特許 7398464 命令の実行における負のゼロ制御

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-06

(45)【発行日】2023-12-14

(54)【発明の名称】命令の実行における負のゼロ制御

(51)【国際特許分類】

   G06F 9/305 20180101AFI20231207BHJP

   G06F 9/30 20180101ALI20231207BHJP

【ＦＩ】

G06F9/305 A

G06F9/30 350E

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2021539403

(86)(22)【出願日】2020-01-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-03-29

(86)【国際出願番号】 EP2020051864

(87)【国際公開番号】W WO2020164889

(87)【国際公開日】2020-08-20

【審査請求日】2022-06-22

(31)【優先権主張番号】16/277,446

(32)【優先日】2019-02-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390009531

【氏名又は名称】インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＢＵＳＩＮＥＳＳ ＭＡＣＨＩＮＥＳ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

【住所又は居所原語表記】Ｎｅｗ Ｏｒｃｈａｒｄ Ｒｏａｄ， Ａｒｍｏｎｋ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １０５０４， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100112690

【弁理士】

【氏名又は名称】太佐 種一

(72)【発明者】

【氏名】リヒテナウ、セドリック

(72)【発明者】

【氏名】コープランド、レイド

(72)【発明者】

【氏名】レーバー、ペトラ

(72)【発明者】

【氏名】ミュラー、シルヴィア

(72)【発明者】

【氏名】ブラッドベリー、ジョナサン

(72)【発明者】

【氏名】グオ、シン

【審査官】三坂 敏夫

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１７－５３１８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００９５７２６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ９／３０－９／３５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピューティング環境内における処理を容易にするためのコンピュータ・プログラムを記録し、処理回路によって読取り可能であり、方法を実行するための命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体であって、前記方法が、
入力値を使用して１つまたは複数の演算を実行する命令を取得することであって、前記命令が単一のアーキテクト命令であり、前記命令が、負のゼロ制御が前記命令の実行に関して有効にされているかどうかを示す負のゼロ制御指標を含む、前記取得することと、
前記命令を実行することであって、
前記入力値を使用して前記１つまたは複数の演算を実行して、結果を取得することであり、前記１つまたは複数の演算は、前記命令の実行の出力の場所へ移動する前記入力値の部分であって、数値および前記数値に関連する符号を含む前記入力値の部分を取得することを含み、前記結果は、前記入力値の前記取得した部分の前記符号が前記結果の符号である前記入力値の前記取得した部分を含む、前記結果を取得すること、
前記負のゼロ制御指標が規定値に設定されていることに少なくとも部分的に基づいて、前記結果の前記符号を制御するかどうかを判定することであり、前記結果の前記符号を制御するかどうかを判定することは、前記命令の前記実行の前記出力における前記結果に与えられた前記入力値の前記部分の前記符号の出力を制御するかどうかを判定する、前記結果の前記符号を制御するかどうかを判定すること、および、
前記判定することに基づいて、前記命令を前記実行することの一部としてさらなる処理を実行することを含む、前記実行することと
を含む、コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項2】

前記負のゼロ制御指標が前記規定値に設定されていることが、負のゼロ制御が前記命令の実行に関して有効にされていることを示し、前記１つまたは複数の演算を前記実行した前記結果が前記結果に与えられた前記符号を有する数値ゼロであり、前記判定することが、負のゼロ制御が前記命令の実行に関して有効にされていることに基づいて、前記数値ゼロの前記符号を制御しないと判定し、前記さらなる処理が、前記命令の実行の前記出力を生成することを含み、前記出力が前記符号を有する前記数値ゼロを含む、請求項１に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項3】

前記負のゼロ制御指標が前記規定値とは異なる別の値に設定されていることが、負のゼロ制御が前記命令の実行に関して有効にされていないことを示し、前記１つまたは複数の演算を前記実行した前記結果が前記結果に与えられた前記符号を有する数値ゼロであり、前記判定することが、負のゼロ制御が有効にされていないことに基づいて、前記数値ゼロの前記符号を強制的に正にすると判定し、前記さらなる処理が、前記命令の実行の前記出力を生成することを含み、前記生成することが、前記数値の前記符号を強制的に正にすることを含み、前記出力が強制正符号を有する前記数値ゼロを含む、請求項１に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項4】

前記場所へ移動する前記入力値の前記取得した部分の前記符号が負であり、したがって、前記結果の前記符号は負であり、前記強制することが、前記結果の前記符号を正に反転させる、請求項３に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項5】

前記場所へ移動する前記入力値の前記取得した部分の前記符号が正であり、したがって、前記結果の前記符号は正であり、前記強制することが、前記結果の正符号を変更せず、前記正符号を含む前記結果を出力する、請求項３に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項6】

前記実行することが、前記結果がゼロの大きさを有するかどうかを判定することをさらに含み、前記結果の前記符号を制御するかどうかを前記判定することおよび前記さらなる処理を実行することが、前記結果がゼロの大きさを有すると判定したことに基づいて実行される、請求項１に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項7】

前記結果の前記符号を制御するかどうかを前記判定することが、前記命令の実行のための選択されたモードにさらに基づく、請求項１に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項8】

前記選択されたモードが、前記命令の選択された符号演算を含み、前記選択された符号演算が前記命令のフィールドによって選択される、請求項７に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項9】

前記入力値が２進化１０進数であり、前記さらなる処理および前記実行することの出力が、２進化１０進形式の負のゼロ値である、請求項１に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項10】

前記負のゼロ制御指標が前記命令のフィールドに位置する、請求項１に記載のコンピュータ可読記憶媒体。

【請求項11】

コンピューティング環境内における処理を容易にするためのコンピュータ・システムであって、
命令を記憶するメモリと、
前記メモリに結合され、前記命令を実行するように構成されたプロセッサと
を備え、前記コンピュータ・システムが、前記プロセッサによる前記命令の実行に基づいて、方法を実行するように構成され、前記方法が、
入力値を使用して１つまたは複数の演算を実行する命令を取得することであって、前記命令が単一のアーキテクト命令であり、前記命令が、負のゼロ制御が前記命令の実行に関して有効にされているかどうかを示す負のゼロ制御指標を含む、前記取得することと、
前記命令を実行することであって、
前記入力値を使用して前記１つまたは複数の演算を実行して、結果を取得すること、であり、前記１つまたは複数の演算は、前記命令の実行の出力の場所へ移動する前記入力値の部分であって、数値および前記数値に関連する符号を含む前記入力値の部分を取得することを含み、前記結果は、前記入力値の前記取得した部分の前記符号が前記結果の符号である前記入力値の前記取得した部分を含む、前記結果を取得すること、
前記負のゼロ制御指標が規定値に設定されていることに少なくとも部分的に基づいて、前記結果の前記符号を制御するかどうかを判定することであり、前記結果の前記符号を制御するかどうかを判定することは、前記命令の前記実行の前記出力における前記結果に与えられた前記入力値の前記部分の前記符号の出力を制御するかどうかを判定する、前記結果の前記符号を制御するかどうかを判定すること、および、
前記判定することに基づいて、前記命令を前記実行することの一部としてさらなる処理を実行することを含む、前記実行することと
を含む、コンピュータ・システム。

【請求項12】

前記負のゼロ制御指標が前記規定値に設定されていることが、負のゼロ制御が前記命令の実行に関して有効にされていることを示し、前記１つまたは複数の演算を前記実行した前記結果が前記結果に与えられた前記符号を有する数値ゼロであり、前記判定することが、負のゼロ制御が前記命令の実行に関して有効にされていることに基づいて、前記数値ゼロの前記符号を制御しないと判定し、前記さらなる処理が、前記命令の実行の前記出力を生成することを含み、前記出力が前記符号を有する前記数値ゼロを含む、請求項１１に記載のコンピュータ・システム。

【請求項13】

前記負のゼロ制御指標が前記規定値とは異なる別の値に設定されていることが、負のゼロ制御が前記命令の実行に関して有効にされていないことを示し、前記１つまたは複数の演算を前記実行した前記結果が前記結果に与えられた前記符号を有する数値ゼロであり、前記判定することが、負のゼロ制御が有効にされていないことに基づいて、前記数値ゼロの前記符号を強制的に正にすると判定し、前記さらなる処理が、前記命令の実行の前記出力を生成することを含み、前記生成することが、前記数値の前記符号を強制的に正にすることを含み、前記出力が強制正符号を有する前記数値ゼロを含む、請求項１１に記載のコンピュータ・システム。

