KR101599170B1 - 존 포맷에서 십진 부동 소수점 포맷으로 변환 - Google Patents

Abstract

긴 존 명령으로부터 변환 명령(CDZT) 및 확장된 존으로부터 변환 명령(CDXT)이라고, 여기서 지칭하는 머신 명령들이 제공되어 EBCDIC 또는 ASCII 데이터를 메모리로부터 읽고, 그것을 적절한 십진 부동 소수점 포맷으로 변환하고, 그리고 그것을 타겟 부동 소수점 레지스터 또는 부동 소수점 레지스터 쌍에 기록한다. 또한 긴 존으로의 변환 명령(CZDT) 및 확장된 존으로의 변환 명령(CZXT)이라고, 여기서 지칭하는 머신 명령들이 제공되어 소스 부동 소수점 레지스터 또는 부동 소수점 레지스터 쌍 내의 십진 부동 소수점(DFP) 오퍼랜드를 EBCDIC 또는 ASCII 데이터로 변환하고 그리고 그것을 타겟 메모리 위치에 기록한다.

Description

존 포맷에서 십진 부동 소수점 포맷으로 변환{CONVERT FROM ZONED FORMAT TO DECIMAL FLOATING POINT FORMAT}

본 발명은, 일반적으로, 컴퓨팅 환경 내의 처리에 관한 것이며, 특히 한 포맷으로부터 다른 포맷으로 데이터를 변환하는 것에 관한 것이다.

데이터는 내부 컴퓨터 스토리지 또는 외부 스토리지에, 여러 다른 포맷들로 저장될 수 있는데, 그 중에서도, 확장된 이진 코드 십진 교환(Extended Binary Coded Decimal Interchange: EBCDIC), 정보 교환을 위한 미국 표준(American Standard for Information Interchange: ASCII), 및 십진 부동 소수점(decimal floating point)을 포함하는, 여러 다른 포맷들로 저장될 수 있다.

다른 컴퓨터 아키텍처들은 다른 데이터 포맷들을 지원하는데 특정 포맷으로 연산들을 수행하기를 원할 수도 있다. 그런 경우에, 한 포맷으로 된, 데이터는 원하는 포맷으로 변환될 필요가 있다.

또한, 전통적으로, 데이터베이스들에서 EBCDIC 또는 ASCII 포맷들로 저장된 십진수 데이터(numerical decimal data)를 처리하기 위해 사용되는 연산들은 스토리지 상에서 직접적으로 실행된다. 이들 연산들을, 스토리지-투-스토리지 십진 연산들(storage-to-storage decimal operations)이라 하며, 이들 연산들의 성능은 메모리 인터페이스의 대기 시간(latency)에 의해서 제한된다. 이전 연산으로부터의 결과들에 의존하는 각 연산은 그 연산을 시작하기 전에 상기 결과들이 스토리지에 완전히 기록될 때까지 기다려야 한다. 메모리 대기시간과 프로세서 속도 간의 갭은 계속 증가하므로, 이들 연산들의 상대적 성능은 계속 떨어진다.

중앙 처리 유닛에서 머신 명령(a machine instruction)을 실행하는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공함으로써 상기 선행 기술들의 결점들이 극복되고 장점들이 제공된다. 상기 컴퓨터 프로그램 제품은 처리 회로에 의해서 읽기 가능하고 방법을 수행하는 상기 처리 회로에 의한 실행 명령들을 저장하는 컴퓨터 읽기 가능 스토리지 매체를 포함한다. 상기 방법은, 예를 들어, 프로세서에 의해서, 실행을 위한 머신 명령을 획득하는 단계 ― 상기 머신 명령은 컴퓨터 아키텍처에 따라 컴퓨터 실행을 위해 정의되고, 상기 머신 명령은: 하나의 오피코드(an opcode)를 제공하기 위한 적어도 하나의 오피코드 필드; 제1 오퍼랜드 위치(first operand location)를 지정하는 제1 레지스터 필드; 제2 레지스터 필드 및 변위 필드(displacement field); 그리고 부호 컨트롤(sign control)을 포함하며, 상기 오피코드는 존으로부터 십진 부동 소수점으로의 변환 기능(a convert from zoned to decimal floating point function)을 식별하고, 상기 제2 레지스터 필드에 의해서 지정된 제2 레지스터 컨텐츠는 상기 변위 필드의 컨텐츠와 조합하여 제2 오퍼랜드 주소를 형성하며, 상기 부호 컨트롤은 상기 제2 오퍼랜드가 부호 필드를 갖고 있는지를 표시하기 위해 사용됨 ― 및 상기 머신 명령을 실행하는 단계 ― 상기 실행하는 단계는: 존 포맷의 상기 제2 오퍼랜드를 십진 부동 소수점 포맷으로 변환하는 단계; 및 상기 변환 단계의 결과를 상기 제1 오퍼랜드 위치에 저장하는 단계를 포함함 ― 를 포함한다.

본 발명의 하나 혹은 그 이상의 실시 예들에 관련된 방법들 및 시스템들이 또한 설명되고 청구항에 포함될 것이다. 또한 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예들에 관련된 서비스들이 설명될 것이고 청구항에 포함될 수 있다.

본 발명의 기술들을 통해서 추가의 특징들 및 장점들이 실현될 것이다. 본 발명의 다른 실시 예들이 지금부터 상세히 실명될 것이며 청구 발명의 일부로서 고려될 것이다.

본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예들은 명세서 결론 부분에 기재된 청구항들에 예들로서 기재되고 명확히 청구될 것이다. 본 발명의 전술한 목적들, 특징들, 및 장점들은 첨부 도면들을 참조하여 아래의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 명확하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 하나 혹은 그 이상의 실시 예들을 포함하고 사용하는 컴퓨팅 환경의 한 구현을 도시한다;
도 2a는 본 발명의 하나 혹은 그 이상의 실시 예들을 포함하고 사용하는 컴퓨팅 환경의 다른 구현을 도시한다;
도 2b는 본 발명의 하나의 실시 예에 따라, 도 2a의 메모리의 더 상세한 내용을 도시한다;
도 3은 본 발명의 하나의 실시 예에 따라, 존 포맷으로부터 십진 부동 소수점 포맷으로 변환하기 위한 논리의 개요를 도시한다;
도 4는 본 발명의 하나의 실시 예에 따라 사용된 존으로부터 변환 명령의 포맷의 한 구현을 도시한다;
도 5는 본 발명의 하나의 실시 예에 따라, 존으로부터 십진 부동 소수점으로 변환하기 위한 논리의 상세 내용들을 더 도시한다;
도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따라, 십진 부동 소수점 포맷으로부터 존 포맷으로 변환하기 위한 논리의 개요를 도시한다;
도 7은 본 발명의 하나의 실시 예에 따라 사용된 십진 부동 소수점으로부터 존으로의 변환 명령의 한 구현을 도시한다;
도 8은 본 발명의 하나의 특징에 따라, 십진 부동 소수점으로부터 존으로 변환하기 위한 논리의 상세 내용을 더 도시한다;
도 9는 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현하는 컴퓨터 프로그램 제품의 일 실시 예를 도시한다.
도 10은 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현 및 사용하기 위한 호스트 컴퓨터 시스템의 일 실시 예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현 및 사용하기 위한 컴퓨터 시스템의 다른 예를 도시한다.
도 12는 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현 및 사용하기 위한 컴퓨터 네트워크를 포함하는 컴퓨터 시스템의 또 다른 예를 도시한다.
도 13은 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현 및 사용하기 위한 컴퓨터 시스템의 여러 구성요소들의 일 실시 예를 도시한다.
도 14a는 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현 및 사용하기 위한 도 13의 컴퓨터 시스템의 실행 유닛의 일 실시 예를 도시한다.
도 14b는 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현 및 사용하기 위한 도 13의 컴퓨터 시스템의 분기 유닛의 일 실시 예를 도시한다.
도 14c는 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현 및 사용하기 위한 도 13의 컴퓨터 시스템의 로드/저장 유닛의 일 실시 예를 도시한다.
도 15는 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현 및 사용하기 위한 에뮬레이트된 호스트 컴퓨터의 일 실시 예를 도시한다.

다른 컴퓨터 아키텍처들은 다른 데이터 포맷들을 지원할 수 있고 지원되는 데이터 포맷들은 시간에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 인터내셔널 비즈니스 머신즈 코포레이션에 의해서 제공되는 머신들은 전통적으로 EBCDIC 및 ASCII 포맷들을 지원해 왔다. 최근의 머신들은 십진 부동 소수점(DFP) 포맷들 및 연산들을 지원하기 시작했고, 이들에 대해서 IEEE 표준(IEEE 754-2008)이 존재한다. 그러나, DFP 연산들을 사용하기 위해서는, EBCDIC 및 ASCII 데이터는 DFP로 변환되어야 한다.

본 발명의 한 특징에 따라, EBCDIC 또는 ASCII와 십진 부동 소수점 사이의 변환을 위한 효율적인 메커니즘이 제공된다. 한 예에서, 이 메커니즘은 다른 기술들에서의 메모리 오버헤드(memory overhead) 없이 변환을 수행한다.

본 발명의 한 특징에 따라, 머신 명령들이 제공되는데, 이들은 EBCDIC 또는 ASCII 데이터(이들은 존 포맷(a zoned format)을 갖는다)를 메모리로부터 읽어서, 그것을 적절한 십진 부동 소수점 포맷으로 변환하여, 그것을 타겟 부동 소수점 레지스터 또는 부동 소수점 레지스터 쌍에 기록한다. 이들 머신 명령들을 여기서는 긴 존으로부터 변환 명령(a long Convert from Zoned instruction: CDZT) 및 확장된 존으로부터 변환 명령(an extended Convert from Zoned instruction: CXZT)이라 한다.

본 발명의 다른 특징에 따라, 머신 명령들이 제공되는데, 이들은 소스 부동 소수점 레지스터 또는 부동 소수점 레지스터 쌍(a source floating point register or floating point register pair) 내의 십진 부동 소수점(DFP) 오퍼랜드를 EBCDIC 또는 ASCII 데이터로 변환하고, 그것을 타겟 메모리 위치(a target memory location)에 저장한다. 이들 머신 명령들을 여기서는 긴 존으로 변환 명령(a long Convert to Zoned instruction: CZDT) 및 확장된 존으로 변환 명령(an extended Convert to Zoned instruction: CZXT)이라 한다.

본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현 및/또는 사용하기 위한 컴퓨팅 환경의 일 실시 예를 도 1을 참조하여 기술한다. 컴퓨팅 환경(100)은, 예를 들어 프로세서(102)(예를 들어, 중앙 처리 유닛), 메모리(104)(예를 들어, 주 메모리), 그리고 하나 또는 그 이상의 입력/출력(I/O) 디바이스들 및/또는 인터페이스들(106)을 포함하는데, 이 들은 서로, 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 버스들(108) 및/또는 다른 연결들을 통해서 결합된다.

일 예에서, 프로세서(102)는 미국 뉴욕주 아몬크에 소재하는 인터내셔널 비즈니스 머신즈 코포레이션(IBM^®)에 의해 공급되는 시스템 z 서버(System z^® server)의 일부분인 z/아키텍처 프로세서(z/Architecture^® processor)이다. 시스템 z 서버는 z/아키텍처를 구현하는데, 이는 인터내셔널 비즈니스 머신즈 코포레이션(IBM^®)에 의해 공급되고, 컴퓨터의 논리적 구조(logical structure) 및 기능적 연산(functional operation)을 명시한다. z/아키텍처의 한 실시 예가 "z/Architecture 연산의 원리들(z/Architecture Principles of Operation)"이라는 제목의 IBM 간행물(IBM 간행물 번호 SA22-7832-08, 제9판, 2010년 08월)에 기술되어 있다. 일 예에서, 상기 서버는 인터내셔널 비즈니스 머신즈 코포레이션에서 또한 공급하는, z/OS와 같은 운영체제를 실행한다. IBM^®과 z/Architecture^® 및 z/OS^®는 미국 뉴욕주 아몬크에 소재하는 인터내셔널 비즈니스 머신즈 코포레이션의 등록상표들이다. 본 출원에서 사용되는 다른 명칭들도 인터내셔널 비즈니스 머신즈 코포레이션 또는 다른 회사들의 등록상표, 상표 또는 제품 명칭일 수 있다.

본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현 및/또는 사용하기 위한 컴퓨팅 환경의 다른 실시 예를 도 2a를 참조하여 기술한다. 이 예에서, 컴퓨팅 환경(200)은, 예를 들어 네이티브 중앙 처리 유닛(a native central processing unit)(202), 메모리(204), 그리고 하나 또는 그 이상의 입력/출력(I/O) 디바이스들 및/또는 인터페이스들(206)을 포함하는데, 이들은 서로, 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 버스들(108) 및/또는 다른 연결들을 통해서 결합된다. 컴퓨팅 환경(200)의 예들에는 미국 뉴욕주 아몬크에 소재하는 인터내셔널 비즈니스 머신즈이 공급하는 파우어 PC 프로세서(a PowerPC^® processor), p시리즈 서버(a pSeries^® server) 또는 x시리즈 서버(an xSeries^® server); 미국 캘리포니아주 팔로 알토에 소재하는 휴렛 패커드 사가 공급하는 인텔 이태니움 II^® 프로세서들을 갖는 HP수퍼돔(HP Superdome with Intel Itanium II^® processors); 및/또는 IBM, 휴렛 패커드, 인텔, 선마이크로시스템즈 또는 기타 회사들이 공급하는 아키텍처들에 기초하는 기타 머신들이 포함될 수 있다. PowerPC^®, pSeries^® 및 xSeries^®는 미국 뉴욕주 아몬크에 소재하는 인터내셔널 비즈니스 머신즈 코포레이션의 등록상표들이다. Intel^® 및 Itanium II^®는 미국 캘리포니아주 산타클라라에 소재하는 인텔 코포레이션의 등록상표들이다.

네이티브 중앙 처리 유닛(202)는 하나 또는 그 이상의 네이티브 레지스터들(210)을 포함하고, 이들은 상기 환경 내에서 처리 동안 사용되는 하나 혹은 그 이상의 범용 레지스터들 및/또는 하나 혹은 그 이상의 특별 레지스터들을 포함한다. 이들 레지스터들은 특정 시점에서(at any particular point in time) 상기 환경의 상태를 표시하는 정보를 포함한다.

더 나아가서, 네이티브 중앙 처리 유닛(202)는 메모리(204)에 저장된 명령들 및 코드를 실행한다. 한 특정 예에서, 상기 중앙 처리 유닛은 메모리(204)에 저장된 에뮬레이터 코드(212)를 실행한다. 이 코드는 한 아키텍처에서 구성된 처리 환경이 다른 아키텍처를 에뮬레이트(emulate) 할 수 있게 한다. 예를 들어, 에뮬레이터 코드(212)는, PowerPC^® 프로세서들, pSeries^® 서버들, xSeries^® 서버들, HP Superdome 서버들 또는 기타 서버들과 같은, z/Architecture^® 가 아닌 다른 아키텍처들에 기초하는 머신들이 z/Architecture^®를 에뮬레이트하여 z/Architecture^®에 기초하여 개발된 소프트웨어 및 명령들을 실행할 수 있게 한다.

에뮬레이터 코드(212)에 관한 더 상세한 설명을 도 2B를 참조하여 기술한다. 게스트 명령들(250)은 네이티브 CPU(202)의 아키텍처가 아닌 아키텍처에서 실행되도록 개발된 소프트웨어 명령들(예를 들어, 머신 명령들)을 포함한다. 예를 들어, 게스트 명령들(250)은 z/Architecture^® 프로세서(102) 상에서 실행하도록 설계되었지만, 네이티브 CPU(202)(예를 들어, Intel^® Itanium II^® 프로세서가 될 수 있는) 상에서 에뮬레이트 될 수 있다. 일 예에서, 에뮬레이터 코드(212)는 명령 페칭 유닛(instruction fetching unit)(252)를 포함하여 하나 또는 그 이상의 게스트 명령들(guest instructions)(250)을 메모리(204)로부터 획득하고, 상기 획득된 명령들을 위해 선택적으로 로컬 버퍼링(local buffering)을 제공한다. 에뮬레이터 코드(212)는 또한 명령 변환 루틴(instruction translation routine)(254)를 포함하여 상기 획득된 게스트 명령의 형태를 결정하고 상기 게스트 명령을 하나 또는 그 이상의 대응 네이티브 명령들(256)로 변환한다. 이 변환은, 예를 들어, 상기 게스트 명령에 의해서 수행될 기능을 식별하는 단계와 상기 기능을 수행할 네이티브 명령을 선택하는 단계를 포함한다.

또한, 에뮬레이터(212)는 에뮬레이션 컨트롤 루틴(260)을 포함하여 상기 네이티브 명령들이 실행되도록 한다. 에뮬레이션 컨트롤 루틴(260)은 네이티브 CPU(202)가 네이티브 명령들의 루틴을 실행하도록 하여 하나 또는 그 이상의 이전에 획득된 게스트 명령들을 에뮬레이트하고, 그러한 실행의 마지막에, 컨트롤을 상기 명령 페치 루틴으로 복귀시켜서 다음 게스트 명령 또는 게스트 명령 그룹을 획득하는 단계를 에뮬레이트 한다. 네이티브 명령들(250)의 실행은 데이터를 메모리(204)로부터 레지스터로 로드하는 단계; 데이터를 레지스터로부터 메모리로 다시 저장하는 단계; 또는 상기 변환 루틴에 의한 결정에 따라, 어떤 형태의 산술적 또는 논리적 연산을 수행하는 단계를 포함한다.

각 루틴은, 예를 들어, 소프트웨어로 구현되며, 이 소프트웨어는 메모리에 저장되고 네이티브 중앙 처리 유닛(202)에 의해서 실행된다. 다른 예들에서, 하나 또는 그 이상의 루틴들 또는 연산들은 펌웨어, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현된다. 상기 에뮬레이트된 프로세서의 레지스터들은 상기 네이티브 CPU의 레지스터들(210)을 사용하여 또는 메모리(204) 내의 위치들을 사용함에 의해서 에뮬레이트될 수 있다. 실시 예들에서, 게스트 명령들(250). 네이티브 명령들(256) 및 에뮬레이터 코드(212)는 동일 메모리에 상주하거나 또는 다른 메모리 디바이스들 사이에서 분산될 수 있다.

전술한, 펌웨어는, 예를 들어, 프로세서의 마이크로코드, 밀리코드 및/또는 매크로코드를 포함한다. 상기 펌웨어는, 예를 들어, 하드웨어-수준 명령들 및/또는 고급 수준의 머신 코드(higher level machine code)의 구현에 사용되는 데이터 구조들을 포함한다. 일 실시 예에서, 상기 펌웨어는, 예를 들어, 재산권 있는 코드(proprietary code)를 포함하는데, 이는 통상적으로 하부 하드웨에 특정한 신탁 소프트웨어 또는 마이크로코드를 포함하고 상기 시스템 하드웨어에 운영 체제가 접근하는 것을 컨트롤한다.

일 예에서, 획득되고, 변환되고 그리고 실행되는 게스트 명령(250)은 전술한 명령들 중 하나이다. 상기 명령은, 이 예에서는, z/Architecture^® 명령이며, 메모리로부터 페치되고 변환되어 실행되는 네이티브 명령들(256)(예를 들어, PowerPC^®, pSeries^®, xSeries^®, Intel^®, 등)의 시퀀스로서 표시된다.

