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10 進コンピュータは、数値とアドレスを10 進数で表現でき、それらの数値とアドレスを純粋な2 進数表現に変換せずに 10 進数で直接操作する命令を提供するコンピュータです。一部のコンピュータには可変ワード長があり、桁数の多い数値を操作できるようになりました。
10 進法のコンピュータは、初期のマシンから 1960 年代、そして 1970 年代にかけて一般的でした。10 進法を直接使用することで、入出力時に 10 進法から 2 進法に変換する必要がなくなり、サブルーチンを使用してこれらの変換を実行する 2 進法のマシンに比べて速度が大幅に向上しました。これにより、ローエンドのマシンでも会計や簿記などの用途に実用的なパフォーマンスを提供できるようになり、当時のローエンドおよびミッドレンジのシステムの多くは 10 進法ベースでした。
1964 年に発表されたIBM System/360シリーズのバイナリ コンピュータには、10 進演算を実行する命令が含まれていました。その後、10 進演算命令を備えた他のバイナリ コンピュータ シリーズが続きました。1970 年代には、 10 進演算をサポートする命令を備えたマイクロプロセッサが、特に 8 ビット時代に、 電子計算機、キャッシュ レジスタ、および同様の用途で一般的になりました。
バイナリ マシンの一般的なパフォーマンスが急速に向上したため、10 進演算の価値は低下しました。10 進演算をサポートする最後の主要な新設計の 1 つは、 1980 年に出荷されたMotorola 68000でした。最近では、IBM がPOWER6設計に 10 進演算のサポートを追加し、System/360などの 1960 年代のプラットフォーム向けに作成されたプログラムを直接サポートできるようにしました。この例外を除き、最近の設計のほとんどでは 10 進演算がほとんどまたはまったくサポートされていません。
初期のコンピュータ
10進法のみを採用していた初期のコンピュータとしては、ENIAC、IBM NORC、IBM 650、IBM 1620、IBM 7070、UNIVAC Solid State 80などがある。これらのマシンでは、データの基本単位は10進数であり、2進化10進数(BCD)、25進数、2/5コードなど、いくつかの方式のいずれかでエンコードされていた。IBM 1620と1710を除き、これらのマシンはワードアドレス方式を採用していた。これらのマシンで数字以外の文字が使用される場合、2桁の10進数としてエンコードされた。
その他の初期のコンピュータは文字指向で、10進数の文字列に対して算術演算を実行するための命令を提供し、10進数の桁にはBCDまたはexcess-3（XS-3）[1]が使用されていました。これらのマシンでは、基本的なデータ要素は英数字であり、通常は6 ビットでエンコードされていました。UNIVAC IとUNIVAC IIは、12文字のワードアドレス指定を使用していました。IBMの例には、IBM 702、IBM 705、IBM 1400シリーズ、[2] IBM 7010、IBM 7080などがあります。
Honeywell 800 [3]やRCA 601 [4] [5]などの初期のバイナリコンピュータにも、10進演算命令が搭載されていました。また、 IBM 7090のCVRやCAQなどの特別な命令を搭載したコンピュータもあり、10進数の加算や10進数から2進数への変換を高速化するために使用できました。[6]
その後のコンピュータ
IBMの製品ラインを統合するために1964年に導入されたIBM System/360ファミリーのコンピュータは、バイナリアドレッシング、バイナリ整数演算、バイナリ浮動小数点演算を採用しており、パック10進整数演算の命令も含まれています。[7]
他のバイナリコンピュータのラインでは、10進演算命令が追加されました。たとえば、バイナリGE-600シリーズをベースにしたHoneywell 6000シリーズでは、一部のモデルで、パック10進整数演算と10進浮動小数点演算をサポートする拡張命令セットを提供しました。[8]
1969年のSystem/3に始まるIBMの中級コンピュータのシリーズ[9]は、 10進整数命令を備えたバイナリコンピュータです。
1977 年に発表されたDigital Equipment Corporationの 32 ビット バイナリ コンピュータの VAX シリーズにも、パック 10 進整数演算命令が含まれています。
1966 年の Burroughs B2500 および B3500 から始まる Burroughs Medium Systems は、10 進数アドレス指定を含む 10 進数演算のみを提供するため、10 進数アーキテクチャとなってい ます。
より現代的なコンピュータ
BCD のサポートは、計算がすべて 10 進数である電子計算機やレジスターなどの用途でよく使用されていた初期のマイクロプロセッサでは一般的でした。このようなサポートの例としては、Intel 8080、MOS 6502、Zilog Z80、Motorola 6800/6809、および当時のほとんどの他の設計が挙げられます。これらの設計では、 BCDがALUで直接サポートされており、10 進数データに対して直接演算を実行できます。
Intel BCD オペコードは、ロングモードではサポートされていないものの、現在でもx86ファミリーに残っています。これらの命令は、算術演算の前または後に、 1 バイトの BCD 数値 (パックおよびアンパック) をバイナリ形式に変換します。 [10]これらの操作はより広い形式に拡張されなかったため、 BCD で計算するために32 ビット以上の BCD「トリック」を使用するよりも遅くなっています。[11] x87 FPU には 、10 バイト (18 桁の 10 進数) のパック 10 進データを変換する命令がありますが、その後は浮動小数点数として操作されます。
