JPS6275736A

JPS6275736A - プロローグ処理方法

Info

Publication number: JPS6275736A
Application number: JP21487585A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Kiriyama; 桐山　薫; Shigeo Abe; 阿部　重夫; Kenichi Kurosawa; 黒沢　憲一; Tadaaki Bando; 忠秋坂東; Hiroaki Nakanishi; 宏明中西
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1987-04-07
Anticipated expiration: 2009-03-16
Also published as: JPH0619714B2

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】〔発明の利用分野〕本発明はプロローグ処理装置に係り、特に処理の高速化
を図るのに好適なプロローグ処理装置に関する。

〔発明の背景〕

従来のプロローグ処理装置においては、第２回ロジック
プログラムミング国際シンポジウム、予稿集（１９８４
年２月）に掲載された″トウワードア　バイブラインド
　プロローグ　プロセッサ（ＴＯＩｊＡＩＩＤ　　Ａ　
　ＰＩＰＥＬＩＮＩＩ！Ｄ　　ＰＲＯＬＯＧ　　ＰＲＯ
ＣＥＳＳＥＲ）　　”　　　イー・ティック（Ｅ、Ｔｉ
ｃｋ）　、ディー・ウオレン（Ｄ　、　Ｗａｒｒｓｎ　
）著に記載されている様に、プロローグプログラムにお
いて２次の実行文を選択する場合には、次の様な処理が
行なわれていた。先ず、各プロシジャに関する情報を参
照し、次に、任意の１つの引数の種類によってプロシジ
ャ名とその引数が一致する次の実行文を決定していた。

そのため、命令として、分岐情報と命令系列の２つが必
要となり、加えて参照する引数が１つに限られてしまい
、そのため最適な引数を選択できず、次の実行文の決定
に多大の時間を必要とするという問題点があった。

次に、上記した問題点について、詳しく説明する。第１
１図は、従来のプロローグ処理装置におけるプロローグ
プログラムの処理の一例を示す図である。同図において
、プロローグプログラム３００は、文Ｓ１．Ｓ２から成
り、文Ｓ１は規則文１文Ｓ２は事実文を表わしている。

規則文Ｓ１は、ニーの左側をヘッド、ニーの右側をボデ
ィと称し、さらに、Ｐ　（Ｘ、（Ｙ））、ｑ　（ｘ、ｚ
）。

ｒ’（Ｚ、Ｙ）をそれぞれゴールと呼ぶ、事実文Ｓ２は
、ｐ　（ａ＋　ｂ）だけで構成され、これもヘッドであ
り、ゴールと称される。プロローグプログラム３００は
、述語ｐをヘッドとする文から成り、命令に変換すると
、分岐情報３０１と、規則文Ｓ１を表わす命令系列３０
２と、事実文Ｓ２を表わす命令系列３０３に、変換され
る。

分岐情報３０１は、プロローグプログラム３００に対す
る質問文の第１引数の種類によりジャンプ先が決定され
る。命令系列３０２，３０３内の実行文のアドレスを示
す。即ち、５ｗ１ｔｃｈ　−ｏｎ　−ｔθｒｍ命令の（
）内の値が、命令系列３０２，３０３のアドレスを示し
、（）内の左から順に、質問文が第１引数が変数であれ
ばアドレスＣＯ１定数であればアドレスＣＯ１〔〕で囲
まれたリストであればアドレスＣ１，Ｘ　（Ｙ）という
形の構造体であればアドレスＣ１にジャンプする。

図示する様に、命令系列３０２は、アドレスＣＯではじ
まり、ｔｒｙ−ｒａｅ−ｅｌｓｅ　Ｃ２により別解のア
ドレスＣ２を用意する。これは、アドレスＣ１の処理で
失敗したとき、アドレスＣ２にジャンプし、別解を求め
ることを意味する。アドレスＣ１においては、ｐ　（Ｘ
、（Ｙ））のユニファイ（ｕｎｉｆｙ、　　単一化）と
、ｑ　（Ｘ、Ｚ）のロード（Ｌｏａｄ）　、その後述語
ｑについての処理を実行するためのコール　キューニー
（ｃａｌｌ　ｑＡ）　　命令となる。ここで、ＣＩＡは
述語ｑを実行する処理手続をした格納したメモリの先頭
アドレスを示す。そして、ｑ　（Ｘ、Ｚ）の処理が終わ
ると、同様に。