다른 실시 예에서, 하나 혹은 그 이상의 명령들은 다른 아키텍처 환경에서 실행되는데, 이 다른 아키텍처 환경은, 예를 들어, 2006년 11월 발간된 "Intel^® 64 및 IA-32 Architectures Software Developer's Manual Volume 1," Order No. 253665-022US; 2006년 11월 발간된 "Intel^® 64 및 IA-32 Architecture Software Developer's Manual Volume 2A," Order No. 253666-022US; 2006년 1월 발간된 "Intel^® Itanium^® Architecture Software Developer's Manual Volume 1," Doc. No. 245317-005; 2006년 1월 발간된 "Intel^® Itanium^® Architecture Software Developer's Manual Volume 2," Doc. No. 245318-005; 및/또는 2006년 1월 발간된 "Intel^® Itanium^® Architecture Software Developer's Manual Volume 3," Doc. No. 245319-005 에 기술된 아키텍처를 포함한다.

전술한 프로세서들, 및 다른 프로세서들도, 특정 기능들, 예를 들어 EBCDIC 또는 ASCII와 십진 부동 소수점 포맷들 사이의 변환을, 수행하기 위한 명령들을 실행한다. 일 예에서, EBCDIC 또는 ASCII 데이터는 존 포맷(a zoned format)을 갖는데, 그러므로, 예시적 명령들은, 예를 들어, 전술한, 십진 부동 소수점으로부터 존으로 변환 명령들뿐만 아니라, 존으로부터 십진 부동 소수점으로 변환 명령들을 포함한다.

그러나, 상기 명령들을 기술하기 전에, 여기서 언급하는 다양한 데이터 포맷들에 관하여 설명한다. 예를 들어, 존 포맷에서, 바이트의 최우측 4 비트들(the rightmost four bits of a byte)은 수치의 비트들(the numeric bits)(N)이라 하고 보통으로 십진수(a decimal digit)를 표시하는 코드를 포함한다. 바이트의 최좌측 4비트들(the leftmost four bits of a byte)은, 십진 오퍼랜드의 최우측 바이트(the rightmost byte of a decimal operand)를 제외하고, 존 비트들(the zone bits)(Z)이라 하는데, 이들 비트들은 존(a zone) 또는 부호(a sign)(S)로서 취급될 수 있다.

존 포맷에서 십진 수들은 대규모 문자 세트(a larger character set)의 일부분이 될 수 있는데, 이는 또한 알파벳과 특수 문자들을 포함한다. 따라서, 존 포맷은 인간 읽기 가능 형태로 수치 데이터(numeric data)를 입력, 편집 및 출력하기에 적합하다. 일 실시 예에서, 십진-산술 명령들(decimal-arithmetic instructions)은 존 포맷의 십진수들에 관하여 직접적으로 연산하지 않는다; 그러한 수들은 먼저 변환되는데, 예를 들어 십진 부동 소수점 포맷들 중 하나로 변환된다.

십진 부동 소수점 데이터는 다음 3가지 데이터 포맷들 중 어느 하나로 표시될 수 있다: 짧은(short), 긴(long), 또는 확장된(extended). 각 데이터 포맷의 컨텐츠는 코드화된 정보(encoded information)를 표시한다. 특별 코드들이 할당되어 유한 수들(finite numbers)을 NaNs(수가 아닌 것) 및 무한대들(infinites)과 구별한다.

유한 수들을 위해, 바이어스된 지수(a biased exponent)가 상기 포맷에서 사용된다. 각 포맷을 위해, 다른 바이어스가 사용되는데, 라이트-유닛들-뷰(RUV) 지수들(right-units-view (RUV) exponents)을 위한 바이어스와 레프트-유닛들-뷰(LUV) 지수들(left-units-view (LUV) exponents)을 위한 바이어스가 사용된다. 바이어스된 지수들은 부호 없는 수들(unsigned numbers)이다. 바이어스된 지수는 컴비네이션 필드(the combination field)의 가수(significand)의 최좌측 디짓(the leftmost digit: LMD)으로 코드화된다(encoded). 가수의 나머지 디짓들은 코드화된 트레일링-가수 필드(the encoded trailing-significand field)로 코드화된다.

이들 데이터 포맷들의 예들:

DFP 짧은 포맷(DFP Short Format)

DFP 짧은 포맷의 오퍼랜드가 부동 소수점 레지스터에 로드될 때, 그것은 상기 레지스터의 좌측 반(the left half)를 차지하고, 우측 반(the right half)은 변경이 없다.

DFP 긴 포맷(DFP Long Format)

DFP 긴 포맷 내의 오퍼랜드가 부동 소수점 레지스터에 로드될 때, 그것은 전체 레지스터(the entire register)를 차지한다.

DFP 확장된 포맷(DFP Extended Format)

DFP 확장 포맷의 오퍼랜드는 부동 소수점 레지스터 쌍을 차지한다. 최좌측 64비트들은 상기 쌍의 전체 하위-수의 레지스터(the entire lower-numbered register)를 차지하고 최우측 64비트들은 상기 쌍의 전체 상위-수의 레지스터(the entire higher-numbered register)를 차지한다.

부호 비트는 각 포맷의 비트 0에 위치하는데, 예를 들어, 양(plus)의 부호는 0(zero)이고 음(minus)는 1(one)이다. 유한 수들을 위해, 컴비네이션 필드는 바이어스된 지수(the biased exponent)와 가수의 최좌측 디짓(the leftmost digit of the significand)을 포함한다: NaNs 및 무한대들(infinites)을 위해, 이 필드는 그들을 식별하기 위한 코드들을 포함한다.

상기 포맷의 비트들 1-5는 00000-11101의 범위 내에 있고, 오퍼랜드는 유한 수이다. 바이어스된 지수의 두 개의 최좌측 비트들과 가수의 최좌측 디짓(the leftmost digit)은 상기 포맷의 비트들 1-5에서 코드화된다. 컴비네이션 필드의 비트 6 내지 마지막 비트는 바이어스된 지수의 나머지(the rest)를 포함한다.

상기 포맷 필드의 비트들 1-5가 11110일 때, 오퍼랜드는 무한대(an infinity)이다. 상기 포맷의 비트 5의 우측(the right)의 컴비네이션 필드 내의 모든 비트들은 무한대를 위해 유보된 필드를 구성한다. 상기 유보된 필드 내의 영이 아닌 값(a nonzero value)은 소스 무한대(a source infinity)에서 수용되고; 상기 유보된 필드는 합성 무한대(a resultant infinity)에서 영으로 세트된다.

상기 포맷의 비트들 1-5가 11111일 때, 오퍼랜드는 NaN 및 비트 6이고, 이는 SNaN 비트라 불리우며, 또한 QNaN을 SNaN과 구별한다. 만일 비트 6이 영이면, 그것은 QNaN이고; 그렇지 않으면, 그것은 SNaN이다. 상기 포맷의 비트 6의 우측의 컴비네이션 필드 내의 모든 비트들은 NaN을 위해 유보된 필드를 구성한다. 상기 유보된 필드 내의 영이 아닌 값은 소스 NaN(a source NaN)에서 수용되고; 상기 유보된 필드는 합성 NaN(a resultant NaN)에서 영으로 세트된다.

아래 테이블은 상기 컴비네이션 필드의 코드화와 레이아웃(the encoding and layout)을 요약한다. 상기 테이블에서, 유한 수의 바이어스된 지수는 두 부분들의 연결(the concatenation)이다; (1)두 개의 최좌측 비트들은 상기 포맷의 비트들 1-5, 및 (2) 상기 컴비네이션 필드 내의 나머지 비트들(the remaining bits) 로부터 유도된다(derived). 예를 들어, 만일 DFP 짧은 포맷의 컴비네이션 필드가 10101010101의 이진수를 포함한다면, 그것은 10010101 이진수의 바이어스된 지수와 5의 최좌측 가수 디짓(a leftmost significand digit)을 표시한다.

비트들 1 2 3 4 5	비트 6	유형	바이어스된 지수 (Biased Exponent)	LMD
00000	m	유한수(Finite Number)	00|RBE	0
00001	m	유한수	00|RBE	1
00010	m	유한수	00|RBE	2
00011	m	유한수	00|RBE	3
00100	m	유한수	00|RBE	4
00101	m	유한수	00|RBE	5
00110	m	유한수	00|RBE	6
00111	m	유한수	00|RBE	7
01000	m	유한수	01|RBE	0
01001	m	유한수	01|RBE	1
01010	m	유한수	01|RBE	2
01011	m	유한수	01|RBE	3
01100	m	유한수	01|RBE	4
01101	m	유한수	01|RBE	5
01110	m	유한수	01|RBE	6
01111	m	유한수	01|RBE	7
10000	m	유한수	10|RBE	0
10001	m	유한수	10|RBE	1
10010	m	유한수	10|RBE	2
10011	m	유한수	10|RBE	3
10100	m	유한수	10|RBE	4
10101	m	유한수	10|RBE	5
10110	m	유한수	10|RBE	6
10111	m	유한수	10|RBE	7
11000	m	유한수	00|RBE	8
11001	m	유한수	00|RBE	9
11010	m	유한수	01|RBE	8
11011	m	유한수	01|RBE	9

비트들 1 2 3 4 5	비트 6	유형	바이어스된 지수	LMD
11100	m	유한수	10|RBE	8
11101	m	유한수	10|RBE	9
11110	r	무한대1	--	--
11111	0	QNaN2	--	--
11111	1	SNaN2	--	--
설명 -- | 1 2 LMD m RBE r	해당 없음(Not applicable). 연결(concatenation). 포맷의 비트 5의 우측(the right)의 컴비네이션 필드 내의 모든 비트들은 무한대(infinity)를 위해 유보된 필드(a reserved bit)를 구성한다. 포맷의 비트 6의 우측(the right)의 컴비네이션 필드 내의 모든 비트들은 NaN을 위해 유보된 필드를 구성한다. 가수의 최좌측 디짓(Leftmost digit of the significand). 비트 6은 나머지 바이어스된 지수(the remaining biased exponent)의 한 부분이다. 나머지 바이어스된 지수. 이것은 포맷의 비트 5의 우측(the right)의 컴비네이션 필드 내의 모든 비트들을 포함한다. 비트 6은 무한대를 위해 유보된 비트이다.

코드화된 트레일링 가수 필드(the encoded trailing significand field)는 코드화된 십진수를 포함하고, 이는 트레일링 가수에서 디짓들을 표시한다. 트레일링 가수는 최좌측 디짓을 제외한, 모든 가수 디짓들을 포함한다. 무한대들을 위해, 영이아닌 트레일링-가수 디짓들(nonzero trailing-significand digits)은 소스 무한대에서 수용되고; 달리 말하지 않으면, 합성 무한대(a resultant infinity)에서 모든 트레일링-가수 디짓들은 영들로 세트된다. NaNs를 위해, 이 필드는 페이로드(the payload)라 하는 진단 정보 (diagnostic information)를 포함한다.

코드화된 트레일링 가수 필드는 디클렛들(declets)이라 하는 10-비트 블록들의 배수(a multiple)이다. 데클렛들의 수는 포맷에 따라 달라진다. 각 데클렛은 10-비트 값에서 3개의 십진 디짓들을 표시한다.

다양한 포맷들에서 유한 수들의 값들은 아래 테이블에서 보여주고 있다:

형식	값
	LUV(Left-Units View)	RUV(Right-Units View)
짧은 포맷	±10e-95x(d0.d1d2...d6)	±10e-101x(d0d1d2...d6)
긴 포맷	±10e-383x(d0.d1d2...d15)	±10e-398x(d0d1d2...d15)
확장된 포맷	±10e-6143x(d0.d1d2...d33)	±10e-6176x(d0d1d2...d33)
설명: d0.d1d2...dp -1 d0d1d2...dp -1 e	레프트-유닛들 뷰에서 가수(Significand in left-units view)이다. 소수점(the decimal point)은 최좌측 디짓의 바로 우측(the immediate right of the leftmost digit)에 위치하고 di는 소수 자리 수(a decimal digit)이며, 여기서 0 < i < (p-1)이고 p는 포맷 정밀도(the format precision)를 표시한다. 라이트-유닛들 뷰에서 가수(Significand in right-units view)이다. 소수점(the decimal point)은 최우측 디짓의 바로 우측(the immediate right of the rightmost digit)에 위치하고 di 는 소수 자리 수이며, 여기서 0 < i < (p-1)이고 p는 포맷 정밀도(the format precision)이다. 바이어스된 지수(Biased exponent).

가수(significand)라는 용어는, 예를 들어, 다음을 의미하기 위해 사용된다:

1. 유한 수들을 위해, 가수는 컴비네이션 필드로부터 유도된 가수의 최좌측 디짓으로 좌측에 채워진(padded) 모든 트레일링 가수 디짓들을 포함한다.

2. 무한대들과 NaNs를 위해, 가수는 영 디짓으로 좌측에 채워진(padded) 모든 트레일링 가수 디짓들을 포함한다.

유한 수를 위해, DFP 가수 디짓들은 최좌측 영이 아닌 가수 디짓으로 시작하고 최우측 가수 디짓으로 끝난다

유한 수를 위해, DFP 가수 디짓들의 수는 포맷 정밀도로부터 선두 영들(leading zeros)의 수를 뺀 차(difference)이다. 선두 영들의 수는 최좌측 영이 아닌 디짓의 좌측에서의 가수의 영들의 수이다.

전술한 것 이외에도, 고밀도 팩된 십진(DPD) 포맷(a densely packed decimal (DPD) format)이 있다. 데클릿(a declet)이라 불리우는, 3-디짓 십진수(000-999)를 10-비트 값으로 매핑하는 예들을 아래의 테이블에서 보여준다. DPD 엔트리들은 16진법(hexadecimal)로 표시되었다. 십진수의 첫 두 디짓들은 최좌측 열(the leftmost column)을 따라 도시되며, 세 번째 디짓(the third digit)은 상단 행을 따라 도시된다.

10-비트 데클릿(a declet)을 3-디짓 십진수로 매핑하는 예들을 아래의 테이블에서 보여준다. 10-비트 데클릿 값은 좌측 열에 도시한 6-비트 인덱스(a 6-bit index) 및 상단 행을 따라 도시한 4-비트 인덱스(a 4-bit index)로 분할되며, 이들은 모두 16진법으로 표시하였다.

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	A	B	C	D	E	F
00_	000	001	002	003	004	005	006	007	008	009	080	081	800	801	880	881
01_	010	011	012	013	014	015	016	017	018	019	090	091	810	811	890	891
02_	020	021	022	023	024	025	026	027	028	029	082	083	820	821	808	809
03_	030	031	032	033	034	035	036	037	038	039	092	093	830	831	818	819
04_	040	041	042	043	044	045	046	047	048	049	084	085	840	841	088	089
05_	050	051	052	053	054	055	056	057	058	059	094	095	850	851	098	099
06_	060	061	062	063	064	065	066	067	068	069	086	087	860	861	888	889
07_	070	071	072	073	074	075	076	077	078	079	096	097	870	871	898	899
08_	100	101	102	103	104	105	106	107	108	109	180	181	900	901	980	981
09_	110	111	112	113	114	115	116	117	118	119	190	191	910	911	990	991
0A_	120	121	122	123	124	125	126	127	128	129	182	183	920	921	908	909

37_	670	671	672	673	674	675	676	677	678	679	696	697	876	877	898*	899*
38_	700	701	702	703	704	705	706	707	708	709	780	781	906	907	986	987
39_	710	711	712	713	714	715	716	717	718	719	790	791	916	917	996	997
3A_	720	721	722	723	724	725	726	727	728	729	782	783	926	927	968	969
3B_	730	731	732	733	734	735	736	737	738	739	792	793	936	937	978	979
3C_	740	741	742	743	744	745	746	747	748	749	784	785	946	947	788	789
3D_	750	751	752	753	754	755	756	757	758	759	794	795	956	957	798	799
3E_	760	761	762	763	764	765	766	767	768	769	786	787	966	967	988*	989*
3F_	770	771	772	773	774	775	776	777	778	779	796	797	976	977	998*	999*
* 비정규적 데클릿(a noncanonical declet)으로부터 맵된 결과.

본 발명의 한 특징에 따라, 존 포맷(zoned format)을 십진 부동 소수점 포맷으로 변환하기 위한 명령들이 제공된다. 일 실시 예에서, 존으로부터 십진 부동 소수점으로 변환 명령들은 두 가지 형태가 있는데, 이들은 긴 존으로부터 변환 명령(a long Convert from Zoned instruction: CDZT), 및 확장된 존으로부터 변환 명령(an extended Convert from Zoned instruction: CXZT)을 포함하며, 이들 각각에 관해서는 아래에 기술한다. 이들 명령들은 메모리 내의 EBCDIC 또는 ASCII로부터 데이터를 직접적으로 레지스터 내의 부동 소수점 포맷으로 변환하기 위한 효율적인 수단을 제공한다.

예를 들어, 도 3을 참조하는, 일 실시 예에서, 각 머신 명령은, 메모리로부터 EBCDIC 또는 ASCII데이터를 읽고 (단계 300); 그것을 적절한 십진 부동 소수점 포맷으로 변환하여(단계 302); 그것을 타겟 부동 소수점 레지스터 또는 타겟 부동 소수점 레지스터 쌍에 기록한다(단계 304).

긴 존으로부터 변환 명령(the long Convert from Zoned instruction), CDZT는 명시된 메모리 위치로부터 오퍼랜드 데이터를 읽어서, 그것을 영의 지수(a zero exponent)를 갖는 배정밀도 DFP 오퍼랜드(a double precision DFP operand)로 변환하여, 명시된 타겟 부동 소수점 레지스터에 기록한다. 확장된 존으로부터 변환 명령(the extended Convert from Zoned instruction), CXZT는 명시된 메모리 위치로부터 오퍼랜드 데이터를 읽어서, 그것을 영의 지수(a zero exponent)를 갖는 확장된 정밀도 DFP 오퍼랜드(an extended precision DFP operand)로 변환하여, 명시된 타겟 부동 소수점 레지스터 쌍에 기록한다. 소스 메모리 위치에서 바이트들의 수는 명령 내에 명시되고 CDZT를 위해서는 1에서 16 바이트 또는 CXZT를 위해서는 1에서 34 바이트가 될 수 있다. 소스 오퍼랜드의 디짓들은 유효 디짓 코드들을 위해 모두 확인된다. 명령 내의 부호 필드는 소스 오퍼랜드의 부호 니블(the sign nibble)이 처리되어야 함을 표시한다. 만일 부호 필드가 세트 되어 있으면, 그 부호는 유효 부호 코드를 위해 검사된다. 그 부호가 유효라고 가정하면, DFP 결과의 부호는 소스 오퍼랜드의 부호 니블에 의해서 표시된 것과 동일한 부호로 세트 된다. 만일 무효 디짓 또는 부호 코드가 검출되면, 십진 데이터 예외가 인정된다(recognized).

