AOBA's Information Processing Education
１９９８／０３／０８
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最初に先週（第１６回）の宿題の解答をしましょう。
問題
ＧＲ０の内容が（１０進数で）５０でＡの内容が（１０進数で）２０の場合、以下の命令を実行するとＧＲ０は（１０進数で）いくつになるでしょうか？。
ＡＮＤ ＧＲ０，Ａ解答
ＡＮＤは第１オペランドと第２オペランドの（ビットごとの）論理積演算を行い、その結果を第１オペランド（つまりレジスタの方．．．この問題ではＧＲ０）に設定する命令です。
まずは５０と２０を２進数に変換して、その（ビットごとの）論理積を求めます（ＣＡＳＬは１語が１６ビットですので、１６ビットで考えます）。（００００００００００１１００１０）2＝５０
（０００００００００００１０１００）2＝２０（０００００００００００１００００）2＝５０ ＡＮＤ ２０
問題では１０進数でいくつかと問われてますので、これを逆に１０進数に変換します。
（０００００００００００１００００）2＝２4＝１６
答えは１６です。
なおＣＡＳＬでは（というよりほとんどのコンピュータでは）、負数を２の補数で表現します。この問題は両オペランドが正数でしたが、もし負数の場合はそれを２の補数で表現したものと論理積をとらなければなりません。さらに論理積をとった結果、符号ビット（最も左に位置するビット．．．第０ビット）が１ならば負数と判断して１０進数に変換します（２の補数を忘れた方は第７回講座を復習）。ここで重要なことは、論理演算命令（ＡＮＤ，ＯＲ，ＥＯＲ）の対象オペランドは１６進数（または２進数）に限らないということです。逆に、算術演算命令（ＡＤＤ，ＳＵＢ）の対象オペランドは１０進数とは限りません。
この点については擬似命令の一つ、ＤＣ命令で学習します。ということで、今週は擬似命令についての解説です。
ＣＡＳＬの命令には大きく分けて３つの命令があります。
一つ目は機械語命令で、これはＣＯＭＥＴのＣＰＵが解釈して実行する命令です。ロード／ストア命令，算術演算命令，論理演算命令は機械語命令でした。
二つ目は擬似命令で、これはアセンブラが解釈する命令です。第１５回目の講座でちょっと触れたＤＳ命令は擬似命令の一つでした。
三つ目はマクロ命令ですが、この命令については後の講座で説明します。さて、「ＣＯＭＥＴのＣＰＵが解釈して実行」とか「アセンブラが解釈」とか言われても何のことやら意味不明でしょう。
実はこの意味を理解するのは初心者にとって非常に難しいのです。
そこで、ここでは以下のように区別します。機械語命令：プログラム実行中に逐次解釈されて実行する命令
擬似命令：プログラム実行前に１度だけ解釈されている命令機械語命令の一つであるＡＤＤ命令は、両オペランドを加算して、それを第１オペランドに設定する命令です。これはＡＤＤを実行する直前に、ＡＤＤ命令と解釈されて両オペランドの加算が行われます。そして次の命令サイクルで同じように次の命令の解釈と実行が行われます
対して、擬似命令の一つであるＤＳ命令は領域を確保する命令ですが、領域を確保するのはプログラムの実行中ではありません。プログラムを開始した時点で、すでに当該領域は存在しなければなりません。逆に言えば、ＤＳ命令はプログラム実行前に１度だけ解釈されているはずの命令です（これを行うのはアセンブラです）。
かなり強引な説明ですが、とりあえずはこのように覚えておきましょう。（注）これが混乱する原因は、同じ”解釈する”という用語をＣＰＵとアセンブラで異なった意味で使用しているからでしょう。一方がハードウェアでもう一方がソフトウェアですからね。でもまあ、そんなことは気にしないのが賢明です。
