SSEC のプログラム方法

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目次

全体構造

データ表現

 周辺機器番号(r) バスの指定(b) そのほかの設定(s) 四つ組

実行ユニット

 非対称 命令フィールド

命令

 NOP 加減算 条件判断 乗算 除算

ふたつのシフト

 half correction シフト

次回につづく

条件判断

・03 Tolerance check

条件停止命令です。

02 の Accumulation と同様に計算を行い、結果が負の場合に停止を行います。

「結果が負」を判定するので、計算内容は通常は「減算」になるように、データの符号を調整します。

また、計算結果をどこかに書き込む必要はありませんが、「転送」ではなく計算であることを明示するため、データ記述部分のどれか一つを「出力」に設定する必要があります。

（たとえば、Rs を 4 に設定する。受け取りレジスタや装置を指定する必要はない）

P-Q <0 の時停止、という計算式を書いた場合、P<Q の時停止することになります。

乗算

・10 Multiplication without half correction

・15 Multiplication with half correction of the product

乗算を行います。

R = P * Q です。

内部的には、データを乗算器に送って、その後結果を処理して出力装置に納めています…が、プログラマが気にする必要がありません。

Accumulation と同じように使うことができます。

除算

・20 Division without half correction

・25 Division with half correction of the Quotien

除算です。乗算と同様。

R = P / Q です。

ふたつのシフト

命令には half correction の有無で２つのものがありました。

これ、実は計算結果をシフトするかどうか、の違いです。

これとは別に、通常のシフト指示もあります。

half correction

命令には「with half correction」と「without half correction」の２通りが用意されています。

この違いを説明しましょう。

計算部分に使用されている IBM 603 は、28桁＋符号を扱えました。

しかし、乗除算器は入力が 14桁になっていて、14桁×14桁＝28桁の計算をすることができます。

値が最初から14桁以下であれば、特に問題はありません。入力には 28桁の「下半分」が取り出されるためです。

しかし、14桁を超えている場合、乗算時にデータを与える時点で桁あふれを起こすことになります。

主に固定小数点演算を行っている場合など、最初から 14桁以上であることがわかっている時には、あらかじめ上半分を取り出し、14桁以下にしておく処理が必要になります。

これが half correction 、「半分だけ得る」です。

この後乗除算を行うことがわかっているデータを得る際に、この機能を使うのです。

SSEC としては、IBM 603 が内部で 28桁で演算した結果を、19桁だけ受け取っています。

これが 14桁に減るため、5桁分の左シフトを行ったのと同じことになります。

シフト

half correction とは別に、SSEC には明示的な「シフト」機能があります。

これは、周辺機器にデータを書き込む際にのみ使うことができる機能です。

命令の SH1 / SH2 フィールド１桁で、シフトする桁数を指定します。

右シフトか左シフトかは、データを「書き込み」に指定するフィールドで同時に決めます。

また、 SH1 / SH2 フィールドが１桁しかないため、10以上のシフトを行いたい際も、データの扱いフィールドで同時に決めます。

この「シフト」は、IBM 603 の内部バス部分で行われています。

つまり、28桁の段階でシフトが行われ、その結果の下 19桁を SSEC 側に取り出すのです。

掛算を行った場合、14桁×14桁の28桁が求まります。

下 19桁を取り出すのですから、10桁同士以上の掛け算になる場合は、少なくとも 9桁のシフトを行わなくては値が桁あふれすることになります。

状況によっては、28桁のシフトも必要かもしれません。結果は必ず 0 ですが、符号だけは残ります。

SSEC としては 19桁までしか扱えないのですが、シフト桁数の指定は 29桁まで対応できるようになっています。

次回につづく

さて、命令概要を示すまでで、かなり長くなってしまいました。

SSEC には数多くの周辺機器がありましたが、その「装置番号」が示せていません。

また、表引き装置など一部の特殊な機器の使用法も示せていません。

次回は、これらの使い方を示します。