일 실시 예에서, 존으로부터 변환 명령들(Zoned instructions)의 각각은 동일 포맷(an RSL-b format)을 갖는데, 이 예가 도 4에 도시되어 있다. 일 실시 예에서 예시한 바와 같이, 존으로부터 변환 명령의 포맷(400)은, 예를 들어, 다음의 필드들을 포함한다:

오피코드 필드들(Opcode fields) (402a, 402b): 이 오피코드 필드들은 명령에 의해서 수행되는 기능(the function)을 표시하는 오피코드를 제공한다. 예로서, 한 정의된 오피코드는 상기 기능을 긴 존으로부터 변환 명령으로 정의하고, 다른 미리정의된 오피코드는 그것이 확장된 존으로부터 변환 명령임을 표시한다.

길이 필드(Length field)(L₂)(404): 길이 필드(404)는 제2 오퍼랜드의 길이를(예를 들어, 바이트로) 명시한다. 예로서, 이 길이 필드는 확장된 존으로 변환 명령을 위해 0에서 33까지의 길이코드를 포함하고, 긴 존으로부터 변환 명령을 위해 0에서 15까지의 길이 코드를 포함한다.

베이스 레지스터 필드(Base register field)(B₂)(406): 이 베이스 레지스터 필드는 일반 레지스터를 지정하는데, 이 레지스터의 컨텐츠는 변위 필드의 컨텐츠에 더해져서 제2 오퍼랜드 주소를 형성한다.

변위 필드(Displacement field)(D₂)(408): 이 변위 필드는 컨텐츠를 포함하는데, 이 컨텐츠는 베이스 레지스터 필드에 의해서 지정되는 일반 레지스터의 컨텐츠에 더해져서 제2 오퍼랜드 주소를 형성한다.

레지스터 필드(Register field)(R₁)(410): 이 레지스터 필드는 하나의 레지스터를 지정하는데, 이 레지스터의 컨텐츠는 제1 오퍼랜드다. 제1 오퍼랜드를 포함하는 이 레지스터는 때때로 제1 오퍼랜드 위치라 한다.

마스크 필드(Mask field)(M₃)(412): 이 마스크 필드는, 예를 들어, 부호(S) 컨트롤(예를 들어, 비트)을 포함하는데, 이는 한 예에서 M₃ 필드의 비트 0이다. 이 비트가 영(zero)일 때, 제2 오퍼랜드는 부호 필드를 갖지 않으며 DFP 제1 오퍼랜드 결과의 부호비트는 0으로 세트된다. 일(one)일 때, 제2 오퍼랜드는 부호가 있다(signed). 다시 말하면, 최우측 바이트의 최좌측 4 비트들은 부호(a sign)이다. 따라서, DFP 제1 오퍼랜드 결과의 부호 비트는 영으로 세트되며, 이 때 부호 필드는 양의 값(a positive value)으로 표시한다; 그리고 일(one)로 세트될 경우, 이 때 부호필드는 음의 값(a negative value)을 표시한다. 일 예에서, M₃ 필드의 비트들 1 내지 3은 무시된다.

존으로부터 변환 명령의 연산 동안, 존 포맷의 제2 오퍼랜드는 DFP포맷으로 변환되고, 그 결과는 제1 오퍼랜드 위치에 배치된다(placed). 일 예에서, 퀀텀(the quantum)은 일(one)이고 전달된 값(the delivered value)은 퀀텀으로 표시된다. 제1 오퍼랜드 위치에 배치된 결과는 정규적(canonical)이다.

일 실시 예에서, 무효의 디짓 또는 부호 코드(an invalid digit or sign code)가 제2 오퍼랜드에서 검출될 때, 십진 오퍼랜드 데이터 예외(a decimal operand data exception)가 인정된다. 예를 들어, 아래의 경우 중 어느 하나라도 참(true)일 때, 명세 예외(a specification exception)가 인정되고 연산이 억제된다: CDZT를 위해, L₂ 필드는 16보다 크거나 같다; 그리고 CXZT를 위해 R₁ 필드는 무효의 부동 소수점 레지스터 쌍을 지정하거나, 또는 L₂ 필드는 34보다 크거나 같다.

일 실시 예에서, ASCII 제2 오퍼랜드가 명시될 때, M₃ 필드의 비트 0은 0이고; 그렇지 않을 경우 십진 오퍼랜드 데이터 예외가 인정된다. 다시 말하면, 0011 이진수 부호 값은 유효의 부호가 아니다(not a valid sign).

존으로부터 변환 명령의 실행에 관한 더 상세한 설명은 도 5를 참조하여 기술된다. 일 실시 예에서, 이 논리를 수행하는 존으로부터 변환 명령을 프로세서가 실행한다.

초기에, 존으로부터 변환 명령의 오피코드가(the opcode of the Convert from Zoned instruction) 확장된 포맷(the extended format)을 표시하는지 또는 긴 포맷(the long format)을 표시하는지에 관한 결정이 내려진다(질의 500). 다시 말하면, 명령이 긴 존으로부터 변환 명령을 실행하는지 또는 확장된 존으로부터 변환 명령을 실행하는지가 결정된다. 만일 존으로부터 변환 명령의 오피코드가 긴 존으로부터 변환 명령을 표시한다면, 그 명령에 제공된 길이 필드(L₂) 15보다 큰 길이를 명시하는지에 관한 결정이 더 내려진다(질의 502). 만일 길이 필드가 15보다 큰 길이를 명시한다면, 예외가 제공되어 그것이 16 디짓들(0에서 15) 이상이라는 것을 표시한다(단계 504).

질의 502로 되돌아 가서, 만일 길이 필드가 15보다 더 큰 길이를 명시하지 않는다면, 소스 존 디짓들(the source zoned digits)(제2 오퍼랜드의 적어도 일부분)이 메모리로부터 읽혀진다(단계 506). 그 후, 메모리로부터 읽혀진 소스 존 디짓들은 십진 부동 소수점 포맷으로 변환된다(단계 508). 이 예에서, 그것은 영의 지수를 갖는 배정밀도 DFP 오퍼랜드로 변환된다.

또한, 질의 510에서, 마스크 필드(M₃)에 지정된 부호 컨트롤(S)가 1로 세트 되었는지에 관한 결정이 내려진다. 만일 부호 컨트롤이 일(one)이 아니면, 그 다음 DFP 수의 부호는 양으로 강제되고(단계 512) 타겟 부동 소수점 레지스터는, 강제된 부호를 포함하는, 변환된 값으로 갱신된다(단계 514).

질의 510으로 되돌아가서, 만일 부호 컨트롤이 1이면, 그 다음 (제2 오퍼랜드의) 소스 부호 필드는 메모리로부터 읽혀진다(단계 516). 그 후, DFP 수의 부호는 소스의 부호로 세트 되고(단계 518), 타겟 부동 소수점 레지스터는 변환된 값과 부호(예를 들어, DFP 포맷의 비트 0)로 갱신된다(단계 514).

질의 500으로 되돌아가서, 만일 오피코드가 그것이 확장된 존으로부터 변환 명령임을 표시한다면, 명령의 길이 필드가 33보다 더 큰 길이를 명시하는지에 관하여 결정이 내려진다(질의 530). 만일 길이 필드가 33보다 더 큰 길이를 명시한다면, 예외가 제공되어 34 디짓들(0에서 33) 이상임을 표시한다 (단계 532). 그러나, 만일 길이 필드가 33보다 더 큰 길이를 명시하지 않는다면, 명령의 R₁ 필드가 무효의 부동 소수점 레지스터 쌍을 명시하는지에 관하여 결정이 내려진다(질의 534). 만일 부동 무효의 소수점 레지스터 쌍이 표시되었다면, 예외가 제공된다(단계 536). 그렇지 않으면, 소스 존 디짓들(제2 오퍼랜드의 적어도 일부분)이 메모리로부터 읽혀진다(단계 538). 그 후, 메모리로부터 읽혀진 소스 존 디짓들은 십진 부동 소수점 포맷으로 변환된다(단계 540). 이 예에서, 상기 디짓들(제2 오퍼랜드의 적어도 일부분)은 영의 지수를 갖는 확장된 정밀도 데이터 부동 소수점 연산으로 변환된다

그 후, 명령의 마스크 필드 내의 부호(S) 컨트롤이 일(one)로 세트 되었는지에 관한 결정이 내려진다(질의 542). 만일 부호 컨트롤이 1이 아니면, 십진 부동 소수점 수의 부호는 양의 값으로 강제된다(단계 544). 그러나, 만일 부호 컨트롤이 1이면, (제2 오퍼랜드의) 소스 부호 필드가 메모리로부터 읽혀지고(단계 546), DFP 수의 부호는 소스의 부호로 세트 된다(단계 548). 단계 544 또는 단계 548에서 부호를 세트 한 후, 타겟 부동 소수점 레지스터 쌍은 변환된 십진 부동 소수점 포맷과 그 부호로 갱신된다(단계 550).

메모리로부터 읽혀진 소스 존 디짓들을 십진 부동 소수점 포맷으로 변환하기 위한 두 개의 단계들은 위에서 참조되었다. 특히, 단계 508은 소스를 영의 지수를 갖는 배정밀도 십진 부동 소수점 오퍼랜드로 변환하고, 단계 540은 소스를 영의 지수를 갖는 확장된 정밀도 십진 부동 소수점 오퍼랜드로 변환한다. 변환들에 관한 더 상세한 설명들은 아래에서 기술되고, 또한 앞에서 참조한 2010년 8월 발표된 "z/Architecture 연산 원리들"이라는 IBM 간행물 번호 SA22-7832-08의 제9판에도 기술되어 있다.

존 포맷된 수로부터 DFP 포맷으로 변환하는 프로세스의 한 실시 예는 다음과 같다: 소스 디짓들은 메모리로부터 읽혀진다. 소스 데이터의 각 바이트의 우측 4-비트들의 2진 코드 십진 (Binary Coded Decimal: BCD) 디짓들은, 필요한 경우, 영들로 좌측에(on the left with zero's) 패드되어(padded), 배정밀도 연산을 위해 합계 16 BCD 디짓들이 존재하도록, 그리고 확장된 정밀도 연산을 위해 34 디짓들이 존재하도록 한다. 이들 BCD 디짓들은 그 다음 BCD에서 고밀도 팩된 십진수(Densely Packed Decimal: DPD)로 변환되어 소스 데이터의 우측에서 시작하는 모든 3 BCD 디짓들이 최좌측 BCD 디짓을 제외하고 모든 BCD 디짓들을 위해 10-비트 DPD 그룹으로 변환되게 한다. 따라서, 배정밀도 변환을 위해서는 5 DPD 그룹들이 존재하고 확장된 정밀도 변환을 위해서는 11 DPD 그룹들이 존재한다. 이들 DPD 그룹들은 배정밀도 결과의 비트들 14-63과 확장된 정밀도 결과의 비트들 17-127을 구성한다(make up). 비트들 6-13은 배정밀도 결과의 지수 필드이며 비트들 1-5의 콤보 필드(the combo field in bits 1-5)로부터의 2 비트들로 배정밀도 연산들을 위해 398의 값으로 세트된다. 확장된 정밀도 연산들을 위해서는, 비트들 6-17이 지수 필드 비트들이며 상기 콤보 필드로부터의 2 비트들로, 확장된 정밀도 연산들을 위해 6176의 값으로 세트된다.

만일 최상위 BCD 디짓(the most significant BCD digit)이 "8" 또는 "9"이면, 비트들 1 및 2는 "1"로 세트 되고; 비트 3 및 4는 지수의 최상위 2 비트들이며 그래서 "01"로 세트 될 것이며; 그리고 비트 5는 "8"에 대해서 "0"으로 또는 "9"에 대해서 "1"로 세트 된다. 만일 최상위 BCD 디짓이 "0" 에서 "7"이면, 비트들 1 및 2는 지수의 최상위 값이며 그래서 "01"로 세트 될 것이며; 그리고 비트 3-5는 최상위 BCD 디짓의 최우측 3 비트들로 세트된다.

소스 데이터의 최우측 바이트의 최좌측 4비트들은, 만일 S=1이면, 부호코드이다. 이 경우에, 결과 부호 비트, 비트 0은, 만일 부호 코드의 값이 "1011" 또는 "1101"이면, 1로 세트 된다.

전통적인 스토리지-대-스토리지 십진 워크로드(traditional storage-to-storage decimal workload)를 상당히 개선하기 위한 수단을 제공하는 두 명령들은 위에서 상세히 설명하였다. 전통적인 스토리지-대-스토리지 십진 워크로드들에서 EBCDIC 또는 ASCII 오퍼랜드들은 먼저 팩된 십진 포맷(a packed decimal format) 으로 변환되는데, 이는 필드 코드들을 분해하여(strip out) 스토리지의 다른 부분에 두 오퍼랜드들의 수치 디짓들과 부호 디짓들(the numeric digits and sign digits)을 저장한다. 그 다음 이 팩된 오퍼랜드들(the packed operands)은 덧셈, 뺄셈, 곱셈 또는 나눗셈과 같은 , 산술적 연산에 의해서 연산된다. 이들 산술적 연산들은 시작할 수 있기 전에 팩 프로세스의 저장이 완료되기를 기다려야 하며, 그 다음 이들 연산들은 결과들을 메모리에 저장한다. 일단 결과 저장이 완료되면, 그 결과는 그 다음 언팩되어(unpacked) 타겟 포맷((EBCDIC 또는 ASCII)으로 되돌아간다. 이 연산들로부터의 메모리 의존도가 성능을 좌우하게 된다(dominate).

본 발명의 한 특징에 따라, 이 새로운 명령들을 채용하면(예를 들어, 코드를 새로운 명령들이 가능하도록 다시 편집하면) 타겟 포맷에 의존하는 CDZT 또는 CXZT로 팩 또는 PKA 명령을 대체할 수 있다. 그 다음, 수학적 연산은 DFP 연산(DFP equivalent)(예를 들어, AD/XTR, SD/XTR, MD/XTR, DT/XTR)로 대체되어 메모리에 저장되는 또는 메모리로부터 읽혀지는 모든 오퍼랜드들에 대해서 대기하는 일이 없도록 할 수 있다. 이들 명령들은 덧셈(AP), 뺄셈(SP), 곱셈(MP), 또는 나눗셈(DP)과 유사한 시간 내에 연산하지만, 메모리 오버헤드(the memory overhead)없이 한다. UNPK 또는 UNPKA 연산이 대체되고 그 결과가 아래에서 기술하는 CZDT 또는 CZXT명령들을 통해서 타겟 포맷으로 직접적으로 변환될 때 제2의 메모리 의존이 회피된다.

전통적 스토리지-대-스토리지 십진 팩 연산들(Traditional storage-to-storage decimal pack operations)은, COBOL 어플리케이션들과 같은, 어플리케이션들에서 통상적으로 발견되는 각 31-디짓(및 부호) 오퍼랜드를 처리하기 위해 15 디짓들과 하나의 부호를 처리할 수 있는데, 이는 3 중복 팩 연산들(3 overlapping pack operations)을 요구한다. 작은 중복 미니-오퍼랜드들(smaller overlapping mini-operands)에 하나의 오퍼랜드를 끼워 넣어야 하는 일은 컴파일러와 컴파일된 코드의 복잡성을 증가시키고; 미니-오퍼랜드들 사이에 올림/빌림(carry/borrow)을 처리하는 것과 같은, 주어진 작업을 수행하기 위해서 실행될 추가의 명령들을 요구하는데; 이는 성능에 악영향을 끼친다. CXZT는 34 디짓들과 하나의 부호 코드를 하나의 DFP 오퍼랜드로 변환할 수 있기 때문에, 컴파일러들은 공동의 31-디짓 및 부호 오퍼랜드들(the common 31-digit and sign operands)(예를 들어, COBOL오퍼랜드들)을 단일 엔터티(a single entity)로서 처리할 수 있는데, 이는 컴파일된 코드를 단순화하고 성능을 개선시킨다.

전술한 바와 같이, CDZT 및 CXZT 명령들은 메모리 내의 데이터를 EBCDIC 또는 ASCII로부터 직접적으로 레지스터 내의 DFP 포맷으로 변환하는 효율적인 수단을 제공한다, 이 수단은 데이터를 EBCDIC 또는 ASCII로부터 DFP 포맷으로 한번에(in a single step) 변환되도록 해준다. 이전에, 프로세스는 데이터를 팩된 십진 포맷으로 변환하기 위해서 Pack 또는 PKA 연산들을 사용하는 것을 요구했다. 그 다음, 데이터는 범용 레지스터들(GPRs) 내로 로드되어야 하지만, 명령 세트 아키텍처(the instruction set architecture)에서는 현재 길이-컨트롤된 로드(length-controlled load currently)가 없기 때문에, 이는 종종 워드, 하프-워드 및 바이트-로드 연산들의 혼합(a mix of word, half-word and byte-load operations)을 요구한다. 그 다음, 다른 명령들, 예를 들어 CDSTR or CXSTR이 사용되어 GPR/GPR-쌍 내의 팩된 십진 데이터를 타겟 DFP 포맷으로 변환할 수 있다. 본 발명의 한 특징에 따라, PACK/PKA 및 CDSTR/CXSTR는 한 명령, CDZT 또는 CXZT에 의해서 대체된다.

존으로부터 십진 부동 소수점으로 변환 명령들에 더하여, 본 발명의 다른 특징에 따라, 십진 부동 소수점으로부터 존으로 변환 명령들이 제공된다. 이들 명령들은 부동 소수점 레지스터 또는 부동 소수점 레지스터 쌍 내에 저장된 십진 부동 소수점 포맷의 데이터를 EBCDIC 또는 ASCII 데이터로 변환하여 그것을 메모리에 직접적으로 저장하는 효율적인 수단을 제공한다.

예를 들어, 도 6을 참조하면, 한 예에서, 소스 레지스터 또는 소스 레지스터 쌍 내의 DFP 오퍼랜드는 EBCDIC 또는 ASCII 데이터로 변환된다(단계 600). 그 다음, 변환된 결과는 타겟 메모리 위치에 저장된다(단계 602). 이들 명령들은 데이터가 DFP 포맷으로부터 직접적으로 EBCDIC 및 ASCII로 한번에(in a single step) 변환되도록 해준다.

이들 명령들의 예들은 긴 존으로 변환 명령(a long Convert to Zoned instruction: CZDT) 및 확장된 존으로 변환 명령(an extended Convert to Zoned instruction: CZXT)을 포함한다. 긴 존으로 변환 명령, CZDT는 배정밀도 DFP 오퍼랜드 데이터를 명시된 FPR 레지스터로부터 읽어서, 가수(the mantissa)를 존 포맷으로 변환하고, 그것을 타겟 메모리 위치에 기록한다. 마찬가지로, 확장된 존으로 변환 명령, CZXT는 확장된 정밀도 DFP 오퍼랜드 데이터를 명시된 FPR 레지스터 쌍으로부터 읽어서, 가수(the mantissa)를 존 포맷으로 변환하고, 그것을 타겟 메모리 위치에 기록한다. 만일 명시된 메모리 위치의 길이가 소스 오퍼랜드의 최좌측 영이 아닌 디짓들 모두를 받아들이기(fit)에 충분하지 않으면, 십진 오버플로 예외(a decimal overflow exception)가 인정되는데, 단 이 경우 십진 오버플로 마스크(the decimal overflow mask)는 인에이블 되어있어야 한다(enabled). 상기 디짓들 모두를 명시된 메모리 위치에 받아들일 수 없는 경우에는, 특정 조건 코드(a specific condition code)가 세트 된다(예를 들어, 3). DFP 오퍼랜드의 부호는, 만일 세트 할 부호 필드가 있다면, 메모리 내의 결과의 부호 니블(the sign nibble)로 복사된다. 사용된 양의 부호 코드화(the positive sign encoding used)는, 아래에서 설명하는, 명령 텍스트(the instruction text) 내의 P 필드에 의해서 컨트롤되고, 영 오퍼랜드의 결과들(the results of the zero operand)은, 또한 아래에서 설명하는, 명령 텍스트의 Z 필드에 의해서 조건적으로 양으로 강제될 수 있다(conditionally be forced positive). 이런 종류의 부호 조작은 컴파일러 코드에서 일반적으로 요구되는 것이며 명령 내에 이러한 기능을 직접적으로 포함하면 성능 개선(a performance savings)이 이루어지고 컴파일러 코드들을 단순화한다.