次は擬似命令個々についての説明ですが、実はＣＡＳＬの擬似命令はたった４つしかありません。
（１）ＳＴＡＲＴ命令（プログラム先頭の定義）
ＳＴＡＲＴ命令はプログラムの先頭に必ず記述しなければなりません。そしてＳＴＡＲＴの左側に必ずラベルを付けなければならず、そのラベルがＳＴＡＲＴ命令以下のプログラムの名前となります。そしてＣＰＵが当該プログラムに実行をかけると、（ほとんどの場合）ＳＴＡＲＴ命令直後の命令を最初に実行します。例）
ＰＲＯＧ１ ＳＴＡＲＴ
ＳＴ ＧＲ０，ＳＶ０
ＳＴ ＧＲ１，ＳＶ１
．．．．（以下省略）上記はＰＲＯＧ１というプログラムを定義したものです。
（２）ＥＮＤ命令（プログラムの末尾の定義）
ＥＮＤ命令はプログラムの末尾（最終行）に必ず記述しなければなりません。ただし、プログラムの末尾とはプログラムの終了を意味するものではなく、あくまでもプログラムの最終行という意味です（多くの場合、プログラムの途中にプログラムを終了する命令がありますので）。例）
．．．．（以上省略）
ＥＸＩＴ ； これがプログラムを終了する命令（説明は省略）
ＳＶ０ ＤＳ １
ＳＶ１ ＤＳ １
ＥＮＤ
（３）ＤＳ命令（領域の確保）
ＤＳ命令はオペランドで指定した語数分の領域を確保する命令です。一般にはＤＳの左側にラベルを記述しますが、ラベルはなくてもＯＫです（ラベルのないＤＳ命令の使用方法については、今考える必要はありません）。例）
．．．．（以上省略）
ＬＤ ＧＲ０，ＣＯＤＥ
ＳＴ ＧＲ０，ＤＡＴＡ
．．．．（途中省略）
ＣＯＤＥ ＤＳ １ ； １語の領域を確保 名前をＣＯＤＥと付けた
ＤＡＴＡ ＤＳ １０ ； １０語の領域を確保 名前をＤＡＴＡと付けた
ＤＳ ４ ； ４語の領域を確保 名無し
．．．．（以下省略）（注）ＤＳ命令に限らないのですが（後述のＤＣや機械語命令すべて）、プログラムソース上の命令記述順と機械語に展開された後の命令の順番が一致します。だから例のようにＤＳ命令を連続して記述すると、それが連続した領域に取られるのです（上記例ではＣＯＤＥの直後にＤＡＴＡがくっついて配置され、合計して１５語の領域が確保されます）
（４）ＤＣ命令（定数の定義）
ＤＣ命令は、オペランドで指定した値の領域を確保（領域を確保した上に、プログラムの開始に先立って、オペランドで記述した値に初期化する）する命令です。一般にはＤＣの左側にラベルを記述しますが、ラベルはなくてもＯＫです。例）
．．．．（以上省略）
ＬＤ ＧＲ０，Ｃ５０ ； ＧＲ０の内容が５０になる
ＬＤ ＧＲ１，ＨＦ０８３ ； ＧＲ０の内容が＃Ｆ０８３になる
．．．．（途中省略）
Ｃ５０ ＤＣ ５０ ； １語を確保し１０進数の５０で初期化する
ＣＭ１００ ＤＣ −１００ ； １語を確保し１０進数の−１００で初期化する
ＨＦ０８３ ＤＣ ＃Ｆ０８３； １語を確保し１６進数のＦ０８３で初期化する
ＤＣ ＃９３ＡＢ； １語を確保し１６進数の９３ＡＢで初期化する
．．．．（以下省略）例にあるように、１０進数で表現した定数（１語）を確保する場合は１０進数の数値をそのまま記述し、１６進数で表現した定数（１語）を確保する場合は＃の後に１６進数４桁を記述します。
１０進定数や１６進定数を確保する場合は、一つのＤＣ命令で必ず１語しか確保されません。また、ＤＣで確保した領域に対してＳＴ命令を実行することもできます。ただしこの場合は、元の定数が破壊されることに注意してください。（注）ＤＣ命令はここで説明する１０進定数と１６進定数の確保以外にもありますが、とりあえずは２つだけ覚えておきましょう。
１０進数と１６進数についてもっと詳しく説明しなければなりません。うーん、でもそれは来週にしましょう。
ではまた。