AOBA's Information Processing Education
１９９８／０４／０５
注意１：このページは、回線を切断した後でゆっくりご覧になってください（テキストを印刷する場合は、その取り扱いに注意してくださるようお願いします）。
注意２：背景が白地の画面を長時間見つめていると頭が痛くなってしまいますので、ここは背景をグレーにしています。
「演習（その１）」
以下のプログラムを実行した場合、行番号０６のステップ実行直前（行番号０５のステップ実行後）における、ラベルＮとラベルＭの内容をそれぞれ１０進数で答えよ。「プログラム」
０１ ＥＸ１ ＳＴＡＲＴ
０２ ＬＤ ＧＲ０，Ｎ
０３ ＬＤ ＧＲ１，Ｍ
０４ ＳＴ ＧＲ０，Ｍ
０５ ＳＴ ＧＲ１，Ｎ
０６ ＥＸＩＴ
０７ Ｎ ＤＣ １０
０８ Ｍ ＤＣ ２０
０９ ＥＮＤ（注）行番号は解説のために付けたもので、プログラムではありません。
「演習（その２）」
以下のプログラムを実行した場合、行番号０９のステップ実行直前（行番号０８のステップ実行後）における、ラベルＮの内容を１０進数で答えよ。
ただし、ラベルＮの内容は符号付きの値とみなす。「プログラム」
０１ ＥＸ２ ＳＴＡＲＴ
０２ ＬＤ ＧＲ１，ＨＦＦ００
０３ ＡＤＤ ＧＲ１，Ｃ１５
０４ ＪＭＩ ＮＥＸＴ
０５ ＡＮＤ ＧＲ１，Ｈ００ＦＦ
０６ ＪＭＰ ＬＡＳＴ
０７ ＮＥＸＴ ＯＲ ＧＲ１，Ｈ００Ｆ０
０８ ＬＡＳＴ ＳＴ ＧＲ１，Ｎ
０９ ＥＸＩＴ
１０ Ｃ１５ ＤＣ １５
１１ ＨＦＦ００ ＤＣ ＃ＦＦ００
１２ Ｈ００ＦＦ ＤＣ ＃００ＦＦ
１３ Ｈ００Ｆ０ ＤＣ ＃００Ｆ０
１４ Ｎ ＤＳ １
１５ ＥＮＤ（注）行番号は解説のために付けたもので、プログラムではありません。
「演習（その３）」
１＋２＋３＋．．．．．．＋９９＋１００の値を求め、その結果をＮに設定するプログラムを作成する。プログラム中の空欄ａ〜空欄ｃを埋めてプログラムを完成させよ。「プログラム」
０１ ＥＸ３ ＳＴＡＲＴ
０２ （空欄ａ） ； ０ → ＧＲ１
０３ Ｌ１ ＡＤＤ ＧＲ１，Ｃ１ ； ＧＲ１＋１ → ＧＲ１
０４ ＳＴ ＧＲ１，ＲＳＶ
０５ （空欄ｂ） ； 下のステップと合わせて
０６ ＳＴ ＧＲ１，Ｎ ； ＧＲ１＋Ｎ → Ｎ を行う
０７ ＬＤ ＧＲ１，ＲＳＶ
０８ ＣＰＡ ＧＲ１，Ｃ１００
０９ （空欄ｃ） ； 終わりでなければ分岐
１０ ＥＸＩＴ
１１ Ｃ１ ＤＣ １
１２ Ｃ１００ ＤＣ １００
１３ Ｎ ＤＣ ０
１４ ＲＳＶ ＤＳ １
１５ ＥＮＤ（注）行番号は解説のために付けたもので、プログラムではありません。
演習の解答 「演習（その１）」
解答 Ｎの内容：２０ Ｍの内容：１０行番号２と３でＧＲ０とＧＲ１にそれぞれＮとＭの内容を入れ、それを行番号４と５でＭとＮに逆転させて格納しています。
ということで答えは、Ｎの内容が２０でＭの内容が１０です。「演習（その２）」
解答 −１（１６進数で＃ＦＦＦＦ）ポイントの一つ目は、行番号０３のステップの実行を終了したとき、ＧＲ１に設定される値は何かという点です。
行番号０３のステップ実行直前のＧＲ１の値は＃ＦＦ００です。これに１５を加算するするのですが、一方が１６進数でもう一方が１０進数ですので、このどちらかに基数を統一しなければなりません。
＃ＦＦ００を１０進数に変換するのは面倒ですから、１５を１６進数に変換しましょう。＃ＦＦ００＋１５＝＃ＦＦ００＋＃０００Ｆ＝＃ＦＦ０Ｆ
上記に示すように、行番号０３のステップを実行を終了したとき、ＧＲ１の内容は＃ＦＦ０Ｆになります。