존으로 변환 명령의 포맷(RSL-b)의 한 실시 예를 도7을 참조하여 설명한다. 일 예에서, 존으로 변환 명령의 포맷(700)은 다음 필드들을 포함한다:

오피코드 필드들(Opcode fields)(702a, 702b): 이 오피코드 필드들은 명령에 의해서 수행되는 기능(the function)을 표시하는 오피코드를 제공한다. 예로서, 한 정의된 오피코드는 상기 기능을 존으로 변환 명령(the long Convert to Zoned instruction)으로 명시하고, 다른 미리정의된 오피코드는 그것이 확장된 존으로 변환 명령(an extended Convert to Zoned instruction)임을 표시한다.

길이 필드(Length field)(L₂)(704): 길이 필드(704)는 제2 오퍼랜드의 길이를(예를 들어, 바이트로) 명시한다. 예로서, 이 길이 필드는 확장된 존으로 변환 명령을 위해 0에서 33까지의 길이코드를 포함하고, 긴 존으로 변환 명령을 위해 0에서 15까지의 길이 코드를 포함한다. 또한, 변환될 제1 오퍼랜드의 최우측 가수 디짓들의 수(the number of rightmost significand digits)는 L₂에 의해서 명시된다

베이스 레지스터 필드(Base register field)(B₂)(706): 이 베이스 레지스터 필드는 일반 레지스터를 지정하는데, 이 레지스터의 컨텐츠는 변위 필드의 컨텐츠에 더해져서 제2 오퍼랜드 주소를 형성한다.

변위 필드(Displacement field)(D₂)(708): 이 변위 필드는 컨텐츠를 포함하는데, 이 컨텐츠는 베이스 레지스터 필드에 의해서 지정되는 일반 레지스터의 컨텐츠에 더해져서 제2 오퍼랜드 주소를 형성한다.

레지스터 필드(Register field)(R₁)(710): 이 레지스터 필드는 하나의 레지스터를 지정하는데, 이 레지스터의 컨텐츠는 제1 오퍼랜드다.

마스크 필드(Mask field)(M₃)(712): 이 마스크 필드는, 예를 들어, 다음을 포함한다:

부호 컨트롤(Sign Control)(S): M₃ 필드의 비트 0은 부호 컨트롤이다. S가 영(zero)일 때, 제2 오퍼랜드는 부호 필드를 갖지 않는다. S가 일(one)일 때, 제2 오퍼랜드는 부호 필드를 갖는다. 다시 말하면, 최우측 바이트의 최좌측 4비트 위치들(the leftmost four bit positions of the rightmost byte)은 부호(a sign)이다.

존 컨트롤(Zone Control)(Z): M₃ 필드의 비트 1은 존 컨트롤이다. Z가 영(zero)일 때, 제2 오퍼랜드의 각 존 필드는 1111 이진수로서 저장된다. Z가 일(one)일 때, 제2 오퍼랜드의 각 존 필드는 0011 이진수로서 저장된다.

플러스-부호-코드 컨트롤(Plus-Sign-Code Control)(P): M₃ 필드의 비트 2는 플러스-부호-코드 컨트롤이다. P가 영(zero)일 때, 플러스 부호(the plus sign)는 1100 이진수로서 코드화 된다(encoded). P가 일(one)일 때, 플러스 부호는 1111 이진수로서 코드화 된다. S비트가 영일 때, P비트는 무시되고 영인 것으로 가정된다.

포스-플러스-영 컨트롤(Force-Plus-Zero Control)(F): M₃ 필드의 비트 3은 포스-플러스-영 컨트롤이다. F가 영(zero)일 때, 아무 동작도 취해지지 않는다. F가 일(one)이고 제2 오퍼랜드 위치에 배치된 결과의 절대 값이 영일 때, 그 결과의 부호는 세트 되어 P 비트에 의해서 명시된 부호 코드를 갖는 플러스 값을 표시한다. S 비트가 영일 때, F 비트는 무시되고 영인 것으로 가정된다.

연산에서, DFP 제1 오퍼랜드의 최우측 가수 디짓들의 명시된 수와 상기 제1 오퍼랜드의 부호 비트는 존 포맷으로 변환되고, 그 결과는 제2 오퍼랜드 위치에 배치된다(placed). 일의 퀀텀(quantum of one)을 갖는 상기 제1 오퍼랜드의 라이트-유닛들 뷰(a right-units view)는 암시된다(implied). 컴비네이션 필드 내의 지수(The exponent in the combination field)는 무시되고, 바이어싱(biasing) 전에, 그것이 마치 영의 값을 가졌던 것처럼 취급된다.

변환될 상기 제1 오퍼랜드의 최우측 가수 디짓들의 수(The number of rightmost significand digits of the first operand to be converted)는 L₂에 의해서 명시된다. 상기 제2 오퍼랜드의 바이트들의 길이는 CZXT를 위해서는 1-34이고, 이는, 1-34 디짓들을 의미하는, 0에서 33인 L₂ 내의 길이 코드에 대응한다. 상기 제2 오퍼랜드의 바이트들의 길이는 CZDT를 위해서는 1-16이고, 이는, 1-16 디짓들을 의미하는, 0에서 15인 L₂ 내의 길이 코드에 대응한다.

일 실시 예에서, 연산은, 무한대(an infinity), QNaN, 또는 SNaN을 포함하는, 모든 제1 오퍼랜드에 대해서, IEEE 예외를 일으킴 없이, 수행된다. 만일 제1 오퍼랜드가 무한대 또는 NaN이고, 영 디짓이 가수의 최 좌측 디짓으로 가정되며, 최우측 가수 디짓들의 명시된 수와 부호 비트가 존 포맷으로 변환된다면, 그 결과는 제2 오퍼랜드 위치에 배치되고 실행은 특정 조건 코드(a specific condition code)(예를 들어, 3)로 완료된다.

제2 오퍼랜드 필드가 너무 짧아서(short) 상기 결과의 최좌측 영이 아닌 디짓들이 손실되면, 상기 결과는 오버플로 디짓들을 무시함으로써 획득되고, 명시된 조건 코드(예를 들어, 3)는 세트 되며, 만일 십진 오버플로 마스크 비트가 일(one)이면, 십진 오버플로의 프로그램 인터럽션(a program interruption of decimal overflow) 이 일어난다. 오퍼랜드 길이들만으로 오버플로의 표시는 아니며; 영이 아닌 디짓들은 그 연산 동안 손실될 것이다.

명세 예외(A specification exception)가 인정되고, 예를 들어, 아래의 조건들 중 어느 하나가 참(true)일 때, 그 연산은 억제된다: CZDT에 대해, L₂ 필드는, 17 또는 그 이상의 디짓들을 의미하는, 16보다 더 크거나 또는 같다. CZXT에 대해, R₁ 필드는 무효의 부동 소수점 레지스터 쌍을 지정하거나, 또는 L₂ 필드는, 35 또는 그 이상의 디짓들을 의미하는, 34보다 더 크거나 또는 같다.

합성 조건(resulting condition) 코드들의 예는 다음을 포함한다:

0 소스는 영이다

1 소스는 영보다 작다

2 소스는 영보다 크다

3 무한대(Infinity), QNan, SNaN, 부분 결과(partial result).

일 실시 예에서, ASCII 존 십진 오퍼랜드는 S 비트가 일(one)일 때 부호가 있는(signed) 것으로 저장될 수 있다. ASCII 표시 값들은 보통 최우측 존이 부호로서 사용되는 개념 없이 부호 없는 양의 값이기 때문에 이것은 프로그램에 달려있다. 또한, 특정 조건 코드(예를 들어, 0)로 완료되면 제1 오퍼랜드의 절대 값은 영으로 표시된다.

M₃ 컨트롤 비트들 대(versus) 제1 오퍼랜드 DFP 부호 및 합성 제2 오퍼랜드가 영이되는 절대 값(the absolute value of the resulting second operand being zero) 사이의 관계들은 아래 테이블에 예시되는데, 이는 하나의 예로서 제공되는 것이다:

M3					결과
존 컨트롤 (Z)	부호 컨트롤 (S)	플러스 부호-코드 컨트롤 (P)	포스 플러스-0 컨트롤 (F)	제1 OP 부호 비트	절대 값	존 값 (이진수)	부호 값 (이진수)
0	0	x	x	x	X	1111	--
	1	0	x	0	x		1100
			0	1	x		1101
			1	1	영		1100
				1	영 아님		1101
		1	0	0	x		1111
				1	x		1101
			1	0	x		1111
				1	영		1111
				1	영 아님		1101
1	0	x	x	x	x	0011	--
	1	0	x	0	x		1100
			0	1	x		1101
			1	1	영		1100
				1	영 아님		1101
		1	0	0	x		1111
				1	x		1101
			1	0	x		1111
				1	영		1111
				1	영 아님		1101
x 무시됨. -- 해당 없음.

존으로 변환 명령의 논리에 관한 더 상세한 설명은 도 8을 참조하여 기술된다. 일 실시 예에서, 이 논리는 존으로 변환 명령을 실행하는 프로세서에 의해서 수행된다.

도 8을 참조하면, 초기에, 명령의 오피코드에 의해서 표시된, 이것이 확장된 존으로 변환 명령인지 또는 긴 존으로 변환 명령인지에 관한 결정이 내려진다(질의 800). 만일 그것이, 오피코드가 표시하는 바와 같이, 긴 존으로 변환 명령이라면, 그 다음 L₂ 필드가 15보다 큰 길이를 명시하는지에 관한 결정이 더 내려진다(질의 802). 만일 L₂ 필드가 15보다 큰 길이를 명시한다면, 그 다음 예외가 제공되는데 16디짓들(0에서 15) 이상이 존재하기 때문이다 (단계 804)

질의 802로 되돌아 가서, 만일 길이 필드가 15보다 더 큰 길이를 명시하지 않는다면, 그 다음 DFP 오퍼랜드가 변환 명령에서 지정된 부동 소수점 레지스터로부터 읽혀진다(R₁을 사용하여)(단계 806). 그 다음, 읽혀진 DFP 오퍼랜드의 소스 DFP 디짓들은 BCD 디짓들로 변환된다(단계 808).

상기 변환 이후, 영이 아닌 디짓들(non-zero digits)이 L₂에 의해서 명시된 길이에 부합한지에(fit) 관하여 결정이 내려진다(단계 810). 만일 영이 아닌 디짓들이 부합하지 않다면, 오버플로 예외가 표시된다(단계 812). 그렇지 않은 경우, 마스크 필드의 Z비트가 1인지에 관해서 결정이 내려진다(질의 814). 만일 Z비트가 1이면, 존 필드와 부호 코드들은 "0011"로 세트 된다(단계 816). 그렇지 않은 경우, 존 필드와 부호 코드들은 "1111"로 세트 된다(단계 818).

존 필 및 부호 코드들을 세트한 후, 마스크 필드의 S 비트가 1로 세트되었는지에 관하여 결정이 내려진다(질의 820). 만일 S 비트가 1로 세트되어 있지 않다면, BCD 디짓들, 부호 필드 및 필드 코드들은 적절한 포맷으로 메모리에 저장된다(단계 822). 존 포맷의 한 예는 다음과 같다:

이 예에서, 바이트의 최우측 4 비트들은 수치 비트들(the numeric bits)(N)이라 하고 보통으로 십진 디짓(a decimal digit)를 표시하는 코드를 포함한다. 바이트의 최좌측 4 비트들은, 십진 오퍼랜드의 최우측 바이트를 제외하고, 존 비트들(the zone bits)(Z)이라 하고, 이들 비트들은 존으로 또는 부호(S)로 취급될 수 있다.

질의 820으로 돌아가서, 만일 S 비트가 1이면, 마스크 내의 Z 비트가 1로 세트 되었는지에 관하여 추가의 결정이 내려진다(질의 824). 만일 Z가 1이면, 그 다음, 그 결과가 영인지에 관하여 결정이 내려진다. 만일 그 결과가 영이라면, 그 결과의 부호는 양으로 세트 된다(단계 828). 만일 그 결과가 영으로 세트 되지 않거나 또는 Z가 일(one)이 아니면, 그 결과의 부호는 DFP 부호로 세트 된다(단계 830).

결과의 부호를 세트 한 후, 그 결과의 부호가 양(positive)인지에 관해 결정이 내려진다(질의 832). 만일 그 결과의 부호가 양이 아니면, 처리는 단계 822로 진행된다. 이 단계에서 BCD 디짓들, 부호 필드 및 필드 코드들을 적절한 포맷으로 메모리에 저장된다. 그러나, 만일 그 결과 부호가 양이면(질의 832), 마스크 필드의 P비트가 1로 세트 되었는지에 관한 결정이 내려진다(질의 834). 만일 P비트가 일로 세트 되었다면, 그 부호는 1111로 세트 된다; 그렇지 않으면, 그 부호는 1100으로 세트 된다(단계 838). 부호를 세트 한 후, 처리는 단계 822로 진행된다.

질의 800으로 돌아가서, 만일 이것이 확장된 존으로 변환 명령이라면, 그 다음, 길이 필드가 33보다 큰 길이를 명시하는지에 관하여 결정이 내려진다(질의 850). 만일 길이 필드가 33보다 큰 길이를 명시하면, 예외가 명시되고, 이는 34 디짓들 보다 큼을 표시한다(단계 852). 그렇지 않다면, 레지스터 필드(R₁)가 무효의 부동 소수점 레지스터 쌍을 명시하는지에 관하여 결정이 내려진다(질의 854). 만일 명시하지 않으면, 처리는 단계 806으로 진행한다. 그렇지 않으면, 예외가 제공된다(단계 856). 존 포맷으로 변환 명령의 실시 예에 관한 설명은 이로서 완료되었다.

소스 DFP 디짓들을 BCD 디짓들로 변환하는 하나의 단계를 위의 설명을 참조하여 설명한다. 상기 변환에 관한 더 상세한 설명이 아래에 기술되며, 또한 위에서 참조된 2010년 8월에 발표된 "z/Architecture 연산의 원리들"이라는 IBM^® 간행물 No. SA22-7832-08, 제 9판에도 기술되어 있다. 아래의 설명은 또한 DFP로부터 존 포맷으로 변환하는 프로세스에 관하여 상세한 설명을 제공한다.

일 예에서, 배정밀도 포맷을 위해, 존 포맷으로 변환될 가수 데이터(the mantissa data)의 최상위 디짓(the most significant digit)은 콤보 필드(the combo field) 내에 포함되는데, 이 필드는 소스 데이터의 비트들 1-5이다. 비트 0은 부호비트이고, 음의 값(a negative value)은 비트 0이 "1"로 표시된다. 비트들 6-13은 지수 연속 필드(the exponent continuation field)이고 이 연산에 의해서 무시된다. 비트들 14-63은 코드화된 트레일링 가수(the Encoded Trailing Significand)이고 십진 데이터의 남아있는 15 디짓들을 포함하며 그리고 DPD(고밀도 팩된 십진) 포맷으로 코드화된다(encoded).

확장된 정밀도 포맷을 위해, 일 예에서, 존 포맷으로 변환될 가수 데이터(the mantissa data)의 최상위 디짓(the most significant digit)은 콤보 필드(the combo field) 내에 포함되는데, 이 필드는 소스 데이터의 비트들 1-5이다. 비트 0은 부호비트이고, 음의 값(a negative value)은 비트 0이 "1"로 표시된다. 비트들 6-17은 지수 연속 필드(the exponent continuation field)이고 이 연산에 의해서 무시된다. 비트들 18-127은 코드화된 트레일링 가수(the Encoded Trailing Significand)이고 DPD 포맷으로 코드화된(encoded) 십진 데이터의 남아있는 33 디짓들을 포함한다.

배정밀도 포맷 및 확장된 정밀도 포맷 모두를 위해서, DPD 코드화된 디짓들인 트레일링 가수 디짓들(the trailing significand digits)은 DPD 포맷으로부터 BCD(이진 코드화된 십진수) 포맷으로 변환되고 콤보 필드(비트들 1-5)로부터의 디짓은 이들 디짓들의 시작 부분 앞에 붙여진다(pre-pended). DPD의 BCD로의 변환은 단지 몇 개의 게이트들만 필요하고, 그러한 게이트들을 통해서, 10-비트 DPD 데이터의 블록들이 12-비트 BCD 데이터의 블록들로 디컴프레스되어(decompressed), 각각의 BCD 블록은 세개의 4-비트 BCD 수들을 포함한다. 숫자열(The string of numbers)을 선두 영들(leading zeros)에 대해 검사하고 그 다음 명령의 L₂ 필드와 비교하여 오버플로 상황이 발생하였는지를 결정한다.만일 오버플로 상황이 발생하였다면, 데이터가 존 십진 포맷으로 확장된 다음 명시된 메모리 길이(L₂에 의해서 명시됨)에 부합하지 않는 디짓들인 해당 최상위 디짓들은 영으로 한다(zero out).

그 다음 4-비트 존 필드를(4-bit Zone fields)이 각각의 BCD 디짓의 좌측에 삽입되어 이제 각 바이트(8-비트들)는 이제 4-비트의 존 필드와 4-비트 BCD 디짓을 포함하게 된다. 각각의 존 필드는 텍스트 내의 Z 비트가 0 또는 1인지에 따라서 "0011" 또는 "1111"이 될 수 있다. 그 다음, DFP 소스 오퍼랜드로부터의 부호 비트가 사용되어 명령에서 S=1인지 부호 코드를 결정한다. 만일 BCD 디짓들이 모두 0이고 F=1이면, 부호는 무시되고 양의 부호 코드가 생성된다. 그렇지 않으면, 생성된 부호 코드는 비트 0으로부터 DFP 소스 오퍼랜드의 부호이고 음의 부호는 "1101"로 코드화되고; 양의 부호는 P=0이면 "1100"으로 또는 P=1이면 "1111"로 코드화된다. 이 부호 코드는 그 다음 상기 최하위 BCD 디짓의 좌측의 필드 코드를 대체한다. (일 실시 예에서, 상기 부호는 상기 필드 코드들에 대해 병렬로 처리되어, 상기 필드 코드 대신에, 상기 최하위 BCD 디짓의 좌측에 삽입된다.) 그 다음 이 결과는 메모리에 기록된다.

