JPS598055A

JPS598055A - 命令語処理方法

Info

Publication number: JPS598055A
Application number: JP11672082A
Authority: JP
Inventors: Kuniyuki Kikuchi; 菊地　邦行; Kunio Yamanaka; 邦夫山中; Shiyouichi Masui; 増位　庄一; 「よ」澤　隆司; Takashi Yoshizawa; Masami Yuki; 結城　正美
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-07-07
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1984-01-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は命令語処理方法に係り、特に、対話型プログラ
ム作成方式の命令語処理方法に関する。

計算機専用のマクロ命令技術によるプログラミングのマ
ンマシン性を改善する手法として、従来から対話型高級
言語によるプログラミングと、本発明の命令語処理方法
が対象としている対話型図式（処理モジュールを画面で
結合する方式）プログラミングとがある。この対話型図
式プログラミングに於いては、マンマシン性を重視して
いるために、画面と可逆性をもつオブジェクトテーブル
をもつことが一般的であり且つ不可欠なことである。従
来の対話型図式プログラミングに於いては前記オブジェ
クトテーブルのみを有する場合が多い。このため、オン
ライン時に前記プログラムをインタープリテイプに処理
せざるをえず、処理速度が低速であった。

上記インタープリテイプな処理をせざるを得ない理由は
以下のとおりである。前記オブジェクトテーブルを画面
に対応して作成する処理は、プログラマまたは端末側の
処理であり、オブジェクトテーブルの処理は計算機（コ
ントローラー）側の処理であること。また、プログラマ
側と計算機側の専用言語は相違していることが一般的で
あり、言語体系の相違する専用言語（マクロ命令）をプ
ログラマ側がさらに作成することは機能的に困難である
こと。更に、前記対話型プログラミングは事務処理上な
どのオフラインで適用されることが一般的であったこと
などである。

しかし、制御用プログラマの分野に、上記した対話型図
式プログラミングが適用される場合、以下のような欠点
があった。すなわち、シーケンス制御、演算制御、ＤＩ
）Ｃ制御などのプログラムの作成にあたり、各制御機能
単位ごとにサブルーチン化した処理単位（処理モジュー
ル）を用いて前記プログラムを対話型で作成した場合、
マンマシン性はきわめて高い反面、このプログラムの実
行にあたっては前述したようなインタプリティブな処理
のために、処理速度が低速となる欠点があった。従って
、処理速度を要求される制御分野において、ＤＤＣ制御
などのアナログ処理を含む対話型プログラム作成方式の
適用が遅れていた。

また、プロゲラマチイブなシーケンスコントロールなど
の分野においても、各メーカー側の言語使用の相違のた
め、他メーカーのプログラマで作成した対話型図式プロ
グラムは互換性がなく、他メーカーのコントローラーに
は適用できないなどの問題点もあった。

具体的には、従来の各種処理モジュー・ルを画面上で結
合してプログラムを作成する対話型方式の命令語処理で
は、作成モード時に画ｔｆｉ上の処理モジュールに１対
１に対応したオブジェクトテーブルを作成し、実行時、
前記オブジェクトテーブルをインタプリティブに処理し
ている。画面上の処理モジュール間の結合方式として線
香結合、すなわち線番により結合を指定する方法、およ
び分岐合流結合、すなわち分岐合流などのシンボルにて
結合を指定する方法とが一般的に使用されている。

しかし、いずれの方式も画面表示との可逆性をもたせる
ために、画面の処理モジュールに対応したオブジェクト
テーブルの構成が複雑となっている。

このため、実行時はオブジェクトテーブルを逐次インタ
プリティブに処理するため、マクロ命令による専用プロ
グラムに比較し処理が低速であった。

本発明の目的は、上記の欠点を解消し、高速処理がｏＪ
能な対話型プログラミング方式の命令語処理方法を提供
することにある。

本発明は、オフライン時の作成モードにおいて、画面上
の処理モジュールの結合に対応した可逆性を持つオブジ
ェクトテーブルを作成し、オンライン時の実行モードに
て、従来オンライン時実施していたインタプリティブな
処理を一度だけ実施させることにより、処理モジュール
結合間の処理データの入出力レジスタ（エリア）編成、
処理モジュールのパラメータの引当て及び未処理モジュ
ールへの結合アドレス等を決定する専用マクロ命令語よ
構成るマクロ命令テーブルに、前記オブジェクトテーブ
ルを変換することにより、上記目的を達成する。