ｒ　（Ｚ、Ｙ）のロード、及び述語ｒについての処理を
実行するため、エクスイキュート　アールニー　（ｅｘ
ｅｃｕｔｅ　ｒＡ）命令が続く、ここで、上記ｃａｌｌ
命令は、文の途中のプロシジャの呼出しを行な塾１、ｅ
ｘｅｃｕｔｅ命令は、文の最後でのプロシジャの呼び出
しを行なわせる命令である。

命令系列３０３のアドレスＣ２のトラスト（ｔｒｕｓｔ
）　　命令は、別解のないことを示し、ｐ（ａ、ｂ）の
ユニファイを実行するものである。

上記したプロローグプログラム３００に対して、プロロ
ーグプログラム３０４に示す質問文？ｐ（Ａ、ｂ）を与
えると、命令系列３０５によって。

ｐ　（Ａ、　ｂ−）のロードの後＋’　ｅｘｅｃｕｔｅ
　ｐＡの実行により、分岐情報３０１内のアドレスｐＡ
にジャンプする。これによって、５ｗ１ｔｃｈ　−ｏｎ
　−ｔｅｒｍ命令が実行され、質問文ｐ　（Ａ、ｂ）の
第１引数Ａが変数であるため、命令系列３０２のアドレ
スｃｏにジャンプする。アドレスＣＯにおいて、ｔｒｙ
　−ｒｎｅ　−６１ｓａ命令を実行して別解を求めるア
ドレスＣ２が準備され１次にアドレスＣ１において−ｐ
（Ｘ＋〔Ｙ〕）とのパターンマツチング（これをユニフ
ィケーションと呼ぶ）で失敗する。そこで、別解として
準備されているアドレスＣ２にジャンプし、ｔｒｕｓｔ
命令を実行し、次にｐ（ａ、ｂ）のユニフィケーション
に成功して、変数Ａに定数ａが代入されて終了する。

このように５ｗ１ｔｃｈ　−ｏｎ　−ｔｅｒｍ命令によ
って、引数の種類を参照して次の実行文のアドレスを決
定するため、もし参照する引数が変数であるときは、プ
ログラムの最初の文から始めて成功するまで。

全ての実行文とのユニフィケーションを実行しなければ
ならない、このため、このような場合は高速に実行でき
ないという問題点があり、又、プロシジャの分岐情報に
ジャンプしてから次の実行文を決定するまでに多大の時
間を必要とするという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みなされたも
ので、高速なプロローグ処理装置を提供することを目的
としている。

〔発明の概要〕

本発明のプロローグ処理装置は、プロローグプログラム
を、データの種類を示すタグ部の付いたデータを処理す
る命令系列に展開して実行するものであり、特に、上記
タグ部を参照して引数の種類を判定し、判定された引数
の種類に対応する所定の値を出力するタグ判定変換手段
と、各引数毎に準備され、かつタグの種類別に次の実行
文のアドレスとの対応ずけをとったタグ索引テーブルを
格納した記憶手段と、上記タグ判定変換手段から出力さ
れる引数の種類に対応する所定の値と、上記引数につい
てのタグ索引テーブルの先頭アドレスとを加算する加算
手段と、上記加算手段の出力により上記引数についての
タグ索引テーブルを参照して、次の実行文のアドレスを
決定する手段とを備えていることを特徴としている。

〔発明の実施例〕

以下、添付の図面に示す実施例により、更に詳細に本発
明について説明する。

第２図は本発明を適用したプロローグ処理装置の全体構
成を示すブロック図である。同図において、１３０は命
令ツイツチデコード部、１２０はアドレス演算部、６０
はメモリコントロールユニット、７０はメモリ、１４０
は、命令実行ユニットであり、８０はデータ信号線、９
０はアドレス信号線をあられす。