두 개의 머신 명령들, CZDT 및 CZXT에 관해서 위에서 자세히 기술하였다. 이들은 소스 부동 소수점 레지스터 또는 레지스터 쌍 내의 십진 부동 소수점 오퍼랜드를 EBCDIC 또는 ASCII 데이터로 변환하고 그것을 타겟 메모리 위치에 저장한다. 이들 명령들은 전통적인 스토리지-대-스토리지 십진 워크로드들을 상당히 개선하는 수단을 제공한다. 전통적인 스토리지-대-스토리지 십진 언팩 연산들(Traditional storage-to-storage decimal unpack operations)은 15 디짓 및 한 부호를 처리할 수 있는데 이는, COBOL 어플리케이션들과 같은, 어플리케이션들에서 통상적으로 발견되는 31-디짓(및 부호) 결과를 처리하기 위해서 3개의 중복 언팩 연산들(three overlapping unpack operations)을 요구한다. 결과를 더 적은 중복의 미니-결과들(smaller overlapping mini-results)로 쪼개는 것은 주어진 작업을 수행하기 위해 실행되어야 하는 명령들을 추가로 요구하므로 컴파일러의 복잡성을 증가시키고 성능에 악영향을 준다. CZXT는 34 디짓들 및 부호 코드까지 포함하는 DFP 오퍼랜드를 변환할 수 있기 때문에, 컴파일러들은 보통의 31-디짓 및 부호의 결과들(예를 들어, COBOL 결과들)을 단일 엔터티(a single entity)로 처리할 수 있고, 그래서 컴파일된 코드를 단순화하고 성능을 개선한다.

이전에는, GPR들에서 데이터를 DFP 포맷으로부터 팩된 십진 포맷으로 변환하기 위해서는 CSDTR 또는 CSXTR을 사용하는 처리가 필요했다. 데이터가 GPR들에서 메모리로 저장되어야 하지만, 명령 세트 아키텍처 내에 현재 길이 컨트롤된 저장(length controlled store)이 없기 때문에, 이는 종종 워드, 하프-워드, 및 바이트 저장 연산들의 혼합을 요구한다. 끝으로, 메모리 내의 데이터를 다시 EBCDIC 또는 ASCII로 변환하기 위해서는 언팩 또는 UNPKA 연산이 필요하다. 이들 새로운 명령들은 데이터가 DFP 포맷으로부터 직접 EBCDIC 및 ASCII로 변환하는 것을 한번에(in a single step) 가능하게 해 준다. CZDT 또는 CZXT 명령은 CSDTR/CSXTR 및 UNPK/UNPKA 명령들 모두를 대체한다.

이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 인식할 수 있는 바, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들은 시스템, 방법 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들은 전적으로 하드웨어 실시 예, 전적으로 소프트웨어 실시 예(펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로-코드 등 포함) 또는 소프트웨어와 하드웨어 특징들을 조합한 실시 예의 형태를 취할 수 있으며, 이들은 모두 일반적으로 본 출원에서 "회로", "모듈" 또는 "시스템"으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들은 컴퓨터 읽기 가능 프로그램 코드가 구현된 하나 또는 그 이상의 컴퓨터 읽기 가능 매체(들)에 구현된 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다.

하나 또는 그 이상의 컴퓨터 읽기 가능 매체(들)의 임의 조합이 이용될 수도 있다. 컴퓨터 읽기 가능 매체는 컴퓨터 읽기 가능 스토리지 매체일 수 있다. 컴퓨터 읽기 가능 스토리지 매체는, 예를 들어, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선 또는 반도체의 시스템, 장치, 또는 디바이스이거나 또는 전술한 것들이 적절히 조합된 것일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. 컴퓨터 읽기 가능 스토리지 매체의 더 구체적인 예들(비포괄적 목록)은 다음과 같다: 하나 또는 그 이상의 와이어들을 갖는 전기 접속, 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 읽기전용 메모리(ROM), 소거 및 프로그램가능 읽기전용 메모리(EPROM 또는 플래시 메모리), 광섬유, 휴대용 컴팩트 디스크 읽기전용 메모리(CD-ROM), 광학 스토리지 디바이스, 자기 스토리지 디바이스, 또는 전술한 것들의 적절한 조합으로 된 것. 이 문서의 맥락에서, 컴퓨터 읽기 가능 스토리지 매체는 유형의(tangible) 모든 매체일 수 있으며, 명령 실행 시스템, 장치 또는 디바이스에 의해 또는 연결하여 사용할 프로그램을 보유 또는 저장할 수 있다.

이제 도 9를 참조하면, 일 예에서, 컴퓨터 프로그램 제품(900)은 예를 들어 하나 또는 그 이상의 비-일시적인(non-transitory) 컴퓨터 읽기 가능 스토리지 매체(902)를 포함하며 이 매체상에 컴퓨터 읽기 가능 프로그램 코드 수단 또는 논리(904)를 저장하여 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 제공 및 가능하게 만든다.

컴퓨터 읽기 가능 매체상에 구현된 프로그램 코드는 무선, 유선, 광섬유 케이블, RF 등 또는 전술한 것들의 적절한 조합으로 된 것을 포함한(그러나 이에 한정되지는 않는) 적절한 매체를 사용하여 전송될 수 있다.

본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들에 대한 연산들을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드는 Java, Smalltalk, C++ 또는 그와 유사 언어 등의 객체 지향 프로그래밍 언어와 "C" 프로그래밍 언어, 어셈블러 언어 또는 그와 유사한 언어 등의 종래의 절차적 프로그래밍 언어들을 포함하여, 하나 또는 그 이상의 프로그래밍 언어들을 조합하여 작성될 수 있다. 상기 프로그램 코드는 전적으로 사용자의 컴퓨터상에서, 부분적으로 사용자의 컴퓨터상에서, 독립형(stand-alone) 소프트웨어 패키지로서, 부분적으로 사용자의 컴퓨터상에서 그리고 부분적으로 원격 컴퓨터상에서 또는 전적으로 원격 컴퓨터나 서버상에서 실행될 수 있다. 위에서 후자의 경우에, 원격 컴퓨터는 근거리 통신망(LAN) 또는 광역 통신망(WAN)을 포함한 모든 종류의 네트워크를 통해서 사용자의 컴퓨터에 접속될 수 있고, 또는 이 접속은 (예를 들어, 인터넷 서비스 제공자를 이용한 인터넷을 통해서) 외부 컴퓨터에 이루어질 수도 있다.

본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들은 본 출원에서 본 발명의 실시 예들에 따른 방법들, 장치들(시스템들) 및 컴퓨터 프로그램 제품들의 순서 예시도들 및/또는 블록도들을 참조하여 기술된다. 순서 예시도들 및/또는 블록도들의 각 블록과 순서 예시도들 및/또는 블록도들 내 블록들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 명령들에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이 컴퓨터 프로그램 명령들은 범용 컴퓨터, 특수목적용 컴퓨터, 또는 기타 프로그램가능 데이터 처리 장치의 프로세서에 제공되어 머신(machine)을 생성하고, 그렇게 하여 그 명령들이 상기 컴퓨터 또는 기타 프로그램가능 데이터 처리 장치의 프로세서를 통해서 실행되어, 상기 순서도 및/또는 블록도의 블록 또는 블록들에 명시된 펑션들/동작들을 구현하기 위한 수단을 생성할 수 있다.

상기 컴퓨터 프로그램 명령들은 또한 컴퓨터 읽기 가능 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터, 기타 프로그램가능 데이터 처리 장치 또는 다른 디바이스들에 지시하여 상기 컴퓨터 읽기 가능 매체에 저장된 명령들은 상기 순서도 및/또는 블록도의 블록 또는 블록들에 명시된 기능/동작을 구현하는 명령들을 포함하는 제품(an article of manufacture)을 생성하도록 특정한 방식으로 기능하게 할 수 있다.

상기 컴퓨터 프로그램 명령들은 또한 컴퓨터, 기타 프로그램가능 데이터 처리 장치, 또는 다른 디바이스들에 로드되어, 컴퓨터, 기타 프로그램가능 장치 또는 다른 디바이스들에서 일련의 연산 단계들이 수행되게 하여 컴퓨터 구현 프로세스를 생성하며, 그렇게 하여 상기 컴퓨터 또는 기타 프로그램가능 장치상에서 실행되는 명령들이 순서도 및/또는 블록도의 블록 또는 블록들에 명시된 기능들/동작들을 구현하기 위한 프로세스들을 제공하도록 할 수 있다.

도면들 내 순서도 및 블록도들은 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들의 여러 실시 예들에 따른 시스템들, 방법들 및 컴퓨터 프로그램 제품들의 가능한 구현들의 아키텍처, 기능성, 및 동작을 예시한다. 이와 관련하여, 상기 순서도 또는 블록도들 내 각 블록은 상기 명시된 논리적 기능(들)을 구현하기 위한 하나 또는 그 이상의 실행 가능한 명령들을 포함한 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부분을 나타낼 수 있다. 일부 다른 구현들에서, 상기 블록에 언급되는 기능들은 도면들에 언급된 순서와 다르게 일어날 수도 있다는 것에 또한 유의해야 한다. 예를 들면, 연속으로 도시된 두 개의 블록들은 실제로는 사실상 동시에 실행될 수 있고, 또는 이 두 블록들은 때때로 관련된 기능성에 따라서는 역순으로 실행될 수도 있다. 블록도들 및/또는 순서 예시도의 각 블록, 및 블록도들 및/또는 순서 예시도 내 블록들의 조합들은 특수목적용 하드웨어 및 컴퓨터 명령들의 명시된 기능들 또는 동작들, 또는 이들의 조합들을 수행하는 특수목적용 하드웨어-기반 시스템들에 의해 구현될 수 있다는 것에 또한 유의한다.

전술한 것에 추가하여, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들은 고객 환경의 관리를 서비스하는 서비스 제공자에 의해 제공, 공급, 배치, 관리, 서비스 등이 될 수 있다. 예를 들면, 서비스 제공자는 하나 또는 그 이상의 고객들을 위해 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 수행하는 컴퓨터 코드 및/또는 컴퓨터 인프라스트럭처의 제작, 유지, 지원 등을 할 수 있다. 그 대가로, 서비스 제공자는 가입제(subscription) 및/또는 수수료 약정에 따라 고객으로부터 대금을 수령할 수 있으며, 이는 예이다. 또한, 서비스 제공자는 하나 또는 그 이상의 제3자들에게 광고 콘텐츠를 판매하고 대금을 수령할 수 있다.

본 발명의 일 특징에서, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 수행하기 위한 어플리케이션이 배치될 수 있다. 일 예로서, 어플리케이션의 배치는 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 수행하는 데 실시 가능한 컴퓨터 인프라스트럭처를 제공하는 것을 포함한다.

본 발명의 추가 특징으로서, 컴퓨터 읽기 가능 코드를 컴퓨팅 시스템으로 통합하는 것을 포함하는 컴퓨팅 인프라스트럭처가 배치될 수 있으며, 그 컴퓨팅 시스템에서 상기 코드는 컴퓨팅 환경과 결합하여 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 수행하는 것이 가능하다.

본 발명의 추가 특징으로서, 컴퓨터 읽기 가능 코드를 컴퓨터 시스템으로 통합시키는 것을 포함하는 컴퓨팅 인프라스트럭처 통합을 위한 프로세스가 제공될 수 있다. 상기 컴퓨터 시스템은 컴퓨터 읽기 가능 매체를 포함하고, 상기 컴퓨터 시스템에서 상기 컴퓨터 매체는 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 포함한다. 상기 코드는 상기 컴퓨터 시스템과 결합하여 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 수행하는 것이 가능하다.

위에서 여러 실시 예들이 기술되었지만, 이들은 단지 예시일 뿐이다. 예를 들면, 다른 아키텍처들로 된 컴퓨팅 환경들이 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현하고 사용할 수 있다. 더 나아가 특정 필드들 및/또는 비트들이 기술되었지만, 다른 것들도 또한 사용될 수 있다. 또한, 상기 흐름도들의 일부 단계들은 병렬로 또는 다른 순서로 수행될 수 있다. 많은 변경들 및/또는 추가들이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 이루어질 수 있다.

또한, 다른 종류의 컴퓨팅 환경들도 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들로부터 이득을 얻을 수 있다. 예로서, 프로그램 코드를 저장 및/또는 실행하기에 적합한 데이터 처리 시스템이 사용될 수 있으며, 이 시스템은 시스템 버스를 통해서 메모리 엘리먼트들에 직접적으로 또는 간접적으로 결합된 적어도 두 개의 프로세서를 포함한다. 상기 메모리 엘리먼트들은, 예를 들어 프로그램 코드의 실제 실행 동안 사용되는 로컬 메모리, 대용량 스토리지(bulk storage), 및 코드가 실행 동안에 대용량 스토리지로부터 검색되어야 하는 횟수를 줄이기 위해 적어도 일부 프로그램 코드의 임시 저장(temporary storage)을 제공하는 캐시 메모리를 포함한다.

입력/출력 또는 I/O 디바이스들(키보드, 디스플레이, 포인팅 디바이스, DASD, 테이프, CD, DVD, 썸 드라이브 및 기타 메모리 매체 등을 포함하나 이에 한정되지는 않음)은 직접 또는 중개(intervening) I/O 컨트롤러들을 통해서 상기 시스템에 결합될 수 있다. 네트워크 어댑터들 또한 상기 시스템에 결합되어 상기 데이터 처리 시스템이 중개 사설 또는 공공 네트워크를 통해서 기타 데이터 처리 시스템들 또는 원격 프린터들 또는 스토리지 디바이스들에 결합되는 것을 가능하게 한다. 모뎀, 케이블 모뎀, 및 이더넷 카드는 이용 가능한 네트워크 어댑터의 단지 일부 예이다.

본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현 및/또는 사용할 수 있는 컴퓨팅 환경들의 다른 예들이 이하에서 기술될 것이다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현하기 위한 호스트 컴퓨터 시스템(5000)의 대표적인 컴포넌트들이 도시된다. 대표적인 호스트 컴퓨터(5000)은 컴퓨터 메모리(즉, 중앙 스토리지)(5002)와 통신하는 하나 또는 그 이상의 CPU들(5001)을 포함하고, 또한 스토리지 매체 디바이스들(5011)로 그리고 다른 컴퓨터들 또는 SAN들 등과 통신하기 위한 네트워크들(5010)로 가는 I/O 인터페이스들을 포함한다. CPU(5001)은 아키텍처화된 명령 세트((architected instruction set)와 아키텍처화된 기능성(architected functionality)을 갖는 아키텍처에 부합한다. CPU(5001)은 프로그램 주소들(가상 주소들)을 메모리의 실제 주소들로 변환하기 위한 동적 주소 변환(DAT)(5003)을 가질 수 있다. DAT는 통상적으로 컴퓨터 메모리(5002)의 블록에 나중에 액세스할 때 주소 변환의 지연이 필요 없도록 변환들을 캐시하기 위한 변환 색인 버퍼(TLB, translation lookaside buffer)(5007)를 포함한다. 통상적으로, 캐시(5009)는 컴퓨터 메모리(5002)와 프로세서(5001) 사이에서 채용된다. 캐시(5009)는 하나 이상의 CPU에 이용 가능한 큰 캐시(large cache)와 큰 캐시와 각 CPU 사이에 더 작고 더 빠른 (더 하위 레벨) 캐시들을 갖는 계층형(hierarchical)일 수 있다. 어떤 구현들에서는, 더 하위 레벨(lower level) 캐시들은 명령 페치와 데이터 액세스를 위한 별개의(separate) 하위 레벨 캐시들을 제공하기 위해 분할된다. 한 실시 예에서, 명령은 명령 페치 유닛(5004)에 의해 캐시(5009)를 통해서 메모리(5002)로부터 페치된다. 명령은 명령 디코드 유닛(instruction decode unit)(5006)에서 디코드되고 (어떤 실시 예들에서는 다른 명령들과 함께) 명령 실행 유닛 또는 유닛들(5008)로 디스패치된다(dispatched). 통상적으로 몇 가지의 실행 유닛들 (5008)이 채용되며, 예를 들면 산술 실행 유닛(arithmetic execution unit), 부동 소수점 실행 유닛(floating point execution unit) 및 분기 명령 실행 유닛(branch instruction execution unit)이 있다. 명령은 실행 유닛에 의해 실행되고, 명령이 명시한 레지스터들 또는 메모리로부터 필요한 만큼 오퍼랜드들에 액세스한다. 오퍼랜드가 메모리(5002)로부터 액세스(로드 또는 저장)되면, 로드/저장 유닛(load/store unit)(5005)가 통상적으로 실행되는 명령의 제어 아래 액세스를 처리한다. 명령들은 하드웨어 회로들에서 또는 내부 마이크로코드(펌웨어)에서 또는 이 둘의 조합에 의해서 실행될 수 있다.

전술한 바와 같이, 컴퓨터 시스템은 로컬 (또는 메인) 스토리지에 정보를 포함하고, 또한 주소지정(addressing), 보호(protection), 그리고 참조 및 변경 기록(reference and change recording)을 포함한다. 주소지정의 몇 가지 특징들은 주소의 포맷(format of addresses), 주소 공간의 개념(concept of address spaces), 주소의 여러 타입(various types of addresses), 및 한 타입의 주소가 또 다른 타입의 주소로 변환되는 방식(manner)이 있다. 메인 스토리지의 일부는 영구적으로 할당된 스토리지 위치들을 포함한다. 메인 스토리지는 시스템에 데이터의 직접 주소지정 가능한 고속 액세스 스토리지(fast-access storage)를 제공한다. 데이터와 프로그램들은 모두 (입력 디바이스들로부터) 메인 스토리지로 로드된 후에 처리될 수 있다.

메인 스토리지는 때때로 캐시라고 불리는 하나 또는 그 이상의 더 작고 더 고속의 액세스 버퍼 스토리지들을 포함한다. 캐시는 통상적으로 CPU 또는 I/O 프로세서와 물리적으로 연관된다. 구별되는(distinct) 스토리지 매체의 물리적 구축과 사용의 영향들은, 수행을 제외하고는, 일반적으로 프로그램에 의해 관찰되지 않는다.

별도의 캐시들이 명령들을 위해 그리고 데이터 오퍼랜드들을 위해 유지될 수 있다. 캐시 내의 정보는 캐시 블록(cache block) 또는 캐시 라인(또는 줄여서 라인)이라 불리는 인테그럴 범위(integral boundary)상의 인접 바이트들에 보존된다. 어떤 모델은 캐시 라인의 사이즈를 바이트로 회신하는 EXTRACT CACHE ATTRIBUTE 명령을 제공할 수 있다. 어떤 모델은 또한 스토리지를 데이터 또는 명령 캐시로의 프리페치(prefetch) 또는 캐시로부터 데이터의 해제를 실현하는 PREFETCH DATA 명령과 PREFETCH DATA RELATIVE LONG 명령을 제공할 수 있다.

스토리지는 비트들의 긴 수평의 열(a long horizontal string of bits)로 보인다. 대부분의 연산들에 있어서, 스토리지에 대한 액세스는 좌측-에서-우측(left-to-right) 순으로 진행된다. 비트들의 열은 8 비트의 유닛들로 세분된다. 8-비트 유닛은 바이트(byte)라 부르고, 이것은 모든 정보 포맷들의 기본적인 빌딩 블록(building block)이다. 스토리지에서 각 바이트 위치는 음이 아닌 고유한 정수로 식별되고, 이것은 그 바이트 위치의 주소, 또는, 간단히 말해서 바이트 주소(byte address)이다. 인접 바이트 위치들은 좌측 0부터 시작해서 좌측-에서-우측 순으로 진행되는 연속되는 주소들을 갖는다. 주소들은 무부호 2진 정수들이며 24, 31, 또는 64 비트이다.