以下本発明の命令語処理方法の一実施例を図面に従って
説明する。

本発明は対語型図式プログラミング方式において、オフ
ライン時に、画面の処理モジュールの結合に対応したオ
ブジェクトテーブルの作成（作成モード）することと、
オブジェクトテーブルを専用マクロ命令に変換する処理
（実行モード）との両者を含む。しかし、前記オブジェ
クトテーブルの作成は従来のプログラマとしての技術に
依存する所もあるため、ここではオブジェクトテーブル
からマクロ命令テーブルを作成する手法（機構）につい
て詳細に説明することにする。

第１図は本発明の命令語処理方法の一実施例の構成を示
すブロック図である。中央処理装置１にはメモリパスラ
イン２とインターフェイスパスライン３とが接続されて
いる。メモリパスライン２はメモリ４及びコンパイラ手
段５が接続されており、また、インターフェイスパスラ
イン３には入力制御装置６及び出力制御装置７が接続さ
れている。また、前記メモリ４内にはオブジェクトテー
ブル８、マクロ命令テーブル９及び各種処理モジュール
群１０が格納されている。

コンパイラ手段（命令語処理）５はメモリパスライン２
を介して、メモリ４内のプログラム作成モードで作成さ
れたオブジェクトテーブル８を参照して、実行オブジェ
クトであるマクロ命令テーブル（プログラム）９をオフ
ラインの実行モードで作成する。前記オブジェクトテー
ブル８の１要素（要素の集合をテーブルと定義する）の
構成は、処理モジュールへの結合先及び処理モジュール
がモジュールとしての処理機能を実施するのに不可欠な
パラメータなどからなっている。世し、処理モジュール
とは一連の処理の処理単位であわ、たとえばＤＤＣ処理
ならば、アナログ取込処理、工学単位変換処理、ＰＩＤ
制御処理などの処理単位を１つの処理モジュールとして
定義したものである。即ち、処理モジュールは処理単位
のブラックボックスであり、一連の意味のある処理は処
理モジュールの連結した処理によって実現される。

前記マクロ命令テーブル９は前記オブジェクトテーブル
８の要素を基にマクロ命令に展開したものであシ、前記
オブジェクトテーブル８の１要素は前記マクロ命令テー
ブル９に於いて複数のマクロ命令に展開される。ここで
、実施例の特徴部分はオブジェクトテーブル８からマク
ロ命令テーブル９へのコンパイラ手段５を有するところ
にある。

オンライン時には、前記マクロ命令テーブル９を中央処
理装置１にて処理すると共に、当初からマクロ命令にて
作成されている各種処理モジュール群１０のいずれか１
つの処理モジュールに結合させてモジュールの処理を実
行する。処理モジュールの処理が終了すると再び前記マ
クロ命令テーブル９の次のマクロ命令を実行する。

入力制御装置６及び出力制御装置７ば、インターフェイ
スパスライン３を介して前記中央処理装置１などに接続
されており、前記入出力制御装置６．７へのアクセスは
前述の各々の処理モジュールにより実施される。即ち、
画面上の処理モジュールの結合手順に従って、例えば前
記人力制御装（青６からデータを取込む処理モジュール
、次に演算をする処理モジュール、さらに前記出力制御
装置６にデータを出力する処理モジュールによりプログ
ラムを対話型図式に作成すると、入力データが演算され
出力される制御ループを作成することができる。