【請求項14】

前記実行することが、前記結果がゼロの大きさを有するかどうかを判定することをさらに含み、前記結果の前記符号を制御するかどうかを前記判定することおよび前記さらなる処理を実行することが、前記結果がゼロの大きさを有すると判定したことに基づいて実行される、請求項１１に記載のコンピュータ・システム。

【請求項15】

前記結果の前記符号を制御するかどうかを前記判定することが、前記命令の実行のための選択されたモードにさらに基づいており、前記選択されたモードが、前記命令の選択された符号演算を含み、前記選択された符号演算が前記命令のフィールドによって選択される、請求項１１に記載のコンピュータ・システム。

【請求項16】

前記入力値が２進化１０進数であり、前記さらなる処理および前記実行することの出力が、２進化１０進形式の負のゼロ値である、請求項１１に記載のコンピュータ・システム。

【請求項17】

コンピューティング環境内における処理を容易にするコンピュータ実装方法であって、
入力値を使用して１つまたは複数の演算を実行する命令を取得することであって、前記命令が単一のアーキテクト命令であり、前記命令が、負のゼロ制御が前記命令の実行に関して有効にされているかどうかを示す負のゼロ制御指標を含む、前記取得することと、
前記命令を実行することであって、
前記入力値を使用して前記１つまたは複数の演算を実行して、結果を取得することであり、前記１つまたは複数の演算は、前記命令の実行の出力の場所へ移動する前記入力値の部分であって、数値および前記数値に関連する符号を含む前記入力値の部分を取得することを含み、前記結果は、前記入力値の前記取得した部分の前記符号が前記結果の符号である前記入力値の前記取得した部分を含む、前記結果を取得すること、
前記負のゼロ制御指標が規定値に設定されていることに少なくとも部分的に基づいて、前記結果の前記符号を制御するかどうかを判定することであり、前記結果の前記符号を制御するかどうかを判定することは、前記命令の前記実行の前記出力における前記結果に与えられた前記入力値の前記部分の前記符号の出力を制御するかどうかを判定する、前記結果の前記符号を制御するかどうかを判定すること、および、
前記判定することに基づいて、前記命令を前記実行することの一部としてさらなる処理を実行することを含む、前記実行することと
を含む、方法。

【請求項18】

前記負のゼロ制御指標が前記規定値に設定されていることが、負のゼロ制御が前記命令の実行に関して有効にされていることを示し、前記１つまたは複数の演算を前記実行した前記結果が前記結果に与えられた前記符号を有する数値ゼロであり、前記判定することが、負のゼロ制御が前記命令の実行に関して有効にされていることに基づいて、前記数値ゼロの前記符号を制御しないと判定し、前記さらなる処理が、前記命令の実行の前記出力を生成することを含み、前記出力が前記符号を有する前記数値ゼロを含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記負のゼロ制御指標が前記規定値とは異なる別の値に設定されていることが、負のゼロ制御が前記命令の実行に関して有効にされていないことを示し、前記１つまたは複数の演算を前記実行した前記結果が前記結果に与えられた前記符号を有する数値ゼロであり、前記判定することが、負のゼロ制御が有効にされていないことに基づいて、前記数値ゼロの前記符号を強制的に正にすると判定し、前記さらなる処理が、前記命令の実行の前記出力を生成することを含み、前記生成することが、前記数値の前記符号を強制的に正にすることを含み、前記出力が強制正符号を有する前記数値ゼロを含む、請求項１７に記載の方法。

【請求項20】

前記結果の前記符号を制御するかどうかを前記判定することが、前記命令の実行のための選択されたモードにさらに基づいており、前記選択されたモードが、前記命令の選択された符号演算を含み、前記選択された符号演算が前記命令のフィールドによって選択され、前記入力値が２進化１０進数であり、前記さらなる処理および前記実行することの出力が、２進化１０進形式の負のゼロ値である、請求項１７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

１つまたは複数の態様は、一般に、コンピューティング環境内での処理を容易にすることに関し、詳細には、命令の実行における負のゼロ制御の処理を容易にすることに関する。

【背景技術】

【0002】

２進化１０進数（ＢＣＤ）は、様々なコンピュータ・システムにおいて、パック１０進形式およびゾーン１０進形式などの異なる形式にわたって使用される１０進数の一般的な符号化である。例えば、数＋１２３（正の１２３）は、パック１０進形式では、メモリ内で１２ ３Ｃと表現され、スペースによって異なるバイトの値を区切る。数１２ ３Ｃは、２バイトのデータ－４つの４ビット・フィールドを消費し、左端の３つ、すなわち最上位の４ビット・フィールドが数字１、２、および３の２進表現を保持し、最下位の４ビット・フィールドが「Ｃ」を保持し、符号コードが正の符号を示す。ゾーン１０進形式では、＋１２３は、３バイトのメモリ内でＦ１ Ｆ２ Ｃ３と表現される。３バイトの各々が、（ｉ）数字の２進表現を保持する４ビット・フィールドと、（ｉｉ）その数字のゾーン・コードを保持する４ビット・フィールドとを含む。最初の２桁「１」および「２」がゾーン・コード「Ｆ」を有し、最後の桁「３」が、正を意味する符号コード「Ｃ」を有する。

【0003】

ＣＯＢＯＬなどのプログラミング言語において、ゾーン１０進およびパック１０進などの形式を操作するときに、特に２進化１０進数で変換演算および移動演算を実行することが一般的である。ＣＯＢＯＬおよびその他の言語には、通常、様々な場合について検証および符号修正を実行すべきかどうか、ならびにどの検証および符号修正を実行すべきかに関する明確な規則がある。これらの演算中に桁数を変更することおよび条件コードを設定することに加えて、桁および符号コードの妥当性をチェックすることもできる。パック１０進数を例として使用すると、ハードウェアは、すべての桁の場所が０～９の範囲の数字を含むこと、および最下位の４ビット・フィールドがＡ～Ｆの範囲の符号コードを含むことをチェックする。チェックが失敗すると、データ例外が呼び出される。加えてまたはあるいは、これらの演算の一部として符号を修正することがある。

【0004】

上記のような演算のパフォーマンスは、様々な命令セット・アーキテクチャ命令、例えば、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション、ニューヨーク州アーモンクにより提供されるｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）（ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅは登録商標）ハードウェア・アーキテクチャの既知のＶＥＣＴＯＲ ＰＥＲＦＯＲＭ ＳＩＧＮ ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ ＤＥＣＩＭＡＬ（ＶＰＳＯＰ）命令によって改良されている。しかしながら、ある状況を所望の方式で処理することは、既存の命令によってまだ対処されていない。

【0005】

例えば、比較的大きいＢＣＤ数を変換するには、変換を部分的に実行するいくつかの命令が必要である。関係する複数の変換ステップを通じて、ゼロの符号を維持することが望ましい場合がある。これに関し、ゼロ値が正または負などの符号を有し得ることが周知である。

【0006】

比較的大きい（３１桁）のＢＣＤ数の変換例を提示して説明する。ソースの３１桁のパック１０進数をターゲットのゾーン形式に変換するために、ＣＯＢＯＬコンパイラは、３つのＵＮＰＫ命令、例えば、ＵＮＰＫ１（１５，８），４００（８，１３）、ＵＮＰＫ１５（３，８），４０７（２，１３）、ＵＮＰＫ１６（１６，８），４０７（９，１３）を生成する。最後のＵＮＰＫ命令は、ソースの最後の１７桁を変換する。例えば、より新しい命令を使用してコンパイルされたＣＯＢＯＬコードを最適化する最適化手順の一部として、最後のＵＮＰＫ命令をベクトル命令に置き換えることは、ＶＰＳＯＰ命令を使用して元の数を１７桁に切り捨て、次にＵＮＰＫ命令と同等のベクトルであるＶＥＣＴＯＲ ＵＮＰＡＣＫ ＺＯＮＥＤ（ＶＵＰＫＺ）命令を使用する。最後の１７桁がすべてゼロの場合、ＶＰＳＯＰの結果は、ソースの元の符号に関係なく正符号を有する。これは、元の数が負である場合、望ましくない結果につながる。