정보는 스토리지와 CPU 또는 채널 서브시스템 사이에서, 1 바이트 또는 바이트들의 그룹으로, 한 번에 전송된다. 예를 들어, z/Architecture^®에서, 달리 명시되지 않으면, 스토리지 내 바이트들의 그룹은 그 그룹의 제일 좌측 바이트에 의해 주소 지정된다. 그룹 내 바이트의 수는 수행될 연산에 의해 암시되거나 분명하게 명시된다. CPU 연산에서 사용될 때, 바이트들의 그룹은 필드(field)라 불린다. 예를 들어, z/Architecture^®에서, 각 바이트들의 그룹 내에서, 비트들은 좌측-에서-우측 순으로 번호가 매겨진다. z/Architecture^®에서, 제일 좌측 비트들은 때때로 "고위(high-order)" 비트들로 불리고 제일 우측 비트들은 "하위(low-order)" 비트들로 불린다. 그러나 비트 번호들이 스토리지 주소는 아니다. 바이트들만 주소지정될 수 있다. 스토리지 내 한 바이트의 개별 비트들 상에서 연산하기 위해서, 전체 바이트가 액세스된다. 한 바이트 내 비트들은 0에서 7까지, 좌측에서 우측으로 번호가 매겨진다(예를 들어, z/Architecture^®에서). 한 주소 내 비트들은 24-비트 주소에서는 8-31 또는 40-63으로, 또는 31-비트 주소에서는 1-31 또는 33-63으로 번호가 매겨질 수 있고; 64-비트 주소에서는 0-63으로 번호가 매겨진다. 다른 고정-길이 포맷의 다수 바이트들 내에서, 그 포맷을 이루는 비트들은 0부터 시작해서 연속적으로 번호가 매겨진다. 에러 검출의 목적을 위해서, 그리고 바람직하게는 교정을 위해서, 하나 또는 그 이상의 검사용 비트들이 각 바이트와 또는 바이트들의 그룹과 함께 전송된다. 이러한 검사용 비트들은 머신에 의해 자동적으로 생성되며 프로그램에 의해 직접적으로 제어될 수 없다. 스토리지 용량은 바이트들의 수로 표시된다. 스토리지-오퍼랜드 필드의 길이가 명령의 연산 코드에 의해 암시될 때, 그 필드는 고정 길이(fixed length)를 가졌다고 말하며, 그 길이는 1, 2, 4, 8, 또는 16 바이트일 수 있다. 어떤 명령들에는 더 큰 필드들이 암시될 수 있다. 스토리지-오퍼랜드 필드의 길이가 암시되지 않고 분명하게 언급될 때, 그 필드는 가변 길이(variable length)를 가졌다고 말한다. 가변-길이 오퍼랜드는 길이가 1 바이트의 증분들 만큼씩 (또는 어떤 명령들에서는, 2 바이트의 배수로 또는 다른 배수들로) 변할 수 있다. 정보가 스토리지에 배치될 때, 비록 스토리지에 대한 물리적 경로의 폭이 저장되는 필드의 길이보다 더 클 수 있을지라도, 단지 그 지정된 필드에 포함된 그 바이트 위치들의 콘텐츠들만 대체된다.

정보의 특정 유닛들(units)은 스토리지에서 인테그럴 범위(integral boundary)에 있을 것이다. 범위(boundary)는 그 스토리지 주소가 그 유닛의 길이의 바이트 배수일 때 정보의 유닛에 대해서 인테그럴(integral)이라 불린다. 인테그럴 범위 상의 2, 4, 8, 및 16 바이트의 필드들에는 특별한 명칭들이 주어진다. 하프워드(halfword)는 2-바이트 범위로 2개의 연속 바이트들의 그룹이고 명령들의 기본 빌딩 블록이다. 워드(word)는 4-바이트 범위로 4개의 연속 바이트들의 그룹이다. 더블워드(doubleword)는 8-바이트 범위로 8개의 연속 바이트들의 그룹이다. 쿼드워드(quadword)는 16-바이트 범위로 16개의 연속 바이트들의 그룹이다. 스토리지 주소들이 하프워드들, 워드들, 더블워드들, 및 쿼드워드들을 지정할 때, 그 주소의 2진 표시는 1, 2, 3, 또는 4개의 제일 우측 0 비트들을 각각 포함한다. 명령들은 2-바이트 인테그럴 범위들 상에 있을 것이다. 대부분의 명령들의 스토리지 오퍼랜드들은 범위-정렬(boundary-alignment) 요건들을 갖지 않는다.

명령들과 데이터 오퍼랜드들에 대한 별개의 캐시들을 구현하는 디바이스들 상에서, 만일 프로그램이 어떤 캐시 라인에 저장되고 그 캐시 라인으로부터 명령들이 후속적으로 페치되면, 그 저장이 후속적으로 페치되는 명령들을 변경하는지 여부와 상관 없이, 상당한 지연을 겪게 될 것이다.

한 실시 예에서, 본 발명은 소프트웨어로 실시될 수 있다(이 소프트웨어는 때때로 라이선스된 내부 코드, 펌웨어, 마이크로-코드, 밀리-코드, 피코-코드 등으로 불리며, 이들 중 어떤 것이든 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들에 부합할 것이다). 도 10을 참조하면, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현하는 소프트웨어 프로그램 코드는 통상적으로 CD-ROM 드라이브, 테이프 드라이브 또는 하드 드라이브와 같은 장기 스토리지(long-term storage) 매체 디바이스들(5011)로부터 호스트 시스템(5000)의 프로세서(5001)에 의해 액세스된다. 소프트웨어 프로그램 코드는 디스켓, 하드 드라이브, 또는 CD-ROM과 같은 데이터 처리 시스템에 사용할 용도로 알려진 여러 가지 매체들 중 어느 하나에 구현될 수 있다. 코드는 그러한 매체상에 배포되거나, 또는 한 컴퓨터 시스템의 컴퓨터 메모리(5002) 또는 스토리지의 사용자들로부터 네트워크(5010)을 통해서 다른 컴퓨터 시스템들에, 그러한 다른 시스템들의 사용자에 의해 사용될 용도로 배포될 수 있다.

소프트웨어 프로그램 코드는 여러 가지 컴퓨터 컴포넌트들의 기능과 인터랙션 및 하나 또는 그 이상의 응용프로그램들을 콘트롤하는 운영체제를 포함한다. 프로그램 코드는 보통으로 스토리지 매체 디바이스(5011)로부터 상대적으로 더 고속의 컴퓨터 스토리지(5002) ― 이것은 프로세서(5001)에 의한 처리에 이용 가능함 ― 로 페이지된다. 메모리 내 소프트웨어 프로그램 코드를 물리적 매체상에 구현하는 기술 및 방법, 및/또는 네트워크들을 통해서 소프트웨어 코드를 배포하는 기술 및 방법은 잘 알려져 있으며 여기에서는 더 언급되지 않을 것이다. 프로그램 코드는, 유형의 매체(전자 메모리 모듈들(RAM), 플래시 메모리, 컴팩트 디스크(CDs), DVDs, 자기 테이프 등을 포함하나, 이러한 것들로 한정되지 않음)상에 생성되고 저장될 때, 흔히 "컴퓨터 프로그램 제품"으로 불린다. 컴퓨터 프로그램 제품 매체는 통상적으로 처리 회로에 의해 읽기 가능하며, 처리 회로에 의해 실행하기 위해 컴퓨터 시스템에서 읽기 가능한 것이 바람직하다.

도 11은 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들이 실시될 수 있는 대표적인 워크스테이션 또는 서버 하드웨어 시스템을 예시한다. 도 11의 시스템(5020)은 선택적인 주변기기들을 포함하여, 개인용 컴퓨터, 워크스테이션 또는 서버와 같은 대표적인 베이스 컴퓨터 시스템(5021)을 포함한다. 베이스 컴퓨터 시스템(5021)은 하나 또는 그 이상의 프로세서들(5026)과 버스를 포함하며, 버스는 알려진 기술들에 따라 프로세서(들)(5026)과 시스템(5021)의 다른 컴포넌트들 사이를 연결하여 통신을 가능하게 하기 위해 채용되는 것이다. 버스는 프로세서(5026)을 메모리(5025)와 장기 스토리지(5027)에 연결하며 장기 스토리지는, 예를 들어, 하드 드라이브(예를 들어, 자기 매체, CD, DVD 및 플래시 메모리를 포함함) 또는 테이프 드라이브를 포함할 수 있다. 시스템(5021)은 또한 사용자 인터페이스 어댑터를 포함할 수 있으며, 이 사용자 인터페이스 어댑터는 마이크로프로세서(5026)을 버스를 통해서 키보드(5024), 마우스(5023), 프린터/스캐너(5030) 및/또는 기타 인터페이스 디바이스들과 같은 하나 또는 그 이상의 인터페이스 디바이스들에 연결한다. 상기 기타 인터페이스 디바이스들은 터치 감응식 스크린(touch sensitive screen), 디지털 입력 패드(digitized entry pad) 등과 같은 사용자 인터페이스 디바이스일 수 있다. 버스는 또한 LCD 스크린 또는 모니터와 같은 디스플레이 디바이스(5022)를 디스플레이 어댑터를 통해서 마이크로프로세서(5026)에 연결한다.

시스템(5021)은 네트워크(5029)와 통신(5028)이 가능한 네트워크 어댑터를 경유하여 다른 컴퓨터들 또는 컴퓨터들의 네트워크들과 통신할 수 있다. 네트워크 어댑터들의 예로는 통신 채널(communications channels), 토큰 링(token ring), 이더넷(Ethernet) 또는 모뎀(modems)이 있다. 이와는 달리, 시스템(5021)은 CDPD(cellular digital packet data) card와 같은 무선 인터페이스를 사용하여 통신할 수 있다. 시스템(5021)은 근거리 통신망(LAN) 또는 광역 통신망(WAN)에서 다른 컴퓨터들과 연관될 수 있고, 또는 시스템(5021)은 또 다른 컴퓨터와 클라이언트/서버 배열방식(arrangement)에서 클라이언트가 될 수 있다. 이들 모든 구성들과 적절한 통신 하드웨어 및 소프트웨어는 이 기술분야에서 알려져 있다.

도 12는 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들 실시될 수 있는 데이터 처리 네트워크(5040)을 예시한다. 데이터 처리 네트워크(5040)은 무선 네트워크와 유선 네트워크와 같은 복수의 개별 네트워크들을 포함할 수 있으며, 이들의 각각은 복수의 개별 워크스테이션들(5041, 5042, 5043, 5044)를 포함할 수 있다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들은 인지할 수 있는 바와 같이, 하나 또는 그 이상의 LAN들이 포함될 수 있으며, 여기에서 LAN은 호스트 프로세서에 결합된 복수의 지능형(intelligent) 워크스테이션들을 포함할 수 있다.

계속해서 도 12를 참조하면, 네트워크들은 또한 게이트웨이 컴퓨터 (클라이언트 서버 5046) 또는 어플리케이션 서버(데이터 저장소를 액세스할 수 있고 또한 워크스테이션 5045로부터 직접 액세스될 수 있는 원격 서버 5048)와 같은 메인프레임 컴퓨터들 또는 서버들을 포함할 수 있다. 게이트 웨이 컴퓨터(5046)은 각 개별 네트워크로의 진입점(a point of entry) 역할을 한다. 게이트웨이는 하나의 네트워킹 프로토콜을 또 하나의 네트워킹 프로토콜에 연결할 때 필요하다. 게이트웨이(5046)은 바람직하게는 통신 링크를 통해 또 하나의 네트워크(예를 들면 인터넷 5047)에 결합될 수 있다. 게이트웨이(5046)은 또한 통신 링크를 사용하여 하나 또는 그 이상의 워크스테이션들(5041, 5042, 5043, 5044)에 직접 결합될 수 있다. 게이트웨이 컴퓨터는 인터내셔널 비즈니스 머신즈 코포레이션에서 이용 가능한 IBM eServer™ System z^® 서버를 활용하여 구현될 수 있다.

도 11과 도 12를 동시에 참조하면, 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들을 구현할 수 있는 소프트웨어 프로그래밍 코드가 시스템(5020)의 프로세서(5026)에 의해 CD-ROM 드라이브 또는 하드 드라이브와 같은 장기 스토리지 매체(5027)로부터 액세스될 수 있다. 소프트웨어 프로그래밍 코드는 디스켓, 하드 드라이브, 또는 CD-ROM과 같은 데이터 처리 시스템과 함께 사용할 용도로 알려진 여러 가지 매체들 중 어느 하나에 구현될 수 있다. 코드는 그러한 매체상에 배포되거나, 또는 한 컴퓨터 시스템의 메모리 또는 스토리지의 사용자들(5050, 5051)로부터 네트워크를 통해서 다른 컴퓨터 시스템들에, 그러한 다른 시스템들의 사용자에 의해 사용될 용도로 배포될 수 있다.

이와는 달리, 프로그래밍 코드는 메모리(5025)에 구현되고, 프로세서 버스를 사용하여 프로세서(5026)에 의해 액세스될 수도 있다. 이러한 프로그래밍 코드는 여러 가지 컴퓨터 컴포넌트들의 기능과 인터랙션 및 하나 또는 그 이상의 응용프로그램들(5032)을 제어하는 운영체제를 포함한다. 프로그램 코드는 보통으로 스토리지 매체(5027)로부터 고속의 메모리(5025) ― 이것은 프로세서(5026)에 의한 처리에 이용 가능함 ― 로 페이지된다. 메모리 내 소프트웨어 프로그래밍 코드를 물리적 매체 상에 구현하는 기술 및 방법, 및/또는 네트워크들을 통해서 소프트웨어 코드를 배포하는 기술 및 방법은 잘 알려져 있으며 여기에서는 더 언급되지 않을 것이다. 프로그램 코드는, 유형의 매체(전자 메모리 모듈들(RAM), 플래시 메모리, 컴팩트 디스크(CDs), DVDs, 자기 테이프 등을 포함하나, 이러한 것들로 한정되지 않음)상에 생성되고 저장될 때, 흔히 "컴퓨터 프로그램 제품"으로 불린다. 컴퓨터 프로그램 제품 매체는 통상적으로 처리 회로에 의해 읽기 가능하며, 컴퓨터 시스템에서 처리 회로에 의해 실행하기 위해 읽기 가능한 것이 바람직하다.

프로세서가 가장 쉽게 이용 가능한 캐시(보통으로 프로세서의 다른 캐시들보다 더 빠르고 더 작음)는 가장 낮은 (L1 또는 레벨 1) 캐시이고 메인 저장소(메인 메모리)는 가장 높은 레벨의 캐시(만일 3개의 레벨이 있다면 L3)이다. 가장 낮은 레벨의 캐시는 흔히 실행될 머신 명령들을 보유하는 명령 캐시(I-캐시)와 데이터 오퍼랜드들을 보유하는 데이터 캐시(D-캐시)로 나뉜다.

도 13을 참조하면, 예시적인 프로세서 실시 예가 프로세서(5026)에 대해 도시된다. 통상적으로 하나 또는 그 이상 레벨들의 캐시(5053)이 프로세서 성능을 향상시키기 위해서 메모리 블록들을 버퍼하기 위해 채용된다. 캐시(5053)은 사용될 가능성이 있는 메모리 데이터의 캐시 라인들을 보유하는 고속 버퍼이다. 통상적인 캐시 라인들은 64, 128 또는 256 바이트의 메모리 데이터이다. 별도의 캐시들이 흔히 데이터를 캐시하기 위해서보다는 명령들을 캐시하기 위해 채용된다. 캐시 일관성(cache coherence)(메모리 및 캐시들에서의 라인들의 사본들의 동기화(synchronization))이 흔히 이 기술분야에서 잘 알려진 "스누프(snoop)" 알고리즘들에 의해 제공된다. 프로세서 시스템의 메인 메모리 스토리지(5025)는 흔히 캐시로 불린다. 4개 레벨의 캐시(5053)을 가진 프로세서 시스템에서, 메인 스토리지(5025)는 때로 레벨 5(L5) 캐시로 불리는데, 왜냐하면 그것은 통상적으로 더 빠르며 컴퓨터 시스템이 이용 가능한 비휘발성 스토리지(DASD, 테이프 등)의 일부분만을 보유하기 때문이다. 메인 스토리지(5025)는 운영체제에 의해 메인 스토리지(5025)의 안팎으로(in and out of) 페이지되는 데이터의 페이지들을 "캐시"한다.

프로그램 카운터(명령 카운터)(5061)은 실행될 현재 명령의 주소를 추적한다. z/Architecture^® 프로세서 내 프로그램 카운터는 64 비트이고 이전 주소지정 한계(addressing limits)를 지원하기 위해 31 또는 24 비트로 잘려질 수 있다. 프로그램 카운터는 통상적으로 컴퓨터의 PSW(프로그램 상태 워드)에 구현되어, 그것이 컨텍스트 스위치(context switching) 동안 지속되도록 한다. 그리하여, 프로그램 카운터 값을 갖는 진행중인 프로그램은, 예를 들어, 운영체제에 의해 인터럽트될 수 있다(프로그램 환경으로부터 운영체제 환경으로의 컨텍스트 스위치). 프로그램이 활성이 아닐 때, 프로그램의 PSW는 프로그램 카운터 값을 유지하고, 운영체제가 실행 중일 때 운영체제의 (PSW 내) 프로그램 카운터가 사용된다. 통상적으로, 프로그램 카운터는 현재 명령의 바이트 수와 동일한 양으로 증분된다. 감소된 명령 세트 컴퓨팅(Reduced Instruction Set Computing, RISC) 명령들은 통상적으로 고정 길이이고, 한편 콤플렉스 명령 세트 컴퓨팅(Complex Instruction Set Computing, CISC) 명령들은 통상적으로 가변 길이이다. IBM z/Architecture^®의 명령들은 2, 4 또는 6 바이트의 길이를 갖는 CISC 명령들이다. 프로그램 카운터(5061)은, 예를 들어, 분기 명령의 분기 채택 연산(branch taken operation) 또는 컨텍스트 스위치 연산에 의해 변경된다. 컨텍스트 스위치 연산에서, 현재의 프로그램 카운터 값은 실행되고 있는 프로그램에 관한 상태 정보(예를 들어, 조건 코드들과 같은 것)와 함께 프로그램 상태 워드에 세이브되고(saved), 실행될 새로운 프로그램 모듈의 명령을 가리키는 새로운 프로그램 카운터 값이 로드된다. 프로그램 카운터(5061) 내에 분기 명령의 결과를 로딩함으로써 프로그램이 결정을 내리거나 그 프로그램 내에서 루프를 돌도록 허용하기 위해, 분기 채택 연산(branch taken operation)이 수행된다.

통상적으로 명령 페치 유닛(5055)는 프로세서(5026)를 대신하여 명령들을 페치하기 위해 채용된다. 페치 유닛은 "다음 순차의 명령들"이나, 분기 채택 명령들의 타겟 명령들, 또는 컨텍스트 스위치에 뒤이은 프로그램의 첫 번째 명령들을 페치한다. 현대 명령(Modern Instruction) 페치 유닛은 프리페치된(prefetched) 명령들이 사용될 수 있는 가능성에 기초하여 추론적으로 명령들을 프리페치하는 프리페치 기술들을 흔히 채용한다. 예를 들어, 페치 유닛은 16 바이트의 명령 ― 이는 그 다음 순차의 명령 및 그 이후 순차의 명령들의 추가 바이트들을 포함함 ― 을 페치할 수 있다.