第２図は対話型図式プログラム例と前記マクロ命令テー
ブル（プログラム）９との関係を示したブロック図であ
る。図式プログラム１１はプログラマ１２にて作成され
たものであり、画面に処理モジュール表示がなされた例
であり、画面（見かけ）上、処理モジュールＡ表示１３
．Ｂ表示１４゜Ｃ表示１５．Ｚ表示１６の結合で作成さ
れている例である。この画面表示と同時に前記プログラ
マ１２は画面表示に対応して、前記メモリ４内の予めマ
クロ命令で作成されている処理モジュールＡ１７．Ｂ１
８．Ｃ１９，Ｚ２０の結合先、各種モジュール処理に必
要なパラメータ及び画面上での結合状況に対応したオブ
ジェク）Ａ２１．Ｂ２２゜Ｃ２３，Ｚ２４を画面上での
作成順に作成する。

例えば、オブジェクトＡの構成要素として、分岐合流コ
ード、処理モジュールナンバ（Ａに対応するユニークな
ナンバ）、パラメーターナンバなどがある。画面上の前
記処理モジュールＡ表示３とメモリ２内の前記オブジェ
ク）Ａ２１の作成はプログラマ１２によシ行なわれる。

上記のように図式プログラム１１のオブジェクトテーブ
ル８は各処理モジュールのオブジェクトＡ２１．Ｂ２２
．Ｃ２３，Ｚ２４で構成されている。即ち、図式プログ
ラム１１に新しく処理モジュールが追加された場合、こ
れに呼応して新しいオブジェクトが前記オブジェクトテ
ーブル８に追加される。逆に、前記図式プログラム１１
の処理モジュールが削除されれば、前記オブジェクトテ
ーブル８内の対応するオブジェクトが削除される。

但し、オブジェクトテーブル８内の構成要素であるオブ
ジェクト、例えばオブジェク）Ａ２１は画面上の処理モ
ジュールＡ表示１３の相互の結合状況やモジュールを認
識する情報テーブルである。

このため、同一処理モジュールが何回も画面上（図式プ
ログラム）中で使用された場合、使用回数分だけ前記オ
ブジェクトテーブル８の中に対応するオブジェクトが増
加する。なお、各種処理モジュール群１０の中の各処理
モジュールは処理単位（サブルーチン）であυ、前記オ
ブジェクトテーブル８の中に何回オブジェクトとして現
われようとユニークな処理モジュールとして存在すれば
十分である。

従来技術ではオンライン時、前記オブジェクト−７−プ
ル８をインタプリティブに処理するため、処理速度が低
速であった。しかし、本実施例の命令語処理方法では、
前記コンパイラ手段５により、オブジェクトテーブル８
内の各オブジェク）Ａ２１゜Ｒ２２，Ｃ２３，Ｚ２４を
各々対応するマクロ命令Ａ２５．Ｂ２６．Ｃ２７，Ｚ２
８に変換して、オンラインモードの前記マクロ命令テー
ブル９を作成することにより高速化を図っている。

第３図は第１図及び第２図に示したマクロ命令へ変換す
るコンパイラ手段５の詳細を示すブロック図である。メ
モリパスライン２にインストラクションレジスタ２９の
入力側が接続され、このインストラクションレジスタ２
９の出力は分岐合流デコーダ３０に入力されると共にリ
ンクデコーダ３１及びパラメータデコーダ３２に入力さ
れている。これらリンクデコーダ３１及びパラメータデ
コーダ３２の出力はマクロ命令作成手段３３に入力され
、このマクロ命令作成手段３３の一方の出力はメモリパ
スライン２に出力され、他方の出力はプログラムカウン
タ３４に入力されている。このプログラムカウンタ３４
の出力はメモリパスライン２に出力されている。また、
前記分岐合流デコーダ３０の出力はカウントゲート３５
と中間カウントゲート３６に入力されている。カウント
ゲート３５の出力は入力カウントレジスタ３７に入力さ
れ、この入力カウントレジスタ３７の出力はカウントゲ
ート３５に入力されている。また、出力カウントレジス
タ３８の出力は前記カウントゲート３５に入力されると
共に、この出力カウントレジスタ３８と入力カウントレ
ジスタ３７の出力はマクロ命令作成手段３３に入力され
ている。また、カウントゲート３５と中間カウントゲー
ト３６は接続されておυ、中間カウントゲート３６と中
間カウントレジスタ群３９とが接続されており、この中
間カウントレジスタ群３９の出力はマクロ命令作成手段
３３に入力されている。なおコンパイラ手段５内の一点
鎖線で囲った部分はエリア生成手段４ｏを構成している
。先ず、プログラムカウンタ３４はオブジェクトテーブ
ル内のオブジェクト例えばオブジェク）Ａ２１の格納ア
ドレスを示すものである。このプログラムカウンタ３４
により指示されたアドレスからインストラクションレジ
スタ２９はオブジェクトＡ２１を取込み一時記憶する。