【0007】

別の例において、ＣＯＢＯＬコンパイラは、ＭＶＣ命令とＯＩ命令との組合せを使用してＢＣＤ数の符号を強制し、その後は桁をチェックしないことがある。しかしながら、一部の命令、例えばＶＰＳＯＰは、このようなチェック演算を含むため、問題が生じるおそれがある。例えば、データをソースの場所（Ａ、数１２ ３Ｃを含む）からターゲットの場所（Ｂ）に移動することが望ましいと仮定する。このシーケンスへの入力としての元の命令の例は、（ＭＶＣ）データをソースＡからターゲットＢに移動し、ターゲットＢで符号コード（ＯＩ）を０ｘＦとして設定するＭＶＣ命令およびＯＩ命令である。すなわち、
ＭＶＣ Ｂ，Ａ ［Ｂはその後に１２ ３Ｃを含む］
ＯＩ Ｂ，０ｘＦ ［Ｂはその後に１２ ３Ｆを含む。ＯＩは符号をＦに効果的に変更する「ｏｒ－ｉｍｍｅｄｉａｔｅ」である］

【0008】

ＭＶＣおよびＯＩはデータまたは符号検証を実行しない。これに対し、一部の命令、例えば、このＣＯＢＯＬコード・シーケンスを最適化するために使用されるＶＰＳＯＰ命令は、１０進数を検証し、無効である場合にデータ例外を投げるように構成されている。ソースＡがＡ１ ３Ｃであるシナリオを使用すると、「Ａ１」の「Ａ」が０～９の範囲の数字ではないことに留意されたい。ＣＯＢＯＬのＭＶＣ＋ＯＩシーケンスは、Ａ１ ３ＦをターゲットＢに適切に入れる。しかしながら、ソース入力Ａ１ ３Ｃは、Ａが０～９の範囲の有効な数字ではないことに基づいて、ＶＰＳＯＰ実行時にデータ例外を生じさせる。

【0009】

特に上記のような非互換性のいくつかのインスタンスを含む大量のコードがあるときに、上記の状況をテストし補正するためにかなりのリソースが必要になることがある。

【発明の概要】

【0010】

コンピューティング環境内における処理を容易にするためのコンピュータ・プログラム製品を提供することによって、先行技術の欠点が克服され、さらなる利点が提供される。コンピュータ・プログラム製品は、処理回路によって読取り可能であり、方法を実行するための命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体を含む。方法は、入力値を使用して１つまたは複数の演算を実行する命令を取得することを含む。命令は、単一のアーキテクト命令（ａｒｃｈｉｔｅｃｔｅｄ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）であり、命令は、負のゼロ制御が命令の実行に関して有効にされているかどうかを示す負のゼロ制御指標を含む。方法はまた、命令を実行することを含む。実行することは、入力値を使用して１つまたは複数の演算を実行して、符号を有する結果を取得することを含む。実行することは、結果の符号を制御するかどうかを判定することも含む。この判定することは、負のゼロ制御指標が規定値に設定されていることに少なくとも部分的に基づく。実行することはまた、この判定することに基づいて、命令を実行することの一部としてさらなる処理を実行する。これは、実行することから出力された値の符号を命令ごとに制御するという利点を有する。負のゼロ制御を命令ごとに選択的に有効または無効にすることができるため、特定の符号（例えば正）が不適切であるか望ましくない場合であっても通常なら命令処理がその符号を結果に強制する状況を回避する能力をもたらす。

【0011】

１つまたは複数の態様に関するコンピュータ実装方法およびシステムも記載され、本明細書で特許請求される。さらに、１つまたは複数の態様に関するサービスも記載され、本明細書で特許請求され得る。

【0012】

実施形態において、負のゼロ制御指標が規定値に設定されていることは、負のゼロ制御が命令の実行に関して有効にされていることを示す。１つまたは複数の演算を実行した結果が符号を有する数値ゼロである場合、判定することは、負のゼロ制御が命令の実行に関して有効にされていることに基づいて、数値ゼロの符号を制御しないと判定することができる。さらなる処理は、この状況において、命令の実行の出力を生成することを含むことができ、出力は符号を有する数値ゼロを含む。これは、ゼロの結果の一部として与えられた符号を、任意の特定の（例えば正）符号を強制することなく、実行の出力として渡すことができるという利点を有する。これは、通常なら強制される正のゼロに選択的にオーバライドし、代わりに負のゼロの出力を有効にする能力をもたらす。

【0013】

さらに他の実施形態において、負のゼロ制御指標は、負のゼロ制御が命令の実行に関して有効にされていないことを示す、規定値とは異なる別の値に設定される。１つまたは複数の演算を実行した結果が符号を有する数値ゼロである場合、判定することは、負のゼロ制御が有効にされていないことに基づいて、数値ゼロの符号を強制的に正にすると判定することができる。さらなる処理は、この状況において、命令の実行の出力を生成することを含むことができ、生成することは、数値の符号を強制的に正にすることを含み、出力は強制正符号を有する数値ゼロを含む。これは、所望のときに正符号の強制を選択的に有効にすることができるという利点を有する。

【0014】

実行することは、結果がゼロの大きさを有するかどうかを判定することをさらに含むことができ、結果の符号を制御するかどうかを判定することおよびさらなる処理を実行することを、結果がゼロの大きさを有すると判定したことに基づいて実行することができる。ゼロの大きさの結果でない場合、後者のステップを省略することができる。これは、ある処理を省略することにより、実行時間および効率を高速化し、可能であればコンピューティング・リソースを節約することができるという利点を有する。

【0015】

結果の符号を制御するかどうかを判定することは、命令の実行のための選択されたモードにさらに基づいていてよい。より詳細には、選択されたモードは、命令の選択された符号演算を含むことができ、選択された符号演算は命令のフィールドによって選択される。これは、結果の符号を強制的に生じさせること、または命令によって実行される選択された符号演算に依存しないことを可能にすることにより、いつ符号変更を強制するかに関して柔軟性および選択性をもたらすという利点を有する。

【0016】

さらなる特徴および利点が、本明細書に記載の技術によって実現される。その他の実施形態および態様が、本明細書において詳細に説明され、特許請求される態様の一部とみなされる。

【0017】

本明細書に記載の態様は、特に本明細書の末尾の特許請求の範囲において例として示され、明確に特許請求されている。本発明の上記およびその他の目的、特徴、ならびに利点は、以下の詳細な説明を添付図面と共に読めば明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1A】本発明の１つまたは複数の態様を組み込んで使用するコンピューティング環境の一例を示す図である。

【図1B】本発明の１つまたは複数の態様による、図１Ａのプロセッサのさらなる詳細を示す図である。

【図2】本発明の１つまたは複数の態様を組み込んで使用するコンピューティング環境の別の例を示す図である。

【図3】本明細書に記載の態様による、命令の負のゼロ制御指標および検証なし指標（ｎｏ ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）に基づく命令の実行の一例を示す図である。

【図4A】本明細書に記載の態様による、図３の命令の負のゼロ制御指標を使用することに関連する処理の一例を示す図である。

【図4B】本明細書に記載の態様による、図３の命令の検証なし指標を使用することに関連する処理の一例を示す図である。

【図5A】本明細書に記載の態様により構成された命令の例の特徴を示す図である。

【図5B】本明細書に記載の態様により構成された命令の例の特徴を示す図である。

【図5C】本明細書に記載の態様により構成された命令の例の特徴を示す図である。

【図5D】本明細書に記載の態様により構成された命令の例の特徴を示す図である。

【図5E】本明細書に記載の態様により構成された命令の例の特徴を示す図である。

【図6A】本明細書に記載の態様による、コンピューティング環境内の処理を容易にする例を示す図である。

【図6B】本明細書に記載の態様による、コンピューティング環境内の処理を容易にする例を示す図である。

【図7A】本明細書に記載の態様を組み込んで使用するコンピューティング環境の別の例を示す図である。

【図7B】図７Ａのメモリのさらなる詳細を示す図である。

【図8】クラウド・コンピューティング環境の一実施形態を示す図である。

【図9】抽象化モデル層の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

様々なシナリオで、様々なマシン命令の実行におけるデータ検証またはゼロ符号強制あるいはその両方を制御することが望ましい場合がある。あるコンパイルされたＣＯＢＯＬコードを最適化するＶＰＳＯＰ命令を含む上記の例では、入力データの桁検証チェックを抑制するチェック抑制が望ましい場合がある。

【0020】

本明細書に記載の態様は、そのようなデータ検証およびゼロ符号制御を提供する。これにより、これらのアクティビティを命令実行の一部として実行するかどうか、およびいつ実行するかに関して柔軟性をもたらすことによって、結果として得られるコードの複雑さを軽減する。さらに、これらのアクティビティを実行するかどうかを制御することにより、パフォーマンスが向上する。

