2014年度
プログラミングⅠ
~ 内部構造と動作の仕組み(2) ~
担当教員: 幸山 直人
2014年度 プログラミングⅠ
CASLⅡの主な仕様







CASLⅡはCOMETⅡのためのアセンブラ言語である
アセンブラ言語によるプログラムは、1命令を1行で記述し、
基本的に上から下に読んで行く
1命令は、ラベル、命令コード、オペランドの3つで構成され
る
命令の種類には、アセンブラ命令(START、END、DS、DC)、
マクロ命令(IN、OUT、RPUSH、RPOP)、機械語命令
(COMETⅡの命令)がある
ラベルは、アドレスを参照するための名前(8文字以内)で、
最終的にはメモリ内の指定されたアドレス番号に変換される
DS(Data Storage)命令は、数学で言う変数で、指定した語
数の領域を確保する
DC(Data Constant)命令は、数学で言う定数で、定数で指
定した(複数の)データを(連続する)語に格納する
2014年度 プログラミングⅠ
アセンブラ言語(機械語)の構造
出力先(レジスタ)
OP
回路指定



r/r1
x/r2
adr
入力先(実効アドレス)
OP(8ビット):命令コード(回路指定)
r/r1(4ビット):レジスタ(出力先)
x/r2(4ビット):レジスタ(入力先)
1語の場合:「(x/r2)」を実効アドレスとする
2語の場合:「(x/r2)+adr」を実効アドレスとする
注意:指標レジスタ([,x])を使用しない場合は例えば「8」を使用する

adr(16ビット):主記憶の番地(入力先)
2014年度 プログラミングⅠ
アセンブラ言語(機械語命令)の例
■レジスタGR1の値にレジスタGR2の値を加える
ラベル
ADDA
命令コード
オペランド
ADDA
GR1,GR2
1
2
■レジスタGR1の値に実効アドレス(DATA)の値(#01FA)を加える
ラベル
命令コード
ADDA
オペランド
GR1,DATA
DATA
DC
#01FA
ADDA
1
(8)
実効アドレス(DATA)
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アセンブラ言語のプログラミングの例
■1+2を計算する(実効アドレス(ANS)に答え3が記憶される)
ラベル
EXAM
DATA1
DATA2
ANS
命令コード
START
LD
ADDA
オペランド
ST
RET
DC
GR0,ANS
DC
DS
END
GR0,DATA1
GR0,DATA2
#0001
#0002
1
命令領域
データ領域
2014年度 プログラミングⅠ
プログラムの実行(アセンブラ言語)
アドレス
#0000
値
アドレス
****
#0038
~
値
****
~
#002D
****
#002E
PUSH
#002F
0
#0030
LD
#0031
#0100
#0032
ADDA
#0033
#0101
#0034
ST
#0035
#0102
#0036
#0037
#00FF
*
0
****
#0100(DATA1) #0001
#0101(DATA2) #0002
0
0
8
8
#0102(ANS)
****(実行後、#0003が入る)
#0103
****
~
#FFFF
0
8
POP
0
*
RET
*
*
****
参考:レジスタを使用する前にはレジスタに格
納された元の値をPUSHを使って退避し、プロ
グラム終了前に元の値をPOPを使ってレジス
タに復元する(黄色の部分)。
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プログラムの実行(機械語)
アドレス
#0000
値
アドレス
**** **** **** ****
~
#0038
値
**** **** **** ****
~
#002D
**** **** **** ****
#00FF
#002E
01110000
#0100(DATA1) 0000 0000 0000 0001
#002F
0000 0000 0000 0000
#0101(DATA2) 0000 0000 0000 0010
#0030
00010000
#0102(ANS)
**** **** **** ****
#0031
0000 0001 0000 0000
#0103
**** **** **** ****
#0032
00100000
~
#0033
0000 0001 0000 0001
#0034
00010001
#0035
0000 0001 0000 0010
#0036
01110001
0000
****
#0037
10000001
****
****
****
0000
0000
0000
0000
1000
1000
1000
#FFFF
**** **** **** ****
**** **** **** ****
このように、実際のコンピュータ内部のメモリ
内では、プログラムやデータがだだの1と0の
羅列になっています
(参考資料の1を参照のこと)
2014年度 プログラミングⅠ
CASLⅡにおける注意点
「LAD GR1,1,GR1」はGR1の値を1増や
す命令である(メモリが節約できるため慣習
的に利用される;本来はアドレスをレジスタに
格納するための命令である)
 「ADDA GR0,=#3」の記号「=」は、リテ
ラル(直接記述した定数)を表し、CASLⅡに
よって適当なDC命令に置き換えられる(下記
と同じ意味である)

NUM3
ADDA
DC
GR0,NUM3
#3
2014年度 プログラミングⅠ
コンピュータシステム[再掲]
外部
コンピュータ
プログラム
データ
結果
処理
2014年度 プログラミングⅠ
5大機能(2)[再掲]
中央処理装置(CPU)
制御装置
演算装置
入力装置
プログラム
記憶装置
データ
出力装置
制御
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ノイマン型コンピュータ
•プログラム内蔵方式
•逐次制御方式
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コンピュータシステム(まとめ)
 ノイマン型コンピュータ
プログラム内蔵方式
逐次制御方式
2進数(命令・データ)
四則演算
(足し算・補数表現・シフト演算)
2進数
論理演算
論理回路
ブール代数
半導体
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内部構造と動作の仕組み