ポイントの二つ目は、行番号０４のＪＭＩ命令の分岐条件を満たすかどうか、という点です。
結論から言えば、分岐条件を満たします。
なぜなら、行番号０４のステップの実行時点におけるＧＲ１の値は（１６進数で）＃ＦＦ０Ｆであり、これは符号ビット（最も左に位置するビット...第０ビット）が１です。よって負の数ですので、ＪＭＩ命令の分岐条件を満たしてＮＥＸＴへ分岐します。ＮＥＸＴへ分岐するとＧＲ１の内容（＃ＦＦ０Ｆ）と＃００Ｆ０の論理和演算（ＯＲ）を行いますので、ＧＲ１は＃ＦＦＦＦになって、これがＮに設定されます。
問題は、ラベルＮの内容を符号付きの値とみなし、１０進数で回答することを求めていますので、答えは−１です。「＃ＦＦＦＦが−１になることが分からない方のために」
（１）符号ビットが１なので、これは負数と判断する。
（２）負数の場合は２の補数をとる（全ビット反転させて１を加算する）。
＃ＦＦＦＦを全ビット反転すると＃００００になり、これに１を加算するのだから、＃０００１になる（これが＃ＦＦＦＦの２の補数）
（３）＃０００１は１。したがって、この絶対値を逆転させた−１が＃ＦＦＦＦを１０進数に変換した値。「演習（その３）」
解答 空欄ａ：ＬＤ ＧＲ１，Ｎ
空欄ｂ：ＡＤＤ ＧＲ１，Ｎ
空欄ｃ：ＪＭＩ Ｌ１（または ＪＮＺ Ｌ１）この問題はちょっと難しかったかもしれません。
このような空欄の穴埋め問題を解く場合、最も先に把握しなければならないのは、レジスタや変数（ＣＡＳＬではラベル）の使用目的です。
この問題のＧＲ１は２つの意味を持っています。
一つ目は１〜１００（実際は０〜１００）まで繰り返すためのループカウンタであり、このカウンタでもって、１００までの加算が終了したかどうかを判定しています。
二つ目は途中まで（例えば、５０を加算するときは１〜５０まで）の累積値です。行番号０５でもって、それまでの累積値をＧＲ１に求めてこれをＮに格納しています。空欄ａについて
ＧＲ１はカウンタとして使用します。これは１〜１００まで変化すべきものですが、行番号０３ですぐに１を加算しますので、ＧＲ１の初期値（最初に設定する値）は０にしなければなりません。よって空欄ａは、ＧＲ１に０を入れる命令が入ります。
プログラムを見ると、行番号１３で”Ｎ ＤＣ ０”のステップがありますのでこれを利用します。
Ｎの内容をＧＲ１に設定するのですから、”ＬＤ ＧＲ１，Ｎ”とすればよいでしょう。空欄ｂについて
行番号０５と行番号０６のステップは深く結びついています。
この部分で、”ＧＲ１＋Ｎ → Ｎ”を行いたいのですが（コメント参考）、知っての通り、加算してさらにその結果を任意のラベルの内容（例えばＮの内容）に格納する命令がＣＡＳＬにはありません（ＡＤＤ命令の加算結果はレジスタです）。
ということで、一旦、加算結果をＧＲ１に設定し、それをＮに格納する処理を行う必要があります。つまり、”ＧＲ１＋Ｎ → Ｎ”を行うために、０５ ＡＤＤ ＧＲ１，Ｎ ； ＧＲ１＋Ｎ → ＧＲ１
０６ ＳＴ ＧＲ１，Ｎ ； ＧＲ１ → Ｎと、２段階に分けているのです。
なお、行番号０５を実行すると、ループカウンタとして使用しているＧＲ１の内容が破壊されますので、行番号０４で待避して行番号０７で復元しています。空欄ｃについて
ここは簡単だったでしょう。
ＧＲ１が１００かどうかを判定して、１００未満ならば引き続き加算処理を行えばよいのですから、”ＪＭＩ Ｌ１”が求める答えです（”ＪＮＺ Ｌ１”でもよい）。ということで、また来週。