【0021】

本明細書に記載の態様によれば、コンピューティング環境内における処理を容易にする機能が提供される。一例において、この機能は、命令ごとに、ゼロ符号制御、例えば負のゼロ制御を、符号付きゼロ値を生成する命令の演算の一部として行うことを含む。演算は、例えば、コンピュータ演算（例えば、算術－１０進、２進化１０進、浮動小数点）、変換演算（例えば、２進数から１０進数へ、１０進数から２進数へなど）、または移動演算（例えば、１０進値を１つの場所（例えばレジスタ）から別の場所へ移動する）、あるいはその組合せを例として含む。結果の符号に対する制御、特に負のゼロの結果が命令実行の出力となり得るかどうかの制御は、効率的な演算を可能にし、すべてのシナリオで所望の結果を取得することを可能にすることによって、エラーまたは他のチェックを実行する必要を回避し、全体的なパフォーマンスを向上させる。

【0022】

特定の例において、命令コード内の修飾子ビットを設けて、負のゼロ制御を有効または無効にする、例えば、ゼロの結果の符号が維持されるか反転されるか、より詳細には、ゼロの大きさの結果が最初にどのように符号付けされたかに関係なく正のゼロとして出力されるように強制するかどうかを制御する。修飾子ビットは、本明細書で使用されるように「負のゼロ制御指標」であってよい。一部の例において、負のゼロ制御指標は新しいアーキテクト命令に組み込まれる。他の例において、負のゼロ制御指標は既存のアーキテクト命令に、例えば既知のＶＰＳＯＰ命令の拡張として組み込まれる。ＶＰＳＯＰ命令の特定の例において、負のゼロ制御指標は、本明細書で説明するように、ＶＰＳＯＰ命令の維持および補完モード／変形に利用されてよい。維持および補完は、現在のＶＰＳＯＰ命令のいくつかの（例えば４つの）モード／変形のうちの２つである。モードは、その命令の符号コードにより指示される符号演算に関連する。

【0023】

本明細書に記載の他の態様によれば、命令ごとに桁検証チェック制御を行うことを含む、コンピューティング環境内における処理を容易にする機能が提供される。特定の例において、命令コード内の修飾子ビットが、桁チェック・エラー表示を制御するために設けられる。これらの修飾子ビットを、本明細書で「検証なし指標」と称する。一部の例において、検証なし指標は、新しいアーキテクト命令に組み込まれる。他の例において、検証なし指標は、例えば既知のＶＰＳＯＰ命令の拡張として、既存のアーキテクト命令に組み込まれる。

【0024】

したがって、負のゼロ制御指標または検証なし指標あるいはその両方を、新しい命令に組み込むことができ、または既存のＶＰＳＯＰ命令などの既存の命令に対する修正として組み込むことができる。既存の命令について、未使用の、または別の目的で使用可能な命令テキスト内のビットを、代わりに負のゼロ制御指標または検証なし指標あるいはその両方として使用して、本明細書に記載の機能性を提供することができる。

【0025】

態様は、上記のＣＯＢＯＬの場合に通常なら受けるパフォーマンス低下を解消することができる。例えば、本明細書に記載の改良がなければ、ＭＶＣとＯＩとの組合せなどのいくつかの既存の命令は拡張されず、したがって、周囲のＣＯＢＯＬ演算をより効率的な命令に変換することができたとしても、通常なら最適化されるコードに最適化されずに伝えられる。加えて、元のＣＯＢＯＬコードの一部が最適化されていないと、最適化することのできない部分と密接な関係がある場合に、元のＣＯＢＯＬコードの他の部分を最適化することが困難または不可能になるおそれもある。

【0026】

一例として、命令は命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）の一部である。例えば、命令は、ハードウェア／ソフトウェア・インターフェースにおける単一のアーキテクト・ハードウェア・マシン命令である。命令は、コンピュータ演算、変換演算、移動演算、符号演算、または他の演算、あるいはその組合せを実行するいくつかの命令のうちの１つであってよい。命令は、コンピュータ処理、セキュリティ処理、エミュレーション、コード最適化、および様々な技術についての計算の実行を例として含むがこれらに限定されない多くの種類の処理において使用される。

【0027】

態様によれば、桁検証チェック制御または負のゼロ制御あるいはその両方を、命令ごとに有効および無効にすることができる。例えば、負のゼロ制御指標および検証なし指標が命令に含まれ（または、それ以外の方法で命令に関連付けられ）、命令に設定されると、負のゼロ制御および桁検証チェック制御をそれぞれ一時的に有効にする。

【0028】

図１Ａを参照しながら、本発明の１つまたは複数の態様を組み込んで使用するコンピューティング環境の一実施形態について説明する。コンピューティング環境１００は、プロセッサ１０２（例えば、中央処理装置）と、メモリ１０４（例えば、メイン・メモリ、システム・メモリ、メイン・ストレージ、中央ストレージ、ストレージとも称する）と、例えば、１つまたは複数のバス１０８またはその他の接続あるいはその両方を介して互いに結合された、１つまたは複数の入出力（Ｉ／Ｏ）デバイスまたはインターフェース１０６あるいはその両方とを備える。

【0029】

一例において、プロセッサ１０２は、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション、ニューヨーク州アーモンクにより提供されるｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）ハードウェア・アーキテクチャに基づいており、同じくインターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションにより提供される、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）ハードウェア・アーキテクチャを実装するＩＢＭ Ｚ（Ｒ）サーバなどのサーバの一部である。ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）ハードウェア・アーキテクチャの一実施形態が、参照により本明細書に完全に組み込まれている、「ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ」と題する刊行物、ＩＢＭ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ、第ＳＡ２２－７８３２－１１号、第１２版、２０１７年９月に記載されている。しかしながら、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）ハードウェア・アーキテクチャは、アーキテクチャの一例に過ぎず、他のアーキテクチャまたは他の種類のコンピューティング環境あるいはその両方が、本発明の１つまたは複数の態様を含むまたは使用するあるいはその両方を行うことができる。一例において、プロセッサは、同じくインターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションにより提供されるｚ／ＯＳ（Ｒ）オペレーティング・システムなどのオペレーティング・システムを実行する。

【0030】

プロセッサ１０２は、命令を実行するために使用される複数の機能コンポーネントを含むことができる。図１Ｂに示すように、これらの機能コンポーネントは、例えば、実行する命令をフェッチする命令フェッチ・コンポーネント１２０、フェッチされた命令をデコードし、デコードされた命令のオペランドを取得する命令デコード・ユニット１２２、デコードされた命令を実行する命令実行コンポーネント１２４、必要に応じて、命令実行のためにメモリにアクセスするメモリ・アクセス・コンポーネント１２６、および、実行された命令の結果を提供するライト・バック・コンポーネント１３０を含む。本発明の１つまたは複数の態様により、これらのコンポーネントのうちの１つまたは複数が、本明細書に記載の桁検証チェック制御処理または負のゼロ制御処理あるいはその両方を含む妥当性チェックまたは負のゼロ処理あるいはその両方で使用される１つまたは複数の他のコンポーネントの少なくとも一部を含む、またはこれらのコンポーネントにアクセスできる。１つまたは複数の他のコンポーネントは、例えば、妥当性チェック・コンポーネント１３６および負のゼロ・コンポーネント１３８を含む。

【0031】

図２を参照して、本発明の１つまたは複数の態様を組み込んで使用するコンピューティング環境の別の例を説明する。一例において、コンピューティング環境は、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）ハードウェア・アーキテクチャに基づいているが、コンピューティング環境は、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションなどにより提供される他のアーキテクチャに基づいていてもよい。

【0032】

図２を参照すると、一例において、コンピューティング環境は中央電子処理装置（ＣＥＣ）２００を含む。ＣＥＣ２００は、例えば、１つまたは複数のプロセッサ（中央処理装置（ＣＰＵ）とも称する）２０４および入出力サブシステム２０６に結合されたメモリ２０２（システム・メモリ、メイン・メモリ、メイン・ストレージ、中央ストレージ、ストレージとも称する）などの複数のコンポーネントを含む。

【0033】

メモリ２０２は、１つまたは複数の論理パーティション２０８、論理パーティションを管理するハイパーバイザ２１０、およびプロセッサ・ファームウェア２１２を含む。ハイパーバイザ２１０の一例は、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション、ニューヨーク州アーモンクにより提供されるプロセッサ・リソース／システム管理機構（ＰＲ／ＳＭ（Ｒ））ハイパーバイザである。本明細書で使用されるとき、ファームウェアは、例えば、プロセッサのマイクロコードを含む。ファームウェアは、例えば、より高レベルのマシン・コードの実装において使用されるハードウェア・レベルの命令またはデータ構造あるいはその両方を含む。一実施形態において、ファームウェアは、例えば、基盤となるハードウェア専用の信頼できるソフトウェアまたはマイクロコードを含み、システム・ハードウェアへのオペレーティング・システムのアクセスを制御するマイクロコードとして提供される独自のコードを含む。