このインストラクションレジスタ２９の構成は、画面上
の処理モジュールナンバ及び分岐合流コード等で構成さ
れている。このため、処理単位としてのデータの処理結
果を次の処理モジュールに渡すためのエリアの指定及び
処理モジュールの結合先アドレスの分析を行ない、この
分析結果をマクロ命令で記述する必要がある。

このため、先ず分岐合流デコーダ３０によシオブジェク
）Ａ２１の分岐合流コードを判別し、また、この分岐合
流デコーダ３０の消析コードに対応してエリア生成手段
４０が処理モジュール間のデータ引渡しエリアを事前確
定する。このエリア生成手段４０では、前回処理の処理
モジュールの結果が今回処理の処理モジュールの入力結
果となる。

このように、前回処理のモジューめ出力データは今回処
理モジュールの入力データとなり、更に今回の処理モジ
ュールの出力データは後の処理モジュールの入力データ
となる。例えば、処理モジュールＡ１７の出力データは
分岐して処理モジュールＺ２０．Ｂ１８に引数として渡
る必要がある。

このため、エリア生成手段４０は前回処理モジュールの
出力データ数を記憶している出力カウントレジスタ３８
、今回処理される処理モジュールの入力データ数を記憶
する入力カウントレジスタ３７、入出力カウントレジス
タを管理するカウントゲート３５、前回処理までの分岐
合流デコーダに応じて前記入力カウントレジスタ３７と
中間カウントレジスタ群３９を管理する中間カウントゲ
ート３６から構成されている。処理モジュール間の結合
において分岐合流が全くない場合、前回処理モジュール
の出力データ敷と今回処理モジュールの入力データ数と
は同一であるが、分岐合流があるため実際には同一数と
ならない。このため、分岐があった場合出力データ数を
分岐に応じ中間カウントレジスタ群３９に入れ、前記中
間カウントレジスタ群３９のどのレジスタに入れたかの
管理を中間カウントゲート３６が行なっている。

また、前記リンクデコーダ３１は、各処理モジュールの
結合光、即ち前記各１′！ｈ処理モジユ一ル群ＩＯ内の
処理モジュール、例えば処理モジュールＡ１７を選択し
、処理モジュ・−ルＡに結合させるアドレスを選択する
。パラメータデコーダ３２は各種処理モジュールが処理
を行なうに必要なパラメータを指定する。マクロ命令作
成手段３３は、前記リンクデコーダ３１、パラメータデ
コーダ３２及び入出力カウントレジスタ３７．３８によ
シ、前記オブジェクトテーブル８の各要素、例えばオブ
ジェク）Ａ２１を昨析することによシ、前記メモリ４内
に前記マクロ命令Ａ２５を編集する処理を行なう。一つ
の処理が終ると、プログラムカウンタ３４を歩進させる
ことによシ、次のオブジェクトＺ２４を前記インストラ
クションレジスタ２９に取込み、同様の処理を繰返すこ
とにより前記マクロ命令テーブル９が作成される。