プログラムの命令系列は、メモリ７０に書きこまれてい
て、実行時に命令ツイツチデコード部１３０により読み
出されて、解釈（デコード）され、アドレス演算部１２
０において必要なオペランドやアドレスが計算される。

この結果をもとに、メモリコントロールユニット６０を
介して、メモリ７０から必要なデータが読み出されて、
命令実行ユニット１４０で命令が実行される。

第１図は、第２図に示す命令実行ユニット１４０と、ア
ドレス演算部１２０と、メモリコントロールユニット６
０と、メモリ７ｏ内のタグ索引テーブル７１の詳細を示
すブロック図である。命令実行ユニット１４０は、セレ
クタ１４１と、引数レジスタＡＧｉと次のゴールの処理
の先頭を示すネクストゴールレジスタＮＧＲとを含むレ
ジスタファイル１４２と、タグ判定変換部１４５と、演
算ユニット１４６と、マイクロプログラムコントローラ
１４７とから構成されている。アドレス演算部１２０は
、オペランドデータ１２１と、オペランドレジスタ１２
２、プログラムカウンタ１２３とから構成されている。

また、４０．４１は入力信号線、５０は出力信号線、１
１１，１１２゜１１３．１４３，１４４，１４８，１４
９はデータ信号線である。

次に、第１図に示す回路の動作の概略について説明する
。レジスタファイル１４２に対する読み出しアドレス信
号は、オペランドレジスタ１２２の出力信号又はマイク
ロプログラムコントローラ１４７の出力信号のいずれか
が、データ信号線１１２又は１４９のいずれか一方を介
し、がっセレクタ１４１の選択処理により、入力される
。従って、レジスタファイル１４２の読み出しアドレス
信号は、オペランドレジスタ１２２の内容又はマイクロ
コントローラ１３７の出力内容のいずれか一方となる。

この読み出しアドレス信号によって、レジスタファイル
１４２内の引数レジスタＡＧｉ　　（ｉ＝１〜５）又は
ネクストゴールレジスタＮＧＲの内容が、データ信号線
１４４へ出力される。尚、レジスタファイル１４２のデ
ータ信号線１４３に対する読み出しアドレス信号及びレ
ジスタファイル１４２に対する書き込みアドレス信号は
、図示していないが、マイクロプログラムコントローラ
１４７の制御信号線によって指定される。タグ判定変換
部１４５は、レジスタファイル１４２の出力信号を受け
、後述する所定のタグ判定・変換処理を行ない、入力信
号線４１へ出力する。演算ユニット１４６の入力Ａは、
オペランドデータレジスタ１２１の出方、マイクロプロ
グラムコントローラ１４７の出力、メモリコントロール
ユニット６０の出力、及びレジスタファイル１４２のデ
ータ信号線１４３の出力のいずれがとなる。また演算ユ
ニット１４６の入力Ｂは、タグ判定変換部１４５の呂力
、レジスタファイル１４２のデータ信号線１４４の８カ
、及びプログラムカウンタ１２３の出力のいずれかとな
る。演算ユニッチ１４６の出力は、レジスタファイル１
４２又はマイクロプログラムコントローラ１４７へ出力
される。ここで、マイクロプログラムコントローラ１４
７は、命令実行ユニット１４０の全体の制御を行なう。

第３図は、タグ判定変換部１４５の処理内容を示す説明
図である。一般にプロローグプログラムの質問文の引数
には、図示する様に、変数２文字列定数、数値データ・
ａ　（ｂ）の形をした構造体。

〔ａ〕の形をしたリストの５種類が、存在する。

タグ判定変換部１４５は、アドレス演算部１２０内のオ
ペランドレジスタ１２２の内容を読み出しアドレス信号
として、レジスタファイル１４２の引数レジスタＡＧｉ
から読み出される質問文の引数の種類を示すタグデータ
を受け、４つの種類のデータに変換する。即ち、上記５
種類の引数のうち、変数は（００００）　ｕｓ、文字列
や数値データなどの定数は（０００４）　１［１，構造
体は（０００８）　１８、リストは（ＯＯＯＣ）　１ｅ
の４つの値に変換される。