モトローラ68000シリーズは、変換ユーティリティとBCDで直接加算および減算する機能を提供しました。[12]これらの命令は、 Coldfire命令セットが定義されたときに削除されました。
IEEE 754浮動小数点標準の2008年改訂版では、 7桁、16桁、34桁の10進数仮数を持つ2つのバイナリエンコードを持つ3つの10進数型が追加されました。[13]
10進数を直接サポートする数少ないRISC命令セットの1つはIBMのPower ISAで、Power ISA 2.05からIEEE 754-2008 10進浮動小数点のサポートが追加されました。10進整数のサポートはメインフレーム製品ラインの一部でしたが、iSeriesとzSeriesを統合する幅広い取り組みの一環として、1つのプロセッサでこれらの古いマシンのワークロードを完全なパフォーマンスでサポートできるように、POWER製品ラインに10進演算が追加されました。[要出典] IBM POWER6プロセッサは、BCDではなく高密度の10進バイナリエンコーディングを使用してこれらの型を実装した最初のPower ISAプロセッサです。 [14] Power ISA 3.0から、10進整数演算命令が追加された。
IBMのメインフレーム命令セットの64ビット版であるz/Architectureは、IBM System z9からIEEE 754 10進浮動小数点の同じエンコーディングのサポートを追加しました。[14] z15プロセッサから、10進整数演算を実行するベクトル命令が追加されました。[15]
参照
注記
参考文献
- ^ UNIVAC 1005 拡張システムプログラマーリファレンスマニュアル(PDF)、Sperry Rand、p. 1–8、FSD-1089r1
- ^ IBM 1401 データ処理システム: リファレンス マニュアル(PDF)。IBM。1962 年 4 月。p. 20。A24-1403-5。
- ^ 「データ ワード」(PDF)。Honeywell 800 プログラマーズ リファレンス マニュアル(PDF)。Minneapolis - Honeywell、DATAmatic 部門。1960 年。p. 24。2 進化 10 進
演算の目的で 4 ビットのグループで 1 ワードの 48 ビットを解釈したり、英数字演算の目的で 6 ビットのグループで解釈したり、純粋な 2 進演算の個々の情報単位として解釈したりします。
- ^ 「RCA 603 コンピュータ」。RCA 601 電子データ処理システム - 一般情報マニュアル。RCA EDP。1961 年 3 月。p. 1。96-15-000。固定ワードまたはハーフワードの算術演算は、
バイナリ、英数字、および 10 進モードの両方で実行できます。
- ^ RCA 601 システム設計。要件知識の管理に関する国際ワークショップ。IEEE コンピュータ協会。1960 年 12 月。doi : 10.1109/AFIPS.1960.64。
- ^ リファレンスマニュアル、IBM 7090 データ処理システム(PDF)。IBM。1962 年 3 月。pp. 5557、115–119。A22-6528-4。
- ^ IBM (1964). IBM System/360 動作原理(PDF) . 初版. A22-6821-0.
- ^ シリーズ 6000 概要説明(PDF)。ハネウェル。1971 年。6、31、34 ～ 36 ページ。
- ^ IBM System/3 カードおよびディスク システム コンポーネント リファレンス マニュアル(PDF) (第 2 版)。IBM。1970 年 4 月。GA21-9103-1。
- ^ 「MASM Programmer's Guide」。Microsoft。1992年。2007年7月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年7月1日閲覧。
- ^ Jones, Douglas W. (2014-09-10) [1999]. 「算術チュートリアル」. アイオワ州アイオワシティ、米国：アイオワ大学、コンピュータサイエンス学部。2016年1月3日閲覧。
- ^ 「Motorola M68000 ファミリー プログラマーズ リファレンス マニュアル」(PDF) 。2007 年 7 月 1 日閲覧。
- ^ 「浮動小数点演算の標準ドラフト P754」IEEE 2006-10-04 2021-08-31閲覧。
- ^ ab Cowlishaw, Mike F. (2015) [1981,2008]. 「一般10進数演算」. IBM . 2016年1月2日閲覧。
- ^ IBM z15 (8561) テクニカル ガイド(PDF) . IBM. p. 3. SG24-8851-00.
さらに読む
- シュミット、ヘルマン(1974)。十進法計算(第 1 版)。ビンガムトン、ニューヨーク、米国: John Wiley & Sons, Inc. ISBN 0-471-76180-X. 2016年1月3日閲覧。(注: このタイトルでは、2進化10進数とアルゴリズムの説明を含む、10進数の計算について詳しく説明しています。)
- Schmid, Hermann (1983) [1974]. Decimal Computation (第1版 (再版)). マラバー、フロリダ州、アメリカ合衆国: Robert E. Krieger Publishing Company. ISBN 0-89874-318-4. 2016年1月3日閲覧。(注: この復刻版の少なくとも一部のバッチには、 115 ～ 146 ページに欠陥のある誤植がありました。)