第４図はマクロ命令テーブル９を作成するマクロ命令作
成手段３３の詳細を示すブロック図である。入力カウン
トレジスタ３７、出力カウントレジスタ３８、中間カウ
ントレジスタ群３９、リンクデコーダ３１、パラメータ
デコーダ３２、モジュールグローバルエリアレジスタ４
１、マクロ命令テーブルカウンタ４２の各々の出力がマ
クロ命令作成手段３３に入力され、このマクロ命令作成
手段３３の各出力が、リンクアドレスレジスタ４３、マ
クロ命令テーブルカウンタ４４、入力データアドレスレ
ジスタ４５、出力データアドレスレジスタ４６、パラメ
ータアドレスレジスタ４７、モジュールグローバルエリ
アレジスタ４１に入力されている。なお図中一点鎖線で
示した部分はマクロ命令Ａ２５を示している。

前記入出力カウントレジスタ３７．３８及ヒ中間カウン
トレジスタ群３９により、処理モジュール間のデータ授
受数が算出される。今回処理される処理モジュールが取
込むべきデータのアドレスを示す入力データアドレスレ
ジスタ４５、処理結果の出力すべきデータのアドレスを
示す出力データアドレスレジスタ４６を生成する。即ち
、各処理モジュールは処理単位であるから各処理モジュ
ールの出力データ数は処理モジュール毎に固有であり、
図式プログラムの分岐合流に依存せず不変である。他方
、各処理モジュールの入力データ数は、合流状況によシ
、複数個の処理モジュールの出力データが合流してデー
タ数が増加することもあり、合流状況に依存し変化する
。このため、各処理モジュール毎の入出力数を入出力カ
ウントレジスタ３７．３８が管理する。分岐がない場合
、前記出力カウントレジスタ３８は次のモジュール処理
でそのまま入力カウントレジスタ３７と同一内容となる
。分岐がある場合、処理モジュールの出力データ数は分
岐に対応し、中間カウントレジスタ群３９の該当レジス
タに保管され、合流するモジュール処理の場合、前記出
力カウントレジスタ３８の内容に、中間レジスタ群３９
の該当レジスタの内容を加算した結果が入力カウントレ
ジスタ３７の内容となる。モジュールの入出力データア
ドレスレジスタ４６．４７は前記入出力カウントレジス
タ３７．３８の内容及び前記中間カウントレジスタ群３
９の該当レジスタナンバによりアドレスが決定される。

即ち、処理モジュール間に分岐がある場合、処理モジュ
ールの出力データは前記中間カウントレジスタ群３９の
該当レジスタナンバ位置に合わせて前記出力データアド
レスレジスタ４６が決定される。

更に、前記パラメータデコーダ３２によりデコードされ
たパラメータナンバにより、パラメータアドレスレジス
タ４７の内容が決定される。同様に前記リンクデコーダ
３１によりデコードされた処理モジュールリンクナンバ
によシリンクアドレスレジスタ４３の内容が演算決定さ
れる。また、処理モジュール間の結合にて共通にデータ
を渡す処理に使用される共通データエリアを示すモジュ
ールグローバルアドレスレジスタ４１、変換作成したマ
クロ命令テーブルのプログラムカウンタであるマクロ命
令テーブルカウンタ４４により一つのオブジェクトに対
応するマクロ命令が形成される。

第５図は第４図に基づいたメモリ上でのマクロ命令の基
本構成例を示したものであり、第４図で示したブロック
図を実際例の構成で書換えたものである。マクロ命令テ
ーブルは、前記モジュールグローバルエリアレジスタ４
１、マクロ命令テーブルカウンタ４２、入力データアド
レスレジスタ４５、出力データアドレスレジスタ４６、
パラメータアドレスレジスタ４７、リンクアドレスレジ
スタ４３にて構成されている。

第５図中、ＬＤＲ，１，ＡＤＤ几はレジスタに前記入力
データアドレスレジスタ４５、出力データアドレスレジ
スタ４６、パラメータアドレスレジスタ４７、モジュー
ルグローバルエリアレジスタ４１のマクロ命令テーブル
の先頭を記述するものである。ＬＤＲ２，ＬＩＮＫはレ
ジスタに処理モジュールリンクアドレスレジスタ４３の
内容を記述するものであｐ、ＢＡＬＯ■２にて当初から
マクロ命令で作成されている処理モジュールにリンクす
るマクロ命令である。処理モジュールにリンクされると
処理モジュールは前記入力データアドレスレジスタ４５
、出力データアドレスレジスタ４６、パラメータアドレ
スレジスタ４７、モジュールグローバルエリアレジスタ
４１のテーブルを参照することにより、処理モジュール
としての処理を実行することができる。即ち、第５図は
オブジェクトテーブル８の一要素が全てマクロ命令で記
述されることを示している。同様な処理を繰返すことに
よりオブジェクトテーブル８は全てマクロ命令より成る
マクロ命令テーブル９に変換できる。このため、本実施
例はオンライン時のインタプリティブな処理を不要とし
ている。

