〔電子〕電子計算機の真髄＝命令セット 　第一巻　機械語命令の役割

本書の概要 電子書籍：「電子計算機の本質＝命令セッ ト」全4巻は、コンピュータの機械語命令について、 研究者あるいは設計者の立場で解説する珍しい本です。 ・既存の計算機の機械語命令の解説に終始する これ迄の本とは異なり、機械語命令の“操作”と“操作対象”はなぜ微小化し抽象化されねばならないか、形容詞や副詞はなぜ命令語 に含めないかなどについて、その本質的な理由やプログラミングへの影響などを解説します。 ・命令語のデータ処理機能のばらつきについて も説明します。野球チームを粒揃いの選手のみで編成するか、1番に足が速く積極的な選手を、2番に器用な選手を、3、4、5番に長距離打者を並べる個性重視の編成をす るかという問題です。計算機の作りはこの選択に大きく左右されます。 ・命令語の表現形式についても設計者は深く考 えます。他の多くの設計項目に影響するからです。固定長命令か可変長命令かはその最たる選択です。 ・機械語命令の知識体系の把握は、アセンブリ 言語プログラミングのためだけではないのです。機械語命令の特質を知って情報処理化の可能性を適切に判断し、業務処理システムの 設計やプログラムの設計に活かさねばなりません。新たな方式の計算機や仕組みの着想にも活かさねばなりません。 他書との違い 従来、 “電子計算機”とか、“計算機アーキテク チャ”という名のある本では、命令セットアーキテクチャに1章を割り当てて解説するのが標準的なスタイ ルでした。紙媒体の本の世界では、命令セットのみを解説する本の可能性を社会も著者も認めなかったようです。このため、機械語命 令が活躍し得る世界についての知識、極めて抽象化された機械語命令を組み合わせるプログラム設計への影響に関する知識などは明る みに出ませんでした。このことは真の情報処理技術の普及と発展には大きな障害だったと考えています。 本書全体のご紹介 日本が情報処理技術を世界に発信する国にな ることを願い、そのための人材育成に役立ちたいという思いから本書を企画しました。本書は4分冊中の第1巻ですが、参考のため各巻の主要な内容を以 下に示します。全4巻を通読して著者の意図を共有していただけ れば幸いです。 ・第1巻では、命令セットと命令セットアーキテク チャの定義と役割、電子計算機ハードウェアとの関係、オペレーティングシステムやコンパイラとの関係などの解説のほか、電子計算 機上でプログラムが動くまでの過程の説明とそこで機能する様々な機構について説明します。 ・第2巻は機械命令語の操作対象である数と情報 （データ）を3章に分けて解説します。数の表現と演算、 データの科学、命令セットのためのデータの工学などです。初学者のために2進数の四則演算の仕方についても詳しく説明 しています。 ・第3巻は本書の核心部分であり、命令セットの設 計で考慮すべき事項を解説します。具体的には機械語命令の表現形式と情報処理機能についてです。なお、この巻の最後の章では極め て個性的な内容をとりあげます。電算化の条件、業務プログラムの定義、電子計算機の定義、電子計算機と業務プログラムの類似性、 機械語命令がシステム設計やプログラム設計へ及ぼす影響などの解説です。 ・第4巻は命令セットの利用例、すなわちアセンブ リ言語プログラミングについての解説です。1バイト中の1のビットを数えるプログラムに関し、アルゴ リズムや実装の異なる20余種のプログラムを解説します。この巻の習 得でアセンブリ言語によるプログラミング能力は相当程度まで身につくはずです。 目次 　全巻のまえがき 　第1巻のまえがき 　命令セットと命令セットアーキテクチャ 　自動調理機をつくれるか 　プログラムが動く仕組み 　第1巻のあとがき 図表一覧