第４図（ａ）、（ｂ）は、本発明を実現するために必要
とされる２つの命令、ｊｍｐｔ命令とｃａｌｌｔ命令の
使用の具体例を示す説明図である。第４図（ａ）に示す
様に、ｑ（）：　　ｐ（ａ＋ｂ）＋ｒ（）のようなプロ
グラムの場合、その命令系列は４０１のようになり、ｐ
（ａ、ｂ）の処理は、（Ｐ　（ａ　、　ｂ）　Ｌｏａｄ
）の後、ｊｍｐｔ命令により実行され、処理が終了する
と、　　（ｒ　（）　Ｌｏａｄ）に処理が続くようにプ
ログラムカウンタ１２３゜（第１図参照）を設定する。

これに対して、第４図（ｂ）に示す様に、ｑ（）ニーｒ
（）。

ｐ　（ａｓ　ｂ）のようなプログラムの場合、その命令
系列は４０２のようになり、ｐ　（ａ、ｂ）の処理は、
（ｐ　、（ａ　、　ｂ）　Ｌｏａｄ）の後、ｃａｉｉｔ
命令により実行され、処理が終了すると、このプログラ
ムについての処理が終る。

次に、第５図と第１図とを用いて、ｊｍｐｔ命令につい
て説明する。第５図は、第４図（ａ）に示すｊｍｐｔ　
ｐ　Ａ、　ＡＧ　ｉ　Ａ　の処理を示すフローチャート
であり、ＡＧｉＡではジャンプするときに参照するレジ
スタファイル１４２の引数レジスタＡＧｉ（ｉ＝１〜５
）の１つを示す読み出しアドレス信号であり、オペラン
ドレジスタ１２２に設定される。また、ＰＡは、メモリ
７０内に各引数毎に作成されているタグ索引テーブル７
１の先頭アドレスを示している。各引数毎に作成された
タグ索引テーブル７１は、その引数の種類と一致するよ
うな、ヘッドを有する実行文の各アドレスを分類したも
のである。ｊａｌＩｌｐ　ｐ　Ａ、　ＡＧ　ｉ　Ａ　の
実行時においては、命令ツイツチデコード部１３０とア
ドレス演算部１２０の働きによってあらかじめ、アドレ
スｐＡはオペランドデータレジスタ１２１にセットされ
、アドレスＡ　Ｇ　ｉ　Ａはオペランドレジスタ１２２
にセットされる。

第５図において、ステップ５０１では、オペランドレジ
スタ１２２の出力信号によって、レジスタファイル１４
２内の引数レジスタＡＧｉから引数の種類を示すタグデ
ータが読み出され、タグ判定変換部１４５に入力される
。タグ判定変換部１４５は、第３図に示す様に、引数の
種類の判定を行ない、この判定結果に従ってあらかじめ
定められた定数に変換する。演算ユニット１４６は、上
記定数を入力Ｂとして受け、またオペランドデータレジ
スタ１２１の内容（アドレスＰＡ）を入力Ａとして受け
、両者の加算を行なう。加算結果は、出力信号線５０と
ゲート５１とを介して、メモリコントロールユニット６
０に入力される。

ステップ５０２においては、上記加算結果を読み出しア
ドレス信号として用い、メモリ７０内のタグ索引テーブ
ル７１から、質問文の引数の種類が一致するヘッドを有
する実行文の先頭アドレスが読み出され、メモリコント
ロールユニット６０とゲート５２とデータ信号線８０と
を介して、プログラムカウンタ１２３にセットされる。

次に、ｃａｌｌｔ命令について、第６図と第１図を用い
て説明する。ｃａｌｌｔ命令は、ｃａｌｌｔ　ｐ　Ａ　
。

ＡＧｉＡという形で表わされ、ｐＡ、ＡＧｉＡについて
は、ｊｍｐｔ命令と同様である。ｃａｌｌｔ命令とｊ＋
ａｐｔ命令が異なるのは、ｃａｌｌｔ命令は規則文の途
中のゴールについての命令なので、ステップ６０１で示
すように、最初に、そのゴールが終了したときの戻り番
地である、次のゴールの処理プログラムのトップアドレ
スをレジスタファイル１４２内のネクストゴールレジス
タＮＧＲにセットする。

