに対応で
きるデータ処理方式を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明はプログラムの制御によりデータを処理する装置
を対象とする。

本発明は、第１に、データの属性（データの構造、デー
タタイプ、長さ、アドレス等）を規定するテーブル列を
設ける。このテーブル列は装置の主記憶装置に格納され
る。第２に、プログラムの命令中に、当該命令に係るオ
ペランドに対応する前記テーブル列上の領域を指定する
情報（後述する実施例の要素番号及び配列番号に相当す
る）を設ける。そして、データの処理を、命令実行の際
、当該命令中に前記情報によって指定された前記テーブ
ル列の領域に格納されているデータの属性を参照して行
う。

（作　用） 命令（たとえばＡＤＤ）実行の際、当該命令に係る第１
オペランド及び第２オペランドに対応するテーブル列上
の領域がアクセスされ、それぞれのデータの属性を知る
。これにより、オペランド間のデータタイプ変換及びデ
ータ６長の調整が行われ、演算、格納が行われる。

（実施例） 以下、データを１次元の配列として処理する場合の実施
例について説明する。

まず、以下の説明中で用いられる用語を定義する。「配
列」とは同一データタイプかつ同一容量のデータ（以下
、これを「要素」と呼ぶ）の並びである。全ての配列は
データディレクトリと呼ぶ、１つの特別な配列により定
義される。すなわち、データディレクトリの１つの要素
は１つの配列の、データタイプ・ｌ要素バイト数・先頭
アドレスを定義する。尚、本実施例では、データをすべ
て１次元の配列として処理するので、データ構造をデー
タディレクトリの要素として定義していない。ただし、
各要素間の関係が種々変化するような場合には、データ
構造を定義する必要がある。更に、データディレクトリ
の第ａ番目（ａはＯから始まる正の整数）の要素が示す
配列をＡ、ＩＩと記し、ａを“配列番号パと呼ぶ。配列
Ａａの第ｍ番目（ｍはＯから始まる正の整数）の要素を
“ａ　Ａａ、　ｍＩＩと記し、ｍを゛要素番号″と呼ぶ
。

第１図は本実施例におけるプログラム及びデータの例を
示す図であって、１はプログラム手続き、２はデータ、
３はデータディレクトリ、４はデータ実体である。プロ
グラム手続きｌにおいて、命令３は Ａａｚ、ｎｕ　←（Ａａｚ、ｍｚ　） すなわち、Ａ　ａ２．　ｍｔの内容をＡａｌ、ｌに転送
する命令である。また命令４は Ａａｌ、ｍ＋　＋　（Ａａｌ、ｍ＋　）　＋　（ＡａＬ
ｍ３　）すなわち、Ａａｌ、ｍｆの内容とＡａ９．ｍ３
の内容を加算し、Ａａｌ、＋Ｈに格納する命令である。

命令３及び命令４はそれぞれ図示のように、オペレーシ
ョン（演算内容）を指定する部分と、第１オペランドを
指定する部分と、第２オペランドを指定する部分とから
構成されている。命令のオペランド指定部分は、アドレ
シングモードと要素番号と配列番号とから構成されてい
る。すなわち１本実施例に、おけるオペランド指定部分
には前述した従来の方式で規定されているオペランドの
データタイプや容量を示す情報は無い。

第４図は命令３又は４の形式の具体例を示す図である。

図中、横方向の数字７〜０ビツトを示し、縦方向の数字
０〜６はバイトを示す。ＯＦは命令の型、オペレーショ
ンを指定する。ｍｉは要素番号のアドレシングモードを
指定する。ｍ１＝Ｏのときは直接モードであり、ｍ１＝
１のときは間接モードである。ｍｒはｍ１＝１のときの
み意味を持ち、要素番号を記憶するレジスタ（例えば、
後述する間接アドレスレジスタ１３）の番号（記憶領域
）を指定する。ａｉは配列番号のアドレシングモードを
指定し、ａｉ＝ｏのときは直接モード、ａｉ＝１のとき
は間接モードである。ａｒはａｉ＝１のときのみ意味を
もち、配列番号を記憶するレジスタの番号を指定する０
ｍはｍ１＝ｏのときのみ存在し、要素番°号を指定する
。ａはａｉ＝０のときのみ存在し、配列番号を指定する
。