그런 다음, 페치된 명령들이 프로세서(5026)에 의해 실행된다. 한 실시 예에서, 페치된 명령(들)은 페치 유닛의 디스패치 유닛(5056)으로 보내진다. 디스패치 유닛은 명령(들)을 디코드하고, 디코드된 명령(들)에 관한 정보를 적절한 유닛들(5057, 5058, 5060)으로 전달한다. 실행 유닛(5057)은 통상적으로 명령 페치 유닛(5055)로부터 디코드된 산술 명령들(arithmetic instructions)에 관한 정보를 수신할 것이고, 그 명령의 오피코드(opcode)에 따라 오퍼랜드들에 대한 산술 동작들(arithmetic operations)을 수행할 것이다. 오퍼랜드들은 바람직하게는, 메모리(5025), 아키텍처화된 레지스터들(5059)로부터 또는 실행되고 있는 명령의 즉시 필드(immediate field)로부터 실행 유닛(5057)에 제공된다. 저장될 때, 실행의 결과들은 메모리(5025), 레지스터들(5059)에 또는 다른 머신 하드웨어(예를 들어, 제어 레지스터들, PSW 레지스터들 등)에 저장된다.

통상적으로 프로세서(5026)은 명령의 펑션을 실행하기 위한 하나 또는 그 이상의 유닛들(5057, 5058, 5060)을 갖는다. 도 14a를 참조하면, 실행 유닛(5057)은 인터페이싱 논리(5071)을 거쳐서 아키텍처화된 범용 레지스터들(5059), 디코드/디스패치 유닛(5056), 로드 저장 유닛(5060), 기타(5065) 프로세서 유닛들과 통신할 수 있다. 실행 유닛(5057)은, 산술 논리 유닛(arithmetic logic unit, ALU)(5066)이 동작할 정보를 보유하기 위해 몇몇의 레지스터 회로들(5067, 5068, 5069)을 채용할 수 있다. ALU는 논리곱(AND), 논리합(OR) 및 배타논리합(XOR), 로테이트(rotate) 및 시프트(shift)와 같은 논리 기능뿐만이 아니라 더하기, 빼기, 곱하기 및 나누기와 같은 산술 동작들을 수행한다. 바람직하게는, ALU는 설계에 종속적인 특수한 동작들을 지원한다. 다른 회로들은, 예를 들어, 조건 코드들 및 복구 지원 논리를 포함하는 다른 아키텍처화된 퍼실리티들(5072)를 제공할 수 있다. 통상적으로, ALU 동작의 결과는 출력 레지스터 회로(5070)에 보유(hold)되고, 이 출력 레지스터 회로(5070)는 여러 가지 다른 처리 펑션들에 그 결과를 전달할 수 있다. 프로세서 유닛들의 배열방식(arrangement)은 다양하며, 본 설명은 본 발명의 한 실시 예에 관한 대표적인 이해를 제공하려는 의도일 뿐이다.

예를 들어, ADD 명령은 산술 및 논리 기능을 갖는 실행 유닛(5057)에서 실행될 것이고, 한편 예를 들어 부동 소수점(floating point) 명령은 특수한 부동 소수점 능력을 갖는 부동 소수점 실행에서 실행될 것이다. 바람직하게는, 실행 유닛은 오퍼랜드들에 관한 오피코드 정의 기능(opcode defined function)을 수행함으로써 명령에 의해 식별된 오퍼랜드들에 관해 연산한다. 예를 들어, ADD 명령은 그 명령의 레지스터 필드들에 의해 식별되는 두 개의 레지스터들(5059)에서 발견되는 오퍼랜드들에 관해 실행 유닛(5057)에 의해 실행될 수 있다.

실행 유닛(5057)은 두 개의 오퍼랜드들에 관해 산술 덧셈(arithmetic addition)을 수행하고 그 결과를 제3 오퍼랜드에 저장하며, 여기서, 제3 오퍼랜드는 제3 레지스터 또는 두 개의 소스 레지스터들 중 하나일 수 있다. 바람직하게는, 실행 유닛은 산술 논리 유닛(ALU)(5066)을 이용하며 이 ALU(5066)은 더하기, 빼기, 곱하기, 나누기 중 어떤 것이든지 포함하는 여러 가지 대수 함수들(algebraic functions) 뿐만이 아니라 시프트(Shift), 로테이트(Rotate), 논리곱(And), 논리합(Or) 및 배타논리합(XOR)과 같은 여러 가지 논리 함수들을 수행할 수 있다. 일부 ALU들(5066)은 스칼라 연산들을 위해 설계되며 일부는 부동 소수점을 위해 설계된다. 데이터는 아키텍처에 따라 빅 엔디언(Big Endian)(여기서 최하위 바이트(least significant byte)는 가장 높은 바이트 주소에 있음) 또는 리틀 엔디언(Little Endian)(여기서 최하위 바이트는 가장 낮은 바이트 주소에 있음)일 수 있다. IBM z/Architecture^®은 빅 엔디언이다. 부호달린 필드들(signed fields)은 아키텍처에 따라, 부호(sign) 및 크기, 1의 보수 또는 2의 보수일 수 있다. 2의 보수에서 음의 값 또는 양의 값은 단지 ALU 내에서 덧셈만을 필요로 하므로, ALU가 뺄셈 능력을 설계할 필요가 없다는 점에서 2의 보수가 유리하다. 숫자들은 일반적으로 속기(shorthand)로 기술되는데, 12 비트 필드는 예를 들어, 4,096 바이트 블록의 주소를 정의하고 일반적으로 4 Kbyte(Kilo-byte) 블록으로 기술된다.

도 14b를 참조하면, 분기 명령을 실행하기 위한 분기 명령 정보는 통상적으로 분기 유닛(5058)으로 보내지는데, 이 분기 유닛(5058)은 다른 조건부 연산들(conditional operations)이 완료되기 전에 그 분기의 결과를 예측하도록 분기 이력 테이블(5082)과 같은 분기 예측 알고리즘을 흔히 채용한다. 현재 분기 명령의 타겟은, 그 조건부 연산들이 완료되기 전에 페치되고 추론적으로 실행될 것이다. 조건부 연산들이 완료될 때, 추론적으로 실행된 분기 명령들은 조건부 연산 및 추론된 결과의 조건들에 기초하여 완료되거나 폐기된다. 통상적인 분기 명령은, 만일 그 조건 코드들이 분기 명령의 분기 요건을 충족한다면, 조건 코드들을 테스트하고 타겟 주소로 분기할 수 있고, 타겟 주소는, 예를 들어, 레지스터 필드들 또는 그 명령의 즉시 필드에서 발견되는 수들을 포함하는 몇 개의 수들에 기초하여 계산될 수 있다. 분기 유닛(5058)은 복수의 입력 레지스터 회로들(5075, 5075, 5077) 및 출력 레지스터 회로(5080)를 갖는 ALU(5074)를 채용할 수 있다. 분기 유닛(5058)은, 예를 들어, 범용 레지스터들(5059), 디코드 디스패치 유닛(5056) 또는 기타 회로들(5073)과 통신할 수 있다.

명령들의 그룹의 실행은 여러 가지 이유들로 인터럽트될 수 있는데, 이러한 이유들에는, 예를 들어, 운영체제에 의해 개시되는 컨텍스트 스위치, 컨텍스트 스위치를 초래하는 프로그램 예외 또는 에러, 컨텍스트 스위치 또는 (멀티-쓰레드 환경에서) 복수의 프로그램들의 멀티-쓰레딩 활동을 초래하는 I/O 인터럽션 신호가 포함된다. 바람직하게는 컨텍스트 스위치 액션은 현재 실행 중인 프로그램에 관한 상태 정보(state information)를 세이브하고, 그런 다음 호출되고 있는 또 다른 프로그램에 관한 상태 정보를 로드한다. 상태 정보는, 예를 들어, 하드웨어 레지스터들 또는 메모리에 저장될 수 있다. 바람직하게는, 상태 정보는 실행될 다음 명령, 조건 코드들, 메모리 변환 정보 및 아키텍처화된 레지스터 콘텐츠를 가리키는 프로그램 카운터 값을 포함한다. 컨텍스트 스위치 활동은, 하드웨어 회로들, 응용프로그램들, 운영체제 프로그램들 또는 펌웨어 코드(마이크로코드, 피코-코드 또는 라이센스된 내부 코드(LIC)) 단독으로 또는 이것들의 조합으로 실행될 수 있다.

프로세서는 명령 정의 방법들(instruction defined methods)에 따라 오퍼랜드들에 액세스한다. 명령은 명령의 일부분의 값을 사용하는 즉시 오퍼랜드(immediate operand)를 제공할 수 있고, 범용 레지스터들 또는 특수 목적용 레지스터들(예를 들어, 부동 소수점 레지스터들)을 분명하게 가리키는 하나 또는 그 이상의 레지스터 필드들을 제공할 수 있다. 명령은 오피코드 필드에 의해 오퍼랜드들로서 식별되는 암시 레지스터들(implied registers)을 이용할 수 있다. 명령은 오퍼랜드들에 대한 메모리 위치들을 이용할 수 있다. 오퍼랜드의 메모리 위치는 레지스터, 즉시 필드(immediate field), 또는 레지스터들과 즉시 필드의 조합에 의해 제공될 수 있고, 이는 z/Architecture^® 장 변위(long displacement) 퍼실리티가 전형적인 예이며, 여기서 명령은 베이스 레지스터, 인덱스 레지스터 및 즉시 필드(변위 필드) ― 이것들은 예를 들어 메모리에서 오퍼랜드의 주소를 제공하기 위해 함께 더해짐 ― 를 정의한다. 만일 다르게 표시되지 않는다면, 여기서의 위치는 통상적으로 메인 메모리(메인 스토리지) 내 위치를 암시한다.

도 14c를 참조하면, 프로세서는 로드/저장 유닛(5060)을 사용하여 스토리지에 액세스한다. 로드/저장 유닛(5060)은 메모리(5053)에서 타겟 오퍼랜드의 주소를 획득하고 레지스터(5059) 또는 또 다른 메모리(5053) 위치에 오퍼랜드를 로딩함으로써 로드 동작을 수행할 수 있고, 또는 메모리(5053)에서 타겟 오퍼랜드의 주소를 획득하고 레지스터(5059) 또는 또 다른 메모리(5053) 위치로부터 획득된 데이터를 메모리(5053) 내 타겟 오퍼랜드 위치에 저장함으로써 저장 동작을 수행할 수 있다. 로드/저장 유닛(5060)은 추론적(speculative)일 수 있고, 명령 순서에 비해 순서가 다른(out-of-order) 순서로 메모리에 액세스할 수 있지만, 로드/저장 유닛(5060)은 명령들이 순서대로 실행된 것으로 프로그램들에 대한 외관(appearance)을 유지할 것이다. 로드/저장 유닛(5060)은 범용 레지스터들(5059), 디코드/디스패치 유닛(5056), 캐시/메모리 인터페이스(5053) 또는 기타 엘리먼트들(5083)과 통신할 수 있고, 스토리지 주소들을 계산하기 위해 그리고 순서대로 동작들을 유지하기 위한 파이프라인 시퀀싱을 제공하기 위해 여러 가지 레지스터 회로들, ALU들(5085) 및 제어 논리(5090)을 포함한다. 일부 동작들은 순서가 바뀔 수 있으나, 이 기술분야에서 잘 알려진 바와 같이, 로드/저장 유닛은, 순서가 바뀐 동작들이 그 프로그램에 순서대로 수행된 것처럼 나타나도록 하는 기능을 제공한다.

바람직하게는, 응용 프로그램이 "보는(sees)" 주소들은 흔히 가상 주소들로서 불린다. 가상 주소들은 때로는 "논리적 주소들(logical addresses)" 및 "유효 주소들(effective addresses)"로 불린다. 이들 가상 주소들은 여러 가지 동적 주소 변환(DAT) 기술들 중 하나에 의해 물리적 메모리 위치로 다시 보내진다는 점에서 가상이다. 상기 여러 가지 동적 주소 변환(DAT) 기술들에는, 단순히 오프셋 값으로 가상 주소를 프리픽싱(prefixing)하는 것, 하나 또는 그 이상의 변환 테이블들을 통해 가상 주소를 변환하는 것이 포함될 수 있으나, 이러한 것들로 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는, 변환 테이블들은 적어도 세그먼트 테이블 및 페이지 테이블만을 또는 이것들의 조합을 포함하며, 바람직하게는, 세그먼트 테이블은 페이지 테이블을 가리키는 엔트리를 갖는다. z/Architecture^®에서는, 변환의 계층(hierarchy of translation)이 제공되는데, 이 변환의 계층에는 영역 제1 테이블, 영역 제2 테이블, 영역 제3 테이블, 세그먼트 테이블 및 선택적인 페이지 테이블이 포함된다. 주소 변환의 수행은 흔히 변환 색인 버퍼(TLB)를 이용하여 향상되는데, 이 변환 색인 버퍼는 연관된 물리적 메모리 위치에 가상 주소를 매핑하는 엔트리들을 포함한다. 엔트리들이, DAT가 변환 테이블들을 사용하여 가상 주소를 변환할 때, 생성된다. 그런 다음, 후속적으로 가상 주소를 사용할 때 느린 연속적인 변환 테이블 액세스들보다 오히려 빠른 TLB의 엔트리를 이용할 수 있다. TLB 콘텐츠는 LRU(Least Recently used)를 포함하는 여러 가지 대체 알고리즘들에 의해 관리될 수 있다.

프로세서가 멀티-프로세서 시스템의 프로세서인 경우, 각각의 프로세서는 I/O, 캐시들, TLB들 및 메모리와 같은 공유 리소스들(shared resources)을 일관성(coherency)을 위해 인터락(interlock)을 유지하는 역할을 한다. 통상적으로, "스누프" 기술들은 캐시 일관성을 유지하는데 이용될 것이다. 스누프 환경에서, 각각의 캐시 라인은 공유를 용이하게 하기 위해, 공유 상태(shared state), 독점 상태(exclusive state), 변경된 상태(changed state), 무효 상태(invalid state) 중 어느 하나에 있는 것으로 표시될 수 있다.

I/O 유닛들(5054, 도 13)은 프로세서에 주변기기들에 연결하기 위한 수단을 제공하는데, 예를 들어, 그 주변기기에는 테이프, 디스크, 프린터, 디스플레이, 및 네트워크가 포함된다. I/O 유닛들은 흔히 소프트 드라이버들에 의해 컴퓨터 프로그램에 제공된다. IBM^®의 System z^®와 같은 메인프레임들에서, 채널 어댑터들 및 오픈 시스템 어댑터들은 운영체제와 주변기기들 사이의 통신을 가능하게 하는, 메인프레임의 I/O 유닛들이다.

또한, 다른 타입의 컴퓨팅 환경들도 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예들로부터 이득을 얻을 수 있다. 일 예로, 환경(environment)은 에뮬레이터(예, 소프트웨어 또는 다른 에뮬레이션 메커니즘들)을 포함할 수 있으며, 이 에뮬레이터에서 특정 아키텍처(예를 들어, 명령 실행, 주소 변환과 같은 아키텍처화된 기능들, 및 아키텍처화된 레지스터들을 포함함) 또는 그것의 서브세트(subset)가 에뮬레이트된다(예를 들어, 프로세서 및 메모리를 갖는 네이티브 컴퓨터 시스템 상에서). 이러한 환경에서, 비록 그 에뮬레이터를 실행하는 컴퓨터가 에뮬레이트되고 있는 능력들과는 다른 아키텍처를 가질 수 있지만, 에뮬레이터의 하나 또는 그 이상의 에뮬레이션 기능들은 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 예들을 구현할 수 있다. 일 예로서, 에뮬레이션 모드에서, 에뮬레이트되고 있는 특정 명령 또는 동작은 디코드되고, 적절한 에뮬레이션 기능이 개별 명령 또는 동작을 구현하도록 만들어진다.

에뮬레이션 환경에서, 호스트 컴퓨터는, 예를 들어, 명령들 및 데이터를 저장하는 메모리, 메모리로부터 명령들을 페치하고 또한 선택적으로 그 페치된 명령을 위한 로컬 버퍼링을 제공하는 명령 페치 유닛, 페치된 명령들을 수신하고 페치된 명령들의 타입을 결정하는 명령 디코드 유닛, 및 명령들을 실행하는 명령 실행 유닛을 포함한다. 실행은 메모리로부터 레지스터 내에 데이터를 로딩하는 것; 레지스터로부터 메모리로 다시 데이터를 저장하는 것; 또는 디코드 유닛에 의해 결정된 바와 같이, 산술 또는 논리 연산의 몇몇 타입을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 한 예에서, 각각의 유닛은 소프트웨어에서 구현된다. 예를 들어, 그 유닛들에 의해 수행되고 있는 연산들은 에뮬레이터 소프트웨어 내에서 하나 또는 그 이상의 서브루틴들로서 구현된다.

더 구체적으로는, 메인프레임에서, 아키텍처화된 머신 명령들은 프로그래머들, 대개는 오늘날의 "C" 프로그래머들에 의해, 흔히 컴파일러 어플리케이션(compiler application)을 통해 사용되고 있다. 스토리지 매체에 저장되는 이들 명령들은 원래(natively) z/Architecture^® IBM^® 서버에서 또는 이와는 다르게 다른 아키텍처들을 실행하는 머신들에서 실행될 수 있다. 그것들은 기존의 그리고 장래의 IBM^® 메인프레임 서버들에서 그리고 IBM^®의 다른 머신들(예, 파워 시스템 서버들 및 시스템 x^® 서버들) 상에서 에뮬레이트될 수 있다. 그것들은 IBM^®, Intel^®, AMD^TM 및 기타 회사에 의해 제조된 하드웨어를 사용하는 광범위한 머신들 상에서 리눅스를 실행하는 머신들에서 실행될 수 있다. 또한, z/Architecture^® 하의 그 하드웨어 상에서의 실행 이외에, Hercules, UMX, 또는 FSI(Fundamental Software, Inc) ― 여기서 일반적으로 실행은 에뮬레이션 모드에 있음 ― 에 의해 에뮬레이션을 사용하는 머신들 뿐만이 아니라 리눅스도 사용될 수 있다. 에뮬레이션 모드에서, 에뮬레이션 소프트웨어는 네이티브 프로세서에 의해 실행되어 에뮬레이트된 프로세서의 아키텍처를 에뮬레이트한다.