即ち、最初のプログラムカウンタ１２３の値とマイクロ
プログラムコントローラ１４７から得た一定の値とを、
演算ユニット１４６で加算し、レジスタファイル１４２
内のネクストゴールレジスタＮＧＲにセットする。

ステップ６０２においては、第５図に示すステップ５０
１の処理と全く同様の処理が行なわれ、また、ステップ
６０３においては、第５図に示すステップ５０２と全く
同様の処理が行なわれる。

以上の説明から明らかな様に、上記したｊｍｐｔ命令と
ｃａｌｌｔ命令により、任意の引数を指定して、その引
数の内容に従って、ジャンプする構成をとることができ
る。

第７図は、第１１図に示すプロローグプログラム３００
と質問文３０４とを、　ｊｍｐｔ命令とｃａｌｌｔ命令
を使って命令系列７０１，７０２とに展開した図である
。ここで、質問文３０４の命令系列７０２中のｃａｌｌ
ｔ　ｐ　Ａ　、　Ａ　Ｇ　ｋ　Ａにおいて、アドレスＰ
Ａに対するタグ索引テーブル７１は、アドレスＡＧｋＡ
が示す引数の種類に従って、変数・定数のときはＣ１、
構造体・リストのときはＣ２にジャンプする様に、生成
されている。第７図から明らかな様に、引数の種類を判
定する５ｗ１ｔｃｈ　−ｏｎ−ｔｅｒｍ命令と、　ｃａ
ｌｌｔ命令が、ｃａｌｌｔ命令になり、実行の高速化を
図っている。

第８図は、メモリ７０のタグ索引テーブル７１のテーブ
ル構成を示す説明図である。第８図において、７１１は
第ｉ引数のタグ索引テーブルであり、７１２は第ｊ引数
のタグ索引テーブルである。

７２１は、第ｉ引数の種類が定数のとき、その定数の値
によってさらに実行文のアドレスを分類するハツシュテ
ーブル、７３１は第ｉ引数の種類が構造体のときのハツ
シュテーブル、同様に７２２は第ｊ引数の種類が定数の
ときのハツシュテーブル、７３２は第ｊ引数が構造体の
ときのハツシュテーブルを示している。

今、第ｉ引数のタグ索引テーブルのトップアドレスＬが
第１図に示すオペランドデータレジスタ１２１から与え
られ、タグ判定変換部１４５からの出力１００丁が与え
られたとすると、次の実行文のアドレスは、ｊｍｐｔ命
令により求められる。そして。

タグの種類が定数の場合には、引数レジスタＡＧｉのデ
ータ値別の実行文のアドレスを格納したハツシュテーブ
ル７２１を参照する。即ち、ハツシュテーブルのトップ
アドレスＴＯＰとハツシュテーブルのサイズ５ＩＺＥと
引数レジスタＡＧｉのデータ内容に従って、一定の関数
Ｆｉを用いて、ハツシングを行ない、ハシシュテーブル
２１を参照する。