以上の構成のプログラム手続きｌの命令の実行に際し、
オペランド間のデータタイプ変換及び長さの調整は、命
令とは独立にデータディレクトリ３を参照することによ
り行われる。すなわち、命令３（ｍｏｖｅ）において、
配列Ａａ１とＡａｉはデータタイプ及び１要素バイト数
が異なっていても良く、データの転送時、データディレ
クトリ３を参照して、Ａａ２のデータタイプはＡａｌの
それに変換され、また基準桁（データタイプによって決
定する）からのバイト数がＡａｌのそれに合わせて調整
される。また、命令４　（ＡＤＤ）において−も同様に
データタイプ変換及びバイト数の調整を行い、演算、格
納が行われる。

このように、データの属性をプログラム手続き側でなく
データ側にデータディレクトリとして記述することによ
り、プログラムの容量を減少させることができ、また１
つのプログラム手続きをその内容を変更することなく、
異なる属性のデータに対応させることができることがわ
かる。

第２図は第１図に示した処理を実施するためのハードウ
ェアを示すブロック図である。命令デコーダ６は、アド
レスバス１８及びデータバス２０に接続されている図示
しない主記憶装置からの命令をデコードする。マイクロ
命令ＲＯＭ７は、主記憶装置上の命令に対応するマイク
ロコードを格納している。マイクロ制御機構８は、主記
憶装置上の命令に対応するマイクロコードをマイクロ命
令ＲＯＭ７から取出し、オペレーションラッチ用レジス
タ１７にラッチする。データディレクトリデコーダ９は
、マイクロ制御機構８から指定される配列番号を受けて
、主記憶装置に格納されているデータディレクトリの当
該配列番号の要素をデコードし、その配列のデータタイ
プ、１要素バイト数及び先頭アドレスを決定する。デー
タタイプラッチ用レジスタ１４は、得られたデータタイ
プをラッチする。データ長ラッチ用レジスタ１５は、得
られたデータ長（ｌ要素バイト数）をラッチする。実行
アドレス演算器ｌＯは、オペランド部分の先頭アドレス
を計算する。間接アドレスレジスタ１３は、前述したよ
うに、アドレシングモードが間接モードのときの配列番
号及び要素番号を記憶する。実行アドレスラッチ用レジ
スタ１Ｂは、実行アドレス演算器１０で計算された先頭
アドレスをラッチする。データタイプコンバータ１１は
オペランドのデータタイプ変換及びデータ長を変換する
。Ａレジスタ１２ａ及びＢレジスタ１２ｂは、それぞれ
データを一時記憶する。ＡＬＵ１８はＡレジスタ１２ａ
とＢレジスタ１２ｂの内容を演算する。

以上の構成における、配列の７ドレシング及び演算動作
は、次のシーケンスにより行なわれる。

（Ａ）まず、図示しない主記憶装置上の命令を、マイク
ロ命令ＲＯＭ７の関与のもとに命令デコーダ６によりデ
コードし、オペレーションをオペレーションラッチレジ
スタ１７にラッチする。

（Ｂ）第１オペランドラツチ （Ｂ−１）更に、命令デコーダ６により、第１オペラン
ドの配列番号ａ１　　と要素番号ｍ１をデコードする。

（Ｂ−２）マイクロ制御機構８は、データディレクトリ
デコーダ９に対し配列番号ａ１　を出力する。データデ
ィレクトリデコーダ９はデータディレクトリの第１１番
目の要素をデコードし、配列Ａａｌのデータタイプ、１
要素バイト数（これをｌとする）及び先頭アドレス（こ
れをｂとする）を決定する。