【0034】

各論理パーティション２０８は、別個のシステムとして機能することができる。すなわち、各論理パーティションは、独立してリセットされ、ｚ／ＯＳ（Ｒ）オペレーティング・システムまたは別のオペレーティング・システムなどのゲスト・オペレーティング・システム２２０を実行し、異なるプログラム２２２で動作することができる。論理パーティションで実行するオペレーティング・システムまたはアプリケーション・プログラムは、十分かつ完全なシステムにアクセスできるように見えるが、実際には、その一部しか使用できない。

【0035】

メモリ２０２は、論理パーティションに割り当てられ得る物理プロセッサ・リソースであるプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）２０４に結合される。例えば、論理パーティション２０８は１つまたは複数の論理プロセッサを含み、その各々が、論理パーティションに動的に割り当てられ得る物理プロセッサ・リソース２０４のすべてまたはシェアを表す。一例において、プロセッサ２０４は、本明細書で説明するように、桁検証チェック制御を実行する妥当性チェック・コンポーネント２６０と、負のゼロ制御とも称するゼロ符号制御を実行する負のゼロ制御コンポーネント２６２とを含む。

【0036】

さらに、メモリ２０２は、Ｉ／Ｏサブシステム２０６に結合される。Ｉ／Ｏサブシステム２０６は、中央電子処理装置の一部であってもよく、またはそれとは別個であってもよい。Ｉ／Ｏサブシステム２０６は、メイン・ストレージ２０２、入出力制御ユニット２３０、および中央電子処理装置に結合された入出力（Ｉ／Ｏ）デバイス２４０の間の情報の流れを指示する。

【0037】

多くの種類のＩ／Ｏデバイスを使用することができる。１つの特定の種類はデータ・ストレージ・デバイス２５０である。データ・ストレージ・デバイス２５０は、１つまたは複数のプログラム２５２、１つまたは複数のコンピュータ可読プログラム命令２５４、またはデータ、あるいはその組合せなどを記憶することができる。コンピュータ可読プログラム命令は、本明細書に記載の態様の実施形態の機能を実行するように構成されてよい。

【0038】

本明細書に記載の態様の実施形態の機能を実行するように構成されたコンピュータ可読プログラム命令はまた、もしくは代わりに、メモリ２０２に含まれていてもよい。多くの変形形態が可能である。

【0039】

中央電子処理装置２００は、リムーバブル／非リムーバブルの揮発性／不揮発性コンピュータ・システム記憶媒体を含む、またはこれに結合される、あるいはその両方であってよい。例えば、中央電子処理装置２００は、非リムーバブルの不揮発性磁気媒体（通常「ハード・ドライブ」と呼ばれる）、リムーバブルの不揮発性磁気ディスク（例えば、「フロッピ（Ｒ）・ディスク」）に対して読取りおよび書込みを行う磁気ディスク・ドライブ、または、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、もしくは他の光媒体などのリムーバブルの不揮発性光ディスクに対して読取りおよび書込みを行う光ディスク・ドライブ、あるいはその組合せを含む、またはそれに結合される、あるいはその両方であってよい。他のハードウェアまたはソフトウェア・コンポーネントあるいはその両方を中央電子処理装置２００と組み合わせて使用してもよいことを理解されたい。例として、マイクロコード、デバイス・ドライバ、冗長処理ユニット、外部ディスク・ドライブ・アレイ、ＲＡＩＤシステム、テープ・ドライブ、およびデータ・アーカイバル・ストレージ・システムなどが挙げられるが、これらに限定されない。

【0040】

さらに、中央電子処理装置２００は、多数の他の汎用もしくは専用コンピューティング・システム環境または構成と共に動作可能であってよい。中央電子処理装置２００と共に使用するのに適している可能性のある周知のコンピューティング・システム、環境、または構成、あるいはその組合せの例として、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）・システム、サーバ・コンピュータ・システム、シン・クライアント、シック・クライアント、ハンドヘルド・デバイスまたはラップトップ・デバイス、マルチプロセッサ・システム、マイクロプロセッサ・ベースのシステム、セット・トップ・ボックス、プログラマブル家庭用電子機器、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ・システム、メインフレーム・コンピュータ・システム、および上記のシステムまたはデバイスのうちのいずれかを含む分散クラウド・コンピューティング環境などが挙げられるが、これらに限定されない。

【0041】

コンピューティング環境の様々な例が本明細書に記載されているが、本明細書に記載の１つまたは複数の態様を多くの種類の環境と共に使用してもよい。本明細書に提示されるコンピューティング環境は例に過ぎない。

【0042】

本明細書に記載の態様によれば、プロセッサ１０２または２０４などのプロセッサで実行する命令は、本明細書に記載の負のゼロ制御が命令の実行に関して有効にされているかどうかを示す命令ごとの負のゼロ制御指標を含む、またはこれにアクセスできる。負のゼロ制御を有効にすることにより、命令を実行することにより出力されたゼロの結果の符号が負になり得る。負のゼロ制御指標で示されるように、負のゼロ制御が有効にされていない同様の状況では、負符号付きのゼロの大きさの結果が、強制的に正符号付きのゼロの大きさの結果にされる。一部の例において、命令の実行は、ゼロの大きさの結果の符号を負に設定する演算を実行する。本明細書に記載の態様による、負のゼロ制御指標に依存する命令のさらなる処理は、そのゼロ値に正符号を強制し、またはゼロの結果が負符号を含んで出力されることを可能にする。したがって、負のゼロ制御指標は、負のゼロが許容可能な出力データ結果であるかどうかを制御することができる。

【0043】

本明細書に記載の別の態様によれば、プロセッサ１０２または２０４などのプロセッサで実行する命令は、桁検証チェック制御が命令の実行に関して有効にされているかどうかを制御する命令ごとの検証なし指標を含む、またはこれにアクセスできる。桁検証チェック制御が有効にされているかどうかを制御することにより、そのような桁検証チェックを希望に応じて無効または有効にすることができる。桁検証チェック制御が有効にされていることは、命令の実行の一部として実行された桁検証が桁チェック・エラーを示しているかどうかにかかわらず、命令の実行により桁チェック・エラーがないことを強制的に示すことを指す。

【0044】

図３、図４Ａ、および図４Ｂを参照しながら、負のゼロ制御指標、検証なし指標、およびこれらに関連付けられた処理に関するさらなる詳細について説明する。

【0045】

図３は、本明細書に記載の態様による、命令の負のゼロ制御指標および検証なし指標に基づく命令の実行の一例を示す。

【0046】

最初に図３を参照すると、一実施形態において、命令３００は、負のゼロ制御指標（ＮＺ）を有するフィールド３０４、検証なし指標（ＮＶ）を有するフィールド３０６、および命令テキスト（Ｉテキスト）３０２の一部として含まれる１つまたは複数の他のフィールドを含む複数のフィールドを含む。命令テキストは、例えば、命令テキストにより指定される演算を実行するために使用されるオペランドを含む。命令は、例えば、１０進演算、２進化１０進演算、浮動小数点演算などの算術演算、２進数から１０進数へ、１０進数から２進数へなどの変換演算、または移動演算（例えば、移動１０進）、あるいはその組合せを例として含むがこれらに限定されない多くの種類の演算を、入力データ３１６に対して実行することができる。したがって、入力データ３１６は、例として、レジスタ・ファイル、キャッシュ、またはメモリ階層からの１つまたは複数のオペランドであってよく、またはこれを含んでよい。１つまたは複数のオペランドは、例えば２進化１０進データであってよく、またはこれを含んでよい。

【0047】

別の実施形態において、ＮＺ指標およびＮＶ指標は、命令の明示的なフィールドではなく、代わりに命令の黙示的なフィールドまたはレジスタに含まれる。さらに、別の実施形態において、ＮＺ指標およびＮＶ指標は、命令自体の一部ではなく、命令にアクセスできる場所（例えば、レジスタもしくはメモリの場所）にあるか、実行する命令を修正するために使用される別の命令（例えば、プリフィックス命令）の一部である。実施形態に関係なく、ＮＺ指標およびＮＶ指標は、１つまたは複数の演算を実行する命令に関して特に与えられる命令ごとの指標である。