このように、タグの種類が定数のとき、次の実行文のア
ドレスを求める操作はハツシュテーブルを用いて行なわ
れ、命令系列中のｊｍｐｔ命令によって実行される。

さらに、タグの種類が変数のときは、第、ｊ引数のタグ
索引テーブル７１２を参照して、同様に。

最適な実行文のアドレスを求める。

次に、第９図に示すプロローグプログラム９３０に対し
て、質問文９３０をｊｍｐｔ命令、　ｃａｌｌｔ命令。

ｊｍｐｃ命令等を用いて実行する場合について説明する
。第９図に示す様に、質問文９１０は命令系列９２０に
展開され、プロローグプログラム９３０は命令系列９４
０に展開される。このときの実行過程を第１０図に示す
フローチャートに従って、次に説明する。即ち、ステッ
プ１００１においては、次の様な処理が実行される。第
９図に示す命令９２１により（ｃａｌｌｔ　ｐ　Ｉ　Ａ
、　ＧＡ　Ｉ　Ａ）　、タグ索引テーブルのトップアド
レＰＩＡと引数レジスタのアドレスＡＧＩＡを得て、先
ずタグ判定変換部が引数の種類を判定する。質問文９１
０の第１引数は変数Ｘであるため、タグ判定変換部は変
数を示す変換データを出力する。ステップ１００２にお
いては、命令９４１　（ｊ＋ｉｐｔ　ｐ　２　Ａ、　Ｇ
Ａ２Ａ）により、タグ索引テーブルのトップアドレスｐ
Ａ２と、他の引数の種類を示すタグデータを格納した引
数レジスタのアドレスＡＧ２Ａを得、タグ判定変換部が
引数の種類の判定を行なう。引数レジスタのアドレスＡ
Ｇ２Ａの内容は、質問文の第２引数すの種類を示すもの
となり、定数となる。ステップ１００３においては、命
令９４２　（ｊ＋＊ｐｃ、　ＴＯＰ。

５ＩＺＥ、　ＡＧ２Ａ）により、アドレスＡＧ２Ａの引
数レジスタの内容（定数を示すタグデータ）と、ハツシ
ュテーブルのトップアドレスＴＯＰと、ハツシュテーブ
ルのサイズ５ＩＺＨに従って、ハツシングを行ない、次
の実行文のアドレスを求める。ここでは、アドレスＡＧ
２Ａの引数レジスタの内容に対する演算結果、即ち次の
実行文のアドレスを第９図中の９４３に示し、質問文の
第２引数が定数すであるため、アドレスＣ３が得られる
。そして、ステップ１００４において、アドレスＣ３の
命令文９４４により、（ｐ　（ａ、ｂ）のユニフイファ
イ）が実行され、終了する。

〔発明の効果ゴ本発明によれば、質問文を処理する場合、その引数の種
類を判定して、最適な引数を選択し、これに基づいて、
次の実行文のアドレスを決定するため、高速に次の実行
文のアドレスを求めることが可能になる。従って、プロ
ローグ処理装置の高速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
本発明を適用したプロローグ処理装置の全体構成を示す
ブロック図、第３図は第１図に示すタグ判定変換部の判
定・変換処理を示す説明図、第４図（ａ）は本発明で用
いるｊｍｐｔ命令の命令系列を示す説明図、第４図（ｂ
）は本発明で用い８ｃａｌｌｔ命令の命令系列を示す説
明図、第５図はｊｍｐｔ命令の処理内容を示すフローチ
ャート、第６図はｃａｌｌｔ命令の処理内容を示すフロ
ーチャート、第７図はｊｍｐｔ命令とｃａｌｌｔ命令を
用いたプログラムの命令系列の一例を示す説明図、第８
図は第１図に示すメモリの詳細を示すブロック図、第９
図は第１ｒｘＩに示す実施例を用いて質問文を処理する
６０・・・メモリコントロールユニット、７ｏ・・・メ
モリ、７１・・・タグ索引テーブル、１２０・・・アド
レス演算部、１２１・・・オペランドデータレジスタ、
１２２・・・オペランドレジスタ、１２３・・・プログ
ラムカウンター、１３０・・・命令ツイツチデコード部
、１４０・・・命令実行ユニット、１４１・・・セレク
タ、１４２・・・レジスタファイル、１４５・・・タグ
判定変換部、１４６・・・演算ユニット、１４７・・・
マイクロプログラムコントローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

１、プロローグプログラムが、データの種類を示すタグ
部の付いたデータを処理する命令系列に展開され、実行
されるプロローグ処理装置において、上記タグ部を参照
して引数の種類を判定し、判定された引数の種類に対応
する所定の値を出力するタグ判定変換手段と、各引数毎
に準備され、かつタグの種類別に次の実行文のアドレス
との対応ずけをとつたタグ索引テーブルを格納した記憶
手段と、上記タグ判定変換手段から出力される引数の種
類に対応する所定の値と、上記引数についてのタグ索引
テーブルの先頭アドレスとを加算する加算手段と、上記
加算手段の出力により上記引数についてのタグ索引テー
ブルを参照して、次の実行文のアドレスを決定する手段
とを備えていることを特徴とするプロローグ処理装置。