（Ｂ−３）データタイプをデータタイプラッチ用レジス
タ１４にラッチし、１要素バイト数をデータ長ラッチ用
レジスタ１５にラッチする。

（Ｂ−４）第１オペランドＡａｊ、層１の先頭アドレス
ａｄを実行アドレス演算器１０により、ａｄ＝！・ｍ１
＋ｂに決定する。この結果を、実行アドレスラッチ用レ
ジスタ１Ｂにラッチする。

（Ｂ−５）データタイプコンバータ１１は、第１オペラ
ンドＡａ＋、ａｌ１　、すなわち主記憶装置のａｄ番地
から！バイトの内容を、データタイプにより決定する基
準桁位置より取出し、バイナリに変換しつつＡレジスタ
１２ａにラッチする。

（Ｃ）同様にして、第２オペランドＡａ２．ｍｚの内容
をバイナリに変換し、Ｂレジスタ１２ｂにラッチする。

（Ｄ）ＡＬＵ１１３はＡＬ／ジスタ１２ａの内容とＢＬ
／ジスタ１２ｂの内容を演算し、その結果をＡレジスタ
１２ａにラッチする。

（Ｅ）　Ａレジスタ１２ａの内容をデータタイプコンバ
ータ１１により、第１オペランドのデータタイプに変換
しつつ主記憶装置上のＡ　ａｌ　、ｍｌに格納し、この
命令の実行を終了する。

尚、上記実施例において、データディレクトリ３の内容
の決定方法としては、 （イ）主記憶装置上にローディングしたディフォルト（
システムによって予じめ決められる初期値）をそのまま
静的に使用する方法、及び（ロ）プログラムの中で配列
を動的に定義して使用する方法の２つが考えられる。特
に、後者の方法においては、複数の配列を１つの配列番
号に割当てて使用可能である。これは第３図に示すよう
に、配列を木構造、すなわち配列のＡａの要素Ａａ、＋
ｓを１つの配列Ａ（ａ、ｍ）として動的に定義し、処理
する場合に有効である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、以下の効果が得
られる。

（イ）データの属性をデータ側に持たせたことにより、
データの属性を記述する部分が１ケ所で済み、プログラ
ムの容量が減る。

（ロ）プログラムの手続き部とデータ部との独立性が高
くなり、１つのプログラム手続きを、その内容を変更す
ることなく、異なる属性のデータに対応することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による主記憶装置上のプログ
ラム手続き及びデータの構成を示す図、第２図は本実施
例のハードウェアを示すブロック図、第３図は配列を木
構造として扱う場合の配列の構成を示す図、第４図は本
実施例における命令の具体的な構成を示す図、及び第５
図は従来の方式による主記憶装置上の命令の構成を示す
図である。 １・・・プログラム手続き、 ２・・・データ、 ３・・・データディレクトリ、 ４・・・データ実体、 ６・・・命令デコーダ、 ７・・・マイクロ命令ＲＯＭ ８・・・マイクロ制御機構、 ８・・・データディレクトリデコーダ。 １０・・・実行アドレス演算器、 １１・・・データタイプコンバータ、 １２ａ・・・Ａレジスタ、 １２ｂ・・・Ｂレジスタ、 １３・・・間接アドレスレジスタ、 １４・・・データタイプラッチ用レジスタ、１５・・・
データ長ラッチ用レジスタ、１６・・・実行アドレスラ
ッチ用レジスタ、１７・・・オペレーションラッチ用レ
ジスタ、１８・・・ＡＬｔＪ。 １９・・・アドレスバス、 ２０・・・データバス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プログラムの制御によりデータを処理する装置において
   、 データの属性を規定するテーブル列を設けるとともに、 プログラムの命令中に、当該命令に係るオペランドに対
   応する前記テーブル列の領域を指定する情報を設け、 データの処理は、命令実行の際、当該命令中の前記情報
   によって指定された前記テーブル列の領域に格納されて
   いるデータの属性を参照して行われることを特徴とする
   データ処理方式。