【0048】

図３の例における命令は、負のゼロ制御および検証なし制御に関してＮＺ指標およびＮＶ指標の両方を含むことにも留意されたい。他の実施形態において、命令は、場合によって負のゼロ制御のみまたは検証なし制御のみを行うように、指標の一方のみを含む。

【0049】

図３を続けて参照すると、命令はプロセッサの命令順序付けユニット３１０の発行キュー３０８にディスパッチされ、そこで、例えば、そのオペランドが使用可能になるまで待機する。準備ができると、プロセッサの実行ユニット３１２の適切な機能実行ユニット３１４に命令が発行される。例として、命令が１０進命令である場合には、１０進計算を実行する機能ユニットに発行され、命令が浮動小数点命令である場合には、浮動小数点機能ユニットに発行される。他の例が可能である。

【0050】

実行ユニット３１４は、実行する命令ならびにＮＺ制御指標３０４およびＮＶ指標３０６を受け取る。命令が実行され、１つまたは複数の演算が実行される。桁チェック・エラー３２２が示され、命令を実行した結果として出力データ３３２が生成される。

【0051】

本明細書に記載の態様によれば、ＮＺ制御指標はゼロ符号制御コンポーネント３２６に入力され、ＮＶ指標は、３２２で桁チェック・エラーが報告されるかどうかを示すために使用される論理演算子、すなわちＡＮＤゲート３２０に入力される。ＮＶ指標に関して、桁検証チェック制御が有効にされ、例えばＮＶ＝１であることにより、桁検証チェックを制御し、３２２で桁チェック・エラーがないことを強制的に報告する場合には、桁チェック・エラー３２２は、桁検証エラーがあることを桁検証チェック３１８が示しているかどうかに関係なく、桁チェック・エラーがないことを示すものとなる。負のゼロ制御が有効にされ、例えばＮＺ＝１であることにより、負のゼロが許容可能な出力データ結果であることを示す場合には、正または負の符号付きのゼロの結果が命令の実行の出力であってよい。負のゼロ制御が無効にされ、例えばＮＺ＝０である場合には、本明細書に記載の態様により、計算３２４のゼロの結果の符号３２８が、例えば負から正への潜在的な反転を受け、計算３２４の結果が負のゼロであったとしても、出力データ３３２の数字３３０が、例えば正の符号３２８を有するようになっている。

【0052】

負のゼロ制御（ＮＺ）指標は、負のゼロ制御を有効または無効にすることにより、計算３２４の出力ゼロ値の符号を制御する効果を有する。負のゼロ制御が有効にされていることは、負のゼロの結果を実行の出力とすることを可能にする命令の実行を制御することを指す。負のゼロ制御がＮＺ指標を用いて無効にされると、これにより、特定の、例えば正符号をゼロの大きさの結果に強制することができる。この強制は、計算３２４により出力された結果の符号に対する操作が必ず行われることを意味するのではなく、結果に既に正符号が付いている場合、符号は、強制的な正の出力を受けたとしても変更されないことに留意されたい。計算３２４の結果の符号を変更するかどうかは、例えば、所与の命令についての特定の符号演算に依存し得る。例えば、ある命令を、特定の符号演算に対応する異なるモードで実行することができる。そのような１つの符号演算は、処理の任意の結果が正符号を有することを示すことができる。この場合には、ＮＺが有効にされているかどうかに関係なく、ゼロの大きさの値の符号の反転が生じる可能性がある。

【0053】

したがって、計算３２４により計算された結果に符号変更を行うか行わないかは、命令の入力データ、計算自体、ＮＺ制御指標、および符号演算に応じて変化する。一部の例において、図５Ｂに示すようなルックアップ・テーブルを使用して、ゼロ符号制御３２６が計算３２４により与えられた符号を反転させるか維持するかを示す。ゼロ符号制御３２６は、計算３２４により出力されたゼロの結果の符号を維持するか、代わりに符号を反転させるかを制御する。

【0054】

例示のために、４つのモード、すなわち、維持、補完、強制正、および強制負に対応する符号演算を有するＶＰＳＯＰ命令の例を挙げる。強制正の場合、出力は常に正符号が付けられる。出力のゼロの大きさの結果は、ＮＺ＝０であるかＮＺ＝１であるかに関係なく、正符号が付けられる（例えば００ ０Ｃまたは００ ０Ｆ）。したがって、負符号が付いた任意のゼロの大きさの結果（例えば００ ０Ｄ）は、ＮＺ指標の値に関係なく強制的に正（例えば００ ０Ｃまたは００ ０Ｆ）となる。

【0055】

維持の場合は、値の符号を維持する。負のゼロ、例えば００ ０Ｄの従来のＶＰＳＯＰ処理は、結果の符号を維持することを示す符号演算にかかわらず正のゼロを生成する。これは、従来のＶＰＳＯＰが負符号の付いたゼロを出力しないからである。しかしながら、本明細書に記載の負のゼロ機能により、負のゼロ制御が有効にされている場合は、結果が異なる。例えば、負のゼロ制御が有効にされていなない（ＮＺ＝０）場合、実行は正符号を強制的に負のゼロの結果にする。命令は、維持の場合に正のゼロを出力する。代わりにＮＺ＝１であって、負のゼロ制御を有効にする場合には、本明細書に記載の態様により、負のゼロ入力が維持され、負のゼロとして出力される。すなわち、ＮＺ＝０のとき、負のゼロの結果は、従来のＶＰＳＯＰの強制正の実施または本明細書に記載の処理を受けない。

【0056】

強制負の場合、従来のＶＰＳＯＰ処理はゼロ出力が負符号を有することを許可しないため、ゼロの大きさの値の出力は正のゼロになる。したがって、従来のＶＰＳＯＰ処理の例は、入力００ ０ｘ（ｘは任意の入力符号）に正のゼロを出力する。ＮＺ＝０の場合には、負のゼロ制御は有効にされず、出力は従来の機能と同様、すなわち正のゼロになる。しかしながら、代わりにＮＺ＝１の場合には、本明細書に記載の態様により、負のゼロの出力が可能になる。負符号が付いたゼロ値の結果を行け取っているゼロ符号制御３２６は、負のゼロを出力する。したがって、入力００ ０ｘ（ｘは任意の入力符号）は負のゼロの出力となる。

【0057】

補完の場合、従来のＶＰＳＯＰ処理は、出力の負のゼロに正のゼロを補完しない。しかしながら、負のゼロ制御が有効にされている（例えばＮＺ＝１）状態で、負のゼロの生成および出力が可能になる。ゼロ符号制御３２６は、いずれかの符号のゼロの大きさの結果を命令の出力として渡すことにより、正のゼロ入力の補完を可能にする。したがって、入力の正のゼロは負のゼロに変更され、そのように出力される。

【0058】

図４Ａを参照して、負のゼロ制御指標に関連付けられた処理に関するさらなる詳細について説明する。一例において、この処理は、プロセッサ１０２またはプロセッサ２０４などのプロセッサにより実行される。

【0059】

図４Ａを参照すると、最初に、ステップ４００で、命令がプロセッサの実行ユニット（例えば、実行ユニット３１２）に発行される。ステップ４０２で、命令がプロセッサの実行ユニットにより実行されて計算を実行する。問合せ４０４で、結果がゼロの大きさ（すなわち数値ゼロ）を有するかどうかを判定する。結果がゼロの大きさを有していない場合（４０４、Ｎ）には、ステップ４１０で、プロセスは、例えば、符号付けされた結果を含むデータを出力する。代わりに４０４で結果がゼロの大きさを有する場合（４０４、Ｙ）には、問合せ４０６で、プロセスはＮＺが０に等しいかどうかを判定する。ＮＺがゼロに等しくない場合（４０６、Ｎ）、例えばＮＺ＝１である場合には、負のゼロ制御は有効にされ、したがって、正のゼロの結果に伴う負のゼロの大きさの結果が有効にされて出力される。プロセスはステップ４１０に進み、正または負に符号付けされた結果を含むデータを出力する。そうでなく、ＮＺが０に等しい場合（４０６、Ｙ）、負のゼロ制御は無効にされ、プロセスは進んで、ステップ４０８で強制的に正符号を結果とし、ステップ４１０で強制正符号を含む結果を含むデータを出力する。強制的に正符号にすることは、結果の符号に変更を行ったこと自体を暗示するものではなく、結果に正符号が付けられた場合には、変更は不要であることに留意されたい。このシナリオにおいても、正のゼロの結果は、記載したプロセスの強制正符号の態様（ステップ４０８）を受けることがあり、出力データの一部としてそこから出力される（ステップ４１０）。