네이티브 프로세서(native processor)는 통상적으로 에뮬레이트된 프로세서의 에뮬레이션을 수행하기 위해 펌웨어(firmware) 또는 네이티브 운영체제를 포함하는 에뮬레이션 소프트웨어를 실행한다. 에뮬레이션 소프트웨어는 그 에뮬레이트된 프로세서 아키텍처의 명령들을 페치하고 실행하는 역할을 한다. 에뮬레이션 소프트웨어는 명령 범위들(instruction boundaries)을 추적하기 위해 에뮬레이트된 프로그램 카운터를 유지한다. 에뮬레이션 소프트웨어는 한 번에 하나 또는 그 이상의 에뮬레이트된 머신 명령들을 페치하여, 하나 또는 그 이상의 그 에뮬레이트된 머신 명령들을 네이티브 프로세서에 의해 실행하기 위한 네이티브 머신 명령들의 대응 그룹으로 변환시킬 수 있다. 이들 변환된 명령들은 캐시되어 더 빠른 변환이 수행될 수 있도록 할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 에뮬레이션 소프트웨어는, 운영체제들 및 에뮬레이트된 프로세서를 위해 작성된 어플리케이션들이 정확하게 동작하도록 보장하기 위해, 그 에뮬레이트된 프로세서 아키텍처의 아키텍처 규칙들을 유지해야 한다. 더 나아가, 에뮬레이션 소프트웨어는 그 에뮬레이트된 프로세서 아키텍처에 의해 식별된 리소스들을 제공해야 하며 ― 이 리소스들에는 제어 레지스터들, 범용 레지스터들, 부동 소수점 레지스터들, 예를 들어 세그먼트 테이블들 및 페이지 테이블들을 포함하는 동적 주소 변환 펑션, 인터럽트 메커니즘들, 컨텍스트 스위치 메커니즘들, TOD(Time of Day) 클록들 및 I/O 서브시스템들에 대한 아키텍처화된 인터페이스들이 포함되고 ― 그리하여 운영체제 또는 에뮬레이트된 프로세서 상에서 실행되도록 지정된 응용 프로그램이 에뮬레이션 소프트웨어를 갖는 네이티브 프로세서상에서 실행될 수 있도록 한다.

에뮬레이트되고 있는 특정 명령은 디코드되고, 개별 명령의 기능을 수행하기 위해 서브루틴이 호출(call)된다. 에뮬레이트된 프로세서의 기능을 에뮬레이트하는 에뮬레이션 소프트웨어 기능은, 예를 들어, "C" 서브루틴 또는 드라이버, 또는 특정 하드웨어를 위해 드라이브를 제공하는 몇몇 다른 방법들로 구현되며, 이는 바람직한 실시 예의 설명을 이해한 후 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 도출해 낼 수 있을 것이다. 여러 가지 소프트웨어 및 하드웨어 에뮬레이션 특허들은 ― 예를 들어, Beausoleil 외 발명의 미국 특허(Letters Patent) 제5,551,013호 "하드웨어 에뮬레이션을 위한 멀티프로세서(Multiprocessor for Hardware Emulation)"; Scalzi 외 발명의 미국 특허 제6,009,261호 "타겟 프로세서 상에서 호환 가능하지 않은 명령들을 에뮬레이트하기 위한 저장된 타겟 루틴들의 전처리(Preprocessing of Stored Target Routines for Emulating Incompatible Instructions on a Target Processor)"; Davidian 외 발명의 미국 특허 제5,574,873호 "게스트 명령들을 에뮬레이트하는 직접 액세스 에뮬레이션 루틴들에 대한 게스트 명령을 디코드하는 것(Decoding Guest Instruction to Directly Access Emulation Routines that Emulate the Guest Instructions)"; Gorishek 외 발명의 미국 특허 제6,308,255호 "시스템에서 논-네이티브 코드를 실행할 수 있도록 하는 코프로세서 지원에 사용되는 대칭형 멀티프로세싱 버스 및 칩셋(Symmetrical Multiprocessing Bus and Chipset Used for Coprocessor Support Allowing Non-Native Code to Run in a System)"; Lethin 외 발명의 미국 특허 제6,463,582호 "아키텍처 에뮬레이션을 위한 동적 최적화 객체 코드 변환 및 동적 최적화 객체 코드 변환 방법(Dynamic Optimizing Object Code Translator for Architecture Emulation and Dynamic Optimizing Object Code Translation Method)"; Eric Traut 발명의 미국 특허 제5,790,825호 "호스트 명령들의 동적 리컴파일레이션을 통해 호스트 컴퓨터 상에서 게스트 명령들을 에뮬레이트하기 위한 방법(Method for Emulating Guest Instructions on a Host Computer Through Dynamic Recompilation of Host Instructions)" 등이 포함되나, 이러한 것들로 한정되는 것은 아님 ― 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 이용할 수 있는 타겟 머신에 대한 다른 머신을 위해 아키텍처화된 명령 포맷의 에뮬레이션을 달성하는 알려진 여러 가지 방법들을 예시하고 있다.

도 15에서, 호스트 아키텍처의 호스트 컴퓨터 시스템(5000')를 에뮬레이트하는 에뮬레이트된 호스트 컴퓨터 시스템(5092)의 예가 제공된다. 에뮬레이트된 호스트 컴퓨터 시스템(5092)에서, 호스트 프로세서(CPU)(5091)은 에뮬레이트된 호스트 프로세서(또는 가상 호스트 프로세서)이고 호스트 컴퓨터(5000')의 프로세서(5091)의 네이티브 명령 세트 아키텍처(native instruction set architecture)와는 다른 네이티브 명령 세트 아키텍처를 갖는 에뮬레이션 프로세서(5093)를 포함한다. 에뮬레이트된 호스트 컴퓨터 시스템(5092)은 에뮬레이션 프로세서(5093)가 액세스 가능한 메모리(5094)를 갖는다. 실시 예에서, 메모리(5094)는 호스트 컴퓨터 메모리(5096) 부분과 에뮬레이션 루틴들(5097) 부분으로 분할된다. 호스트 컴퓨터 메모리(5096)은 호스트 컴퓨터 아키텍처에 따라 에뮬레이트된 호스트 컴퓨터(5092)의 프로그램들이 이용할 수 있다. 에뮬레이션 프로세서(5093)은 에뮬레이트된 프로세서(5091)의 명령 이외의 아키텍처의 아키텍처화된 명령 세트의 네이티브 명령들, 즉 에뮬레이션 루틴들 메모리(5097)로부터 획득된 네이티브 명령들을 실행하며, 시퀀스 & 액세스/디코드 루틴 ― 이는 액세스되는 호스트 명령의 기능을 에뮬레이트하기 위해 네이티브 명령 실행 루틴을 결정하기 위해 액세스되는 호스트 명령(들)을 디코드할 수 있음 ― 에서 획득되는 하나 또는 그 이상의 명령(들)을 채용함으로써 호스트 컴퓨터 메모리(5096) 내 프로그램으로부터 실행하기 위한 호스트 명령을 액세스할 수 있다. 호스트 컴퓨터 시스템(5000') 아키텍처에 대하여 정의되는 다른 퍼실리티들이 아키텍처화된 퍼실리티 루틴들(architected facilities routines)에 의해 에뮬레이트될 수 있는데, 이러한 것들에는, 예를 들어, 범용 레지스터들, 제어 레지스터들(control registers), 동적 주소 변환(dynamic address translation) 및 I/O 서브시스템 지원 및 프로세서 캐시 등과 같은 퍼실리티들이 포함된다. 에뮬레이션 루틴들(emulation routines)은 또한 에뮬레이션 프로세서(5093)에서 이용 가능한 기능들(예를 들어, 범용 레지스터들 및 가상 주소들의 동적 변환)을 이용하여 에뮬레이션 루틴들의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 특수 하드웨어(special hardware) 및 오프-로드 엔진들(off-load engines)이 제공되어 호스트 컴퓨터(5000')의 기능을 에뮬레이팅함에 있어서 프로세서(5093)을 도울 수 있다.

본 명세서 내에 사용되는 용어는 단지 특정 실시 예들을 기술할 목적으로 사용된 것이지 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태는 달리 명백히 명시되어 있지 않으면, 복수 형태도 또한 포함하는 것으로 의도된다. 또한, "포함하다" 및/또는 "포함하는" 이라는 용어들은 본 명세서에서 사용될 때, 언급되는 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 및/또는 컴포넌트들의 존재를 명시하지만, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 컴포넌트들 및/또는 이것들의 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것은 아니라는 것이 이해되어야 할 것이다.

아래의 청구 항들에서 대응 구조들, 재료들, 동작들, 및 모든 수단들 또는 단계들 플러스 기능 구성 엘리멘트들의 균등물들(equivalents of all means or step plus function elements)이, 만일 존재한다면, 이들은 구체적으로 청구된 다른 청구 엘리멘트들과 조합하는 기능을 수행하기 위한 모든 구조, 재료 또는 동작을 포함하도록 의도된 것이다. 본 발명의 하나 또는 그 이상의 특징들에 관한 설명은 예시와 설명의 목적을 위해 제공된 것이며, 이것이 전부라거나 또는 개시된 형태 내의 발명에 한정된다는 것을 의도하는 것은 아니다. 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 많은 수정들과 변경들이 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게는 자명할 것이다. 실시 예는 본 발명의 원리와 실제적 응용을 가장 잘 설명하기 위해서, 그리고 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자들이 사용하고자 하는 특정 용도에 적합하도록 다양한 변형들을 갖는 다양한 실시 예들에 대해 본 발명을 이해할 수 있도록 하기 위해서 선택되고 설명되었다.

Claims (20)

1. 중앙 처리 유닛에서 머신 명령을 실행하는 처리 회로에 의해서 읽기 가능하고 한 방법을 수행하기 위해 상기 처리 회로에 의해서 실행하기 위한 명령들을 저장하는 비일시적인 컴퓨터 읽기 가능 스토리지 매체로서, 상기 방법은:
   실행을 위한 머신 명령을, 프로세서에 의해서, 획득하는 단계(obtaining) 및 상기 머신 명령을 실행하는 단계(executing)를 포함하고, 상기 머신 명령은 컴퓨터 아키텍처에 따라서 컴퓨터 실행을 위해 정의되며, 상기 머신 명령은:
   오피코드(an opcode)를 제공하기 위한 적어도 하나의 오피코드 필드 ― 상기 오피코드는 존으로부터 십진 부동 소수점으로 변환 기능(a convert from zoned to decimal floating point function)을 식별함 ―;
   제1 오퍼랜드 위치(a first operand location)를 지정하는 제1 레지스터 필드;
   제2 레지스터 필드 및 변위 필드(a displacement field) ― 상기 제2 레지스터 필드에 의해서 지정된 제2 레지스터의 컨텐츠는 상기 변위 필드의 컨텐츠와 결합되어 제2 오퍼랜드의 주소를 형성함 ―; 및
   상기 제2 오퍼랜드가 부호 필드(a sign field)를 갖고 있는지를 표시하기 위해 사용되는 부호 컨트롤(a sign control)을 포함하고, 그리고 상기 실행하는 단계는:
   존 포맷(a zoned format)의 상기 제2 오퍼랜드를 십진 부동 소수점 포맷으로 변환하는 단계(converting); 및
   상기 변환하는 단계의 결과를 상기 제1 오퍼랜드 위치에 배치하는 단계(placing)를 포함하되, 상기 결과는 십진 부동 소수점 포맷으로 변환하기 위해 하나 또는 그 이상의 추가의 머신 명령들을 발행함이 없이 십진 부동 소수점 포맷의 위치로 저장되는,
   비일시적인 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체.
2. 제1항에 있어서, 상기 오피코드는, 제1의 값일 때, 존 소스(a zoned source) 및 긴 십진 부동 소수점 결과(a long decimal floating point result)를 표시하는,
   비일시적인 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체.
3. 제1항에 있어서, 상기 오피코드는, 제2의 값일 때, 존 소스(a zoned source) 및 확장된 십진 부동 소수점 결과(a extended decimal floating point result)를 표시하는,
   비일시적인 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체.
4. 제1항에 있어서, 상기 부호 컨트롤(the sign control)은 상기 머신 명령의 마스크 필드(a mask field) 내에 명시되는,
   비일시적인 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체.
5. 제1항에 있어서, 상기 머신 명령은 상기 제2 오퍼랜드의 길이를 명시하는 길이 필드(a length field)를 더 포함하는,
   비일시적인 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체.
6. 제1항에 있어서, 상기 실행하는 단계는 상기 제2 오퍼랜드를 메모리로부터 읽는 단계, 및 메모리로부터 읽혀진 상기 제2 오퍼랜드에 관한 변환을 수행하는 단계를 더 포함하는,
   비일시적인 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체.
7. 제1항에 있어서, 상기 실행하는 단계는 상기 결과에 대한 부호를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 배치하는 단계는 상기 제 1 오퍼랜드 위치 내의 상기 결과에 결정된 부호(the determined sign)를 포함하는 단계(including)를 포함하는,
   비일시적인 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체.
8. 제7항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 부호 컨트롤에 기초하는,
   비일시적인 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체.
9. 제8항에 있어서, 상기 부호 컨트롤이 제1의 값(a first value)인 것에 기초하여, 상기 결정하는 단계는:
   메모리로부터 부호 필드를 읽는 단계(reading) ― 상기 부호 필드는 상기 제2 오퍼랜드 내에 포함됨 ―; 및
   상기 부호 필드로부터 상기 부호를 세트하는 단계(setting)를 포함하는,
   비일시적인 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체.
10. 제8항에 있어서, 상기 부호 컨트롤이 제2의 값(a second value)인 것에 기초하여, 상기 결정하는 단계는 상기 결과에 대해 양의 부호를 부여하는 단계(forcing a positive sign for the result)를 포함하는,
    비일시적인 컴퓨터 판독 가능 스토리지 매체.
11. 중앙 처리 유닛에서 머신 명령을 실행하기 위한 컴퓨터 시스템에 있어서, 상기 컴퓨터 시스템은:
    메모리; 및
    상기 메모리와 통신하는 프로세서를 포함하고, 상기 컴퓨터 시스템은 한 방법을 수행하도록 구성되며, 상기 방법은:
    실행을 위한 머신 명령을 획득하는 단계(obtaining) 및 상기 머신 명령을 실행하는 단계(executing)를 포함하고, 상기 머신 명령은 컴퓨터 아키텍처에 따라 컴퓨터 실행을 위해 정의되며, 상기 머신 명령은:
    오피코드(an opcode)를 제공하기 위한 적어도 하나의 오피코드 필드 ― 상기 오피코드는 존으로부터 십진 부동 소수점으로 변환 기능(a convert from zoned to decimal floating point function)을 식별함 ―;
    제1 오퍼랜드 위치(a first operand location)를 지정하는 제1 레지스터 필드;
    제2 레지스터 필드 및 변위 필드(a displacement field) ― 상기 제2 레지스터 필드에 의해서 지정된 제2 레지스터의 컨텐츠는 상기 변위 필드의 컨텐츠와 결합되어 제2 오퍼랜드의 주소를 형성함 ―; 및
    상기 제2 오퍼랜드가 부호 필드를 갖고 있는지를 표시하기 위해 사용되는 부호 컨트롤(a sign control)을 포함하고, 그리고 상기 실행하는 단계는:
    존 포맷(a zoned format)의 상기 제2 오퍼랜드를 십진 부동 소수점 포맷으로 변환하는 단계(converting); 및
    상기 변환 단계의 결과를 상기 제1 오퍼랜드 위치에 배치하는 단계(placing)를 포함하되, 상기 결과는 십진 부동 소수점 포맷으로 변환하기 위해 하나 또는 그 이상의 추가의 머신 명령들을 발행함이 없이 십진 부동 소수점 포맷의 위치로 저장되는,
    컴퓨터 시스템.
12. 제11항에 있어서, 상기 오피코드는, 제1의 값일 때, 존 소스(a zoned source) 및 긴 십진 부동 소수점 결과(a long decimal floating point result)를 표시하고, 제2의 값일 때, 존 소스(a zoned source) 및 확장된 십진 부동 소수점 결과(a extended decimal floating point result)를 표시하는,
    컴퓨터 시스템.
13. 제11항에 있어서, 상기 머신 명령은 상기 제2 오퍼랜드의 길이를 명시하는 길이 필드를 더 포함하는,
    컴퓨터 시스템.
14. 제11항에 있어서, 상기 실행 단계는 상기 제2 오퍼랜드를 메모리로부터 읽는 단계, 및 메모리로부터 읽혀진 상기 제2 오퍼랜드에 관한 변환을 수행하는 단계를 더 포함하는,
    컴퓨터 시스템.
15. 제11항에 있어서, 상기 실행하는 단계는 상기 결과에 대한 부호를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 배치하는 단계는 상기 제1 오퍼랜드 위치 내의 상기 결과에 결정된 부호(the determined sign)을 포함하는 단계를 포함하는,
    컴퓨터 시스템.
16. 제15항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 부호 컨트롤에 기초하고, 상기 부호 컨트롤이 제1의 값인 것에 기초하여, 상기 결정하는 단계는:
    메모리로부터 부호 필드를 읽는 단계 ― 상기 부호 필드는 상기 제2 오퍼랜드 내에 포함됨 ―; 및
    상기 부호 필드로부터 상기 부호를 세트하는 단계를 포함하는,
    컴퓨터 시스템.
17. 제15항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 부호 컨트롤에 기초하고, 상기 부호 컨트롤이 제2의 값인 것에 기초하여, 상기 결정하는 단계는 상기 결과에 대해 양의 부호를 부여하는 단계(forcing a positive sign for the result)를 포함하는,
    컴퓨터 시스템.
18. 중앙 처리 유닛에서 머신 명령을 실행하기 위한 방법에서, 상기 방법은:
    실행을 위한 머신 명령을, 프로세서에 의해서, 획득하는 단계(obtaining) 및 상기 머신 명령을 실행하는 단계(executing)를 포함하고, 상기 머신 명령은 컴퓨터 아키텍처에 따라서 컴퓨터 실행을 위해 정의되며, 상기 머신 명령은:
    오피코드(an opcode)를 제공하기 위한 적어도 하나의 오피코드 필드 ― 상기 오피코드는 존으로부터 십진 부동 소수점으로 변환 기능(a convert from zoned to decimal floating point function)을 식별함 ―;
    제1 오퍼랜드 위치(a first operand location)를 지정하는 제1 레지스터 필드;
    제2 레지스터 필드 및 변위 필드(a displacement field) ― 상기 제2 레지스터 필드에 의해서 지정된 제2 레지스터의 컨텐츠는 상기 변위 필드의 컨텐츠와 결합되어 제2 오퍼랜드의 주소를 형성함 ―; 및
    상기 제2 오퍼랜드가 부호 필드(a sign field)를 갖고 있는지를 표시하기 위해 사용되는 부호 컨트롤(a sign control)을 포함하고, 그리고 상기 실행하는 단계는:
    존 포맷(a zoned format)의 상기 제2 오퍼랜드를 십진 부동 소수점 포맷으로 변환하는 단계(converting); 및
    상기 변환하는 단계의 결과를 상기 제1 오퍼랜드 위치에 배치하는 단계(placing)를 포함하되, 상기 결과는 십진 부동 소수점 포맷으로 변환하기 위해 하나 또는 그 이상의 추가의 머신 명령들을 발행함이 없이 십진 부동 소수점 포맷의 위치로 저장되는,
    방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 실행하는 단계는 상기 결과에 대한 부호를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 배치하는 단계는 상기 제1 오퍼랜드 위치 내의 상기 결과에 결정된 부호(the determined sign)을 포함하는 단계를 포함하는,
    방법.
20. 제19항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 부호 컨트롤에 기초하고;
    상기 부호 컨트롤이 제1의 값인 것에 기초하여, 상기 결정하는 단계는 메모리로부터 부호 필드를 읽는 단계(reading) ― 상기 부호 필드는 상기 제2 오퍼랜드 내에 포함됨 ― 및 상기 부호 필드로부터 상기 부호를 세트하는 단계(setting)를 포함하며;
    상기 부호 컨트롤이 제2의 값인 것에 기초하여, 상기 결정하는 단계는 상기 결과에 대해 양의 부호를 부여하는 단계(forcing a positive sign for the result)를 포함하는,
    방법.

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