第６図（ａ）及び（ｂ）は図式プログラムの画面プログ
ラム及び最終的なマクロ命令テーブル展開例を示したも
のである。画面上の処理モジュールＡ表示１３は見かけ
上の処理モジュールであり、実体は前記メモリ４内の処
理モジュールＡ１７である。画面上の見かけ上のモジュ
ール１３，１６゜１４．１５はマクロ命令テーブル９に
最終的に展開される。

オンライン時の処理は前記中央処理装置１により前記マ
クロ命令テーブル９を順に処理していく。

最初のマクロ命令は処理モジュールＡの処理であり、Ｂ
ＡＬＯ■２のマクロ命令により、前記各種処理モジュー
ル群１０内の処理モジュールＡにリンクされ、マクロ命
令で記述されている処理モジュールＡが処理される。即
ち、処理モジュールＡばＬＬ）Ｒ，１，１００のマクロ
命令で示すようにレジスタにて修飾されるテーブルの入
出力アドレス等の情報により、処理（演算）シ、結果（
ａ′）をデータエリア４８内の２００の位置に格納する
。

以後同様な処理を繰返すことによシ、オンライン時マク
ロ命令テーブルは高速処理される。

本実施例によれば、オフライン時に作成した可逆性のあ
るオブジェクトテーブル８を、コンノ（イラ手段５によ
シマクロ命令構成のマクロ命令テーブル９に変換し、こ
のマクロ命令テーブル９によって中央処理装置１が処理
を実行する構成としたことにより、従来からの対話型の
マンマシン性を維持しつつ、オンライン時の処理を従来
のインタプリティブな処理に比較して約２０倍程尚速と
し得る効果がおる。また、コンパイラ手段５を各言語仕
様に拡張することにより、マイクロコントローラにおけ
る汎用プログラミングと専用プログラミングとの共存、
更に上位側算機でのクロスコンパイルの手法の確立等を
実現し得る効果がある。

以上記述した如く本発明によれば、高速処理が可能な対
話型プログラミング方式の命令語処理方法を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の命令語処理方法の一実施例を示すブロ
ック図、第２図は本実施例の図式プログラムとオブジェ
クトテーブルとを示したブロック図、第３図は第１図に
示したコンパイラ手段の詳細例を示すブロック図、第４
図はマクロ命令テーブル作成手段の構成を示す一ブロッ
ク図、第５図はメモリ上のマクロ命令構成を示すブロッ
ク図、第６図（ａ）及び（ｂ）は本実施例の図式プログ
ラムとマクロ命令テーブルの詳細例を示したブロック図
である。１・・・中央処理装置、４・・・メモリ、５・・・コン
パイラ手段、８・・・オブジェクトテーブル、９・・・
マクロ命令テーブル、１０・・・各種処理モジュール群
、１１・・・図式プログラム。代理人　弁理士１１１Ｉ４　　図２，５晃　５　図 ′）白　　　ろ　　　［七］（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

１、　オペレータが処理モジュールに対応するキーを押
しながら、表示装置の画面上に作成する図式プログラム
中の各処理モジュールに対応して作成されるオブジェク
トテーブルを備えたデータ処理装置において、オフライ
ン時に、前記オブジェクトテーブルを処理計算機のマク
ロ命令から成るマクロ命令テーブルに変換するコンパイ
ラ手段を設け、オンライン時に、前記マクロ命令テーブ
ルを前記処理計算機が処理することを特徴とする命令語
処理方法。