【0060】

一部の例において、負のゼロ制御は、負のゼロ指標が設定されるときに有効にされると言われている。負のゼロ制御指標は、例えば図４Ａに示すように、規定値、例えば１に設定されるときに設定されると言われている。負のゼロ制御指標が別の規定値、例えばゼロ（「０」）に設定される場合には、負のゼロ制御は有効にされない。負のゼロ制御を有効および無効にするための特定の規定値は変化することができ、例えば「０」は負のゼロ制御を有効にすることができ、「１」は負のゼロ制御を無効にすることができる。

【0061】

図３に戻って参照すると、検証チェック３１８は、命令の入力データ３１６、例えば入力オペランドに対する桁検証チェックを含む。桁検証チェックとは、入力オペランドが例えば０～９の範囲の有効な桁を含むことをチェックすることである。しかしながら、これは、有効な数が文字と数字の組合せにより桁として形成されている場合、例えば、Ａが値の残りの範囲（Ａ～Ｆ）における非数値符号化を表す場合には問題となり得る。

【0062】

図３の態様によれば、検証チェック３１８が実行され、出力がＡＮＤゲート３２０に送られて、別の入力、この場合はＮＶ指標（または、その修正変形、例えば反転）とＡＮＤ演算される。ＡＮＤゲートの出力は桁チェック・エラー指標３２２である。ＡＮＤゲートは、ＡＮＤゲートに送られた検証チェック３１８の結果を桁チェック・エラー３２２として使用するかどうかを制御する。その結果を偽値、例えば「０」とＡＮＤ演算すると、桁チェック・エラー３２２に関して常に偽の（例えば「０」）結果が生成される。これは桁チェック・エラーが存在しないことを意味すると解釈される。値「１」または別の真値とＡＮＤ演算すると、３１８の出力、すなわち桁チェック・エラーが３１８により示されたかどうかに応じた、真または偽の桁チェック・エラーが効果的に生じる。このようにして、検証チェック３１８の結果を桁チェック・エラー３２２として選択的に使用しても使用しなくてもよく、この選択的制御を本明細書で「検証チェック制御」と称する。有効にされている場合、制御は桁チェック・エラー指標３２２を制御するように働く。無効にされている場合には、そのような制御は働かず、桁チェック・エラー指標３２２は、例えば、検証チェック３１８により示されたものとなる。

【0063】

一部の例において、桁検証チェック制御は、検証なし制御指標が設定されるときに有効にされると言われている。検証なし制御指標は、例えば、規定値、例えば１に設定されるときに設定されると言われている。検証なし制御指標が別の規定値（例えば、ゼロ）に設定される場合には、検証なし制御は有効にされない。検証なし制御を有効および無効にするための特定の規定値は変化することができ、例えば「０」は検証なし制御を有効にすることができ、「１」は検証なし制御を無効にすることができる。

【0064】

一部の例において、ＮＶ指標は、桁チェック・エラー指標３２２を設定する際に使用される。特定の一例において、ＮＶは単一のビットであり、１に設定されると、検証チェック３１８の結果が抑制されること、すなわち、検証なし制御が有効にされることを示す。ＡＮＤゲートを使用する図３のような場合、ＮＶビットをＡＮＤゲート３２０に入力する前に反転させることができる。１を「偽」値である０に反転させることにより、ＡＮＤゲート３２０は少なくとも１つの偽値を受け取って、ＡＮＤゲートは桁チェック・エラーがないことを示す「偽」を桁チェック・エラー３２２として出力する。これは、桁チェック・エラーが検証チェック３１８により示されたかどうかとは関係ない。

【0065】

図３におけるＡＮＤゲートの使用は、桁チェック・エラーが３２２により示されるかどうかを制御することの一例に過ぎない。別の例として、ＡＮＤゲートまたは他のハードウェア回路が、検証チェック３１８の前に位置し、少なくともＮＶ指標の値を入力として利用する。検証チェックの前に位置するこの回路は、桁チェック・エラーがないことを検証チェックに示させるいくつかの有効な入力を検証チェック３１８に出力するように構成されていてよい。例えば、検証チェックにゼロ値を入力すると、桁チェック・エラーがないことを示すことができる。ＮＶ＝１であって検証なし制御を有効にする特定の例において、ＮＶ指標はゼロに反転されてＡＮＤゲートに入力され、ＡＮＤゲートの出力が検証チェック３１８への入力として送られる。それにより、検証チェック３１８への入力をゼロにし、検証チェックから０の出力を生じさせることにより、桁チェック・エラー３２２がないことを示す。

【0066】

図４Ｂを参照して、検証なし制御の使用に関連付けられた処理について説明する。一例において、この処理は、プロセッサ１０２またはプロセッサ２０４などのプロセッサにより実行される。

【0067】

図４Ｂを参照すると、最初に、ステップ４２０で、命令がプロセッサの実行ユニット（例えば、実行ユニット３１２）に発行される。ステップ４２２で、命令がプロセッサの実行ユニットにより実行されて検証チェック、例えば桁検証チェックを実行する。問合せ４２４で、桁検証チェック制御が有効にされているかどうかを判定する。桁検証チェック制御とは、出力される桁チェック・エラー指標（３２２）に制御を加えるか否かを指す。検証チェック制御が有効にされていることは、桁チェック・エラー指標に制御が加えられないことを意味する（例えば、桁チェック・エラーがないことを示す）。制御が無効にされていることは、桁チェック・エラー指標にそのような制御が加えられず、桁チェック・エラー指標が、例えば、検証チェック４２２により示されたものであることを意味する。一例において、この判定は、検証なし（ＮＶ）指標をチェックすることにより行われる。桁検証チェック制御が有効にされている場合（４２４、Ｙ）には、ステップ４２６で、桁チェック・エラー指標に、桁チェック・エラーがないことを示すように強制する。特定の例において、これは、桁検証チェックの出力をＡＮＤゲートなどの回路に送って、回路の出力が桁チェック・エラーがないことを示す桁チェック・エラー指標３２２になるようにすることによって達成される。

【0068】

代わりに検証チェック制御が有効にされていないと判定された場合（４２４、Ｎ）には、ステップ４２８で、プロセスは、桁検証チェックの結果を桁チェック・エラー指標の出力として使用する。

【0069】

したがって、本明細書に記載の態様は、ＢＣＤ桁チェックの抑制およびゼロの大きさの結果のＢＣＤ符号の維持または反転を命令語で符号化するものである。

【0070】

図３および図４Ｂの例では、桁検証チェックは無条件に実行され、その出力は、（ｉ）エラーがないことを示すように選択的に操作される、または（ｉｉ）出力桁チェック・エラー指標としてスルーすることができる。検証なし制御が有効にされている場合、結果はチェック・エラーの抑制である。しかしながら、一部の実施形態において、桁検証チェック制御が有効にされている場合、検証チェックはすべて省略される。言い換えると、いくつかのシナリオにおいて、例えば対象命令が選択されたソフトウェア・コードを用いてアーキテクチャ上でエミュレートされている場合、検証チェック３１８自体を阻止するか、またはすべて省略することができる。その場合、ＮＶ指標をチェックすることができ、桁チェック検証制御が有効にされていることを示す規定値にＮＶが設定されている場合、ソフトウェアの桁チェック処理を省くことができる。

【0071】

前述したように、負のゼロ制御指標または検証なし指標あるいはその両方を新しい命令に組み込む、または既存の命令に対する修正もしくは拡張として組み込むことができる。命令の一例は、既知のＶＰＳＯＰ命令の変形である。図５Ａ～図５Ｅは、本明細書に記載の態様により構成された命令の例の特徴を示す。

【0072】

図５Ａは、例示的な命令形式を示す。命令は、演算コード・フィールド５０２ａ、５０２ｂ、第１のオペランドのための第１のオペランド・フィールド５０４、第２のオペランドのための第２のオペランド・フィールド５０６、中間データ・フィールド５０８、５１０、マスク・フィールド５１２、および拡張フィールド５１４を含む。

【0073】

この命令では、第２のオペランドの修正された符号および指定された右端桁数が、第１のオペランドの場所に入れられ、他の桁がゼロに設定される。オペランドおよび結果は、符号付きパック１０進形式である。

【0074】

オペランド２検証なし（ＮＶ）制御が１でない場合、第２のオペランドのすべての桁コードを妥当性に関してチェックする。命令の例の演算を示す表である図５Ｂに明示するように、第２のオペランドの符号コードを、符号演算（ＳＯ）制御、オペランド２符号検証（ＳＶ）制御、およびオペランド２検証なし（ＮＶ）制御に基づいて、妥当性に関してチェックする。表は、以下の列、すなわち、符号演算（ＳＯ）５２０、結果の大きさ（ＲＤＣ適用後）５２２、Ｖ２符号５２４、正符号コード（ＰＣ）５２６、負のゼロ（ＮＺ）５２８、Ｖ２符号コード妥当性チェック５３０、～の場合に実行するＶ２桁コード妥当性チェック５３２、結果符号コード（ｈｅｘ）５３４、および条件コード５３６を含む。

【0075】

図５Ｂに明示するように、結果符号コードは、ＳＯ制御、第２のオペランド符号、第２のオペランド桁、結果桁数（ＲＤＣ）制御、正符号コード（ＰＣ）制御、および負のゼロ（ＮＺ）制御に応じて変化する。

【0076】

図５Ｂにおいて、「－」は、結果がこの値に依存しないことを示し、「ａ」は、結果のいずれかのビットがゼロ以外である場合に結果の大きさがゼロ以外とみなされることを示し、「ｂ」は、０～９の符号コードが無効とみなされることを示し、「ｃ」は、これにより抑制データ例外を生成することを示し、「ｄ」は、表が非オーバフローの場合の条件コードを示していることを示し、オーバフローの場合は条件コード３（ＣＣ３）を与える。

【0077】

ＲＤＣ制御が、第２のオペランドの左端のゼロ以外の桁をすべて含むのに十分な桁を指定していない場合、１０進オーバフローが発生する。その演算は完了する。オーバフロー桁を無視することによって結果が取得され、条件コード・セット（ＣＳ）・フラグが１の場合、条件コード３が設定される。ＰＳＷの１０進オーバフロー・マスクが１であり、命令オーバフロー・マスク（ＩＯＭ）がゼロの場合、１０進オーバフローのためのプログラム割込みが発生する。

【0078】

ＲＤＣ制御が３１桁未満を指定している場合、第１のオペランドの残りの左端桁にゼロが入れられる。

【0079】

図５ＡのＩ３フィールド５１０は、命令オーバフロー・マスク（ＩＯＭ）５３８および結果桁数（ＲＤＣ）５４０を含む、図５Ｃに示す例示的な形式を有する。特定の例において、Ｉ３フィールドは８ビット長であり、ＩＯＭは最初のビットであるビット０であり、ＲＤＣは最後の５ビット（すなわちビット３～７）である。

【0080】

ＩＯＭ５３８に関し、Ｖｅｃｔｏｒ－Ｐａｃｋｅｄ－Ｄｅｃｉｍａｌ－Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆａｃｉｌｉｔｙがインストールされていない、またはビット０がゼロの場合、１０進オーバフローのためのプログラム割込みがＰＳＷの１０進オーバフロー・マスクに応じて提示される。Ｖｅｃｔｏｒ－Ｐａｃｋｅｄ－Ｄｅｃｉｍａｌ－Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆａｃｉｌｉｔｙがインストールされ、ビット０が１の場合、１０進オーバフローのためのプログラム割込みは、ＰＳＷの１０進オーバフロー・マスクの値に関係なく認識されない。

【0081】

ＲＤＣ５４０、すなわちビット３～７に関し、これらは、第１のオペランドに入れられる第２のオペランドの右端桁数を指定する符号なしの２進数を含む。第２のオペランドの大きさが、指定の桁数により表すことのできる最大１０進数よりも大きい場合、１０進オーバフローが発生し、１０進オーバフロー・マスクが１の場合、１０進オーバフローのためのプログラム割込みが発生する。ＲＤＣフィールドがゼロの場合、指定例外が認識される。

【0082】

この例では、Ｉ３のビット１～２がリザーブされ、オプションである。一部の例において、これらはゼロを含むものである。Ｖｅｃｔｏｒ－Ｐａｃｋｅｄ－Ｄｅｃｉｍａｌ－Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆａｃｉｌｉｔｙがインストールされていない場合には、Ｉ３のビット０もリザーブされてよく、ゼロを含むものである。それ以外の場合、指定例外が認識される。

【0083】

図５ＡのＩ４フィールド５０８は、図５Ｄに示す例示的な形式を有する。

【0084】

検証なし（ＮＶ）５４２は、Ｉ４フィールドのビット０の１ビット・フィールドである。ビット０がゼロであるか、またはＶｅｃｔｏｒ－Ｐａｃｋｅｄ－Ｄｅｃｉｍａｌ－Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆａｃｉｌｉｔｙがインストールされていない場合には、第２のオペランドの桁が妥当性に関してチェックされる。ＳＯ制御が符号の維持を指定する場合には、第２のオペランドの符号コードも妥当性に関してチェックされる。符号コードの妥当性は、ＳＯ制御が符号の補完を指定する場合には常にチェックされ、ＳＯ制御が強制正または強制負を指定する場合にはＳＶ制御に依存する。妥当性チェックが失敗すると、データ例外が認識される。代わりにビット０が「１」に設定されて、桁検証チェック制御が有効にされていることを示す場合には、第２のオペランドの桁は妥当性に関してチェックされず、または本明細書で説明するように、そのようなチェックのいずれの結果も抑制され、ＳＯ制御が符号の維持を指定する場合には、第２のオペランドの符号コードもチェックされない。

【0085】

負のゼロ（ＮＺ）５４４は、Ｉ４フィールドのビット１の１ビット・フィールドである。ビット１がゼロであるか、またはＶｅｃｔｏｒ－Ｐａｃｋｅｄ－Ｄｅｃｉｍａｌ－Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆａｃｉｌｉｔｙがインストールされていない場合、ＲＤＣの適用後のゼロの結果は正符号となる。代わりにビット１が１であり、負のゼロ制御が有効にされている、例えばＮＺ＝１であることを示す場合には、ＳＯ制御が強制正または強制負を指定しなければ、ＲＤＣの適用後のゼロの結果の符号は第２のオペランドの符号に依存する。

【0086】

符号演算（ＳＯ）５４６は、Ｉ４フィールドのビット４～５の２ビット・フィールドである。ＳＯビットは、結果の符号コードを判定する際に使用される符号演算を指定する。図５Ｂの表に明示するように、結果の符号コードは、ＳＯ制御、第２のオペランドの符号、第２のオペランドの桁、ＲＤＣ制御、およびＰＣビットに応じて変化する。

【0087】

正符号コード（ＰＣ）５４８は、Ｉ４フィールドのビット６の１ビット・フィールドである。ビット６が１の場合、結果が正であるときに符号コード１１１１が使用される。ビット６がゼロの場合、結果が正であるときに符号コード１１００が使用される。

【0088】

オペランド２符号検証（ＳＶ）５５０は、Ｉ４フィールドのビット７の１ビット・フィールドである。ビット７が１であり、ＳＯ制御が強制正または強制負を指定する場合には、第２のオペランドの符号コードが妥当性に関してチェックされる。ビット７がゼロであり、ＳＯ制御が強制正または強制負を指定する場合には、第２のオペランドの符号コードは妥当性に関してチェックされない。ＳＯ制御が符号の維持または補完を指定するとき、第２のオペランドの符号コードは、ＮＶビット値に基づいて、妥当性に関してチェックされる。妥当性チェックが失敗すると、データ例外が認識される。

【0089】

一部の例において、Ｉ４フィールドのビット２～３は無視されるが、ゼロを含むものであり、それ以外の場合、プログラムは将来、互換性を持って動作しないおそれがある。

【0090】

図５ＡのＭ５フィールド５１２は、条件コード・セット（ＣＳ）・フィールド５５２を有する図５Ｅに示す例示的な形式を有する。一部の例において、Ｍ５は４ビット長であり、ＣＳ５５２はＭ５フィールドの最後のビットであるビット３の１ビット・フィールドである。ビット３がゼロのとき、条件コードは設定されず、変更されないままである。ビット３が１のとき、条件コードは、結果として得られる以下の条件コード部分で指定されるように設定される。Ｍ５フィールドのビット０～２は無視することができるが、ゼロを含むものであり、それ以外の場合、プログラムは将来、互換性を持って動作しないおそれがある。

【0091】

ＣＳビットが１のとき、条件コードは以下のように設定される。すなわち、０－結果はゼロ、オーバフローなし、１－結果はゼロ未満、オーバフローなし、２－結果はゼロより大きいかゼロ以外、無効な符号コード、オーバフローなし、３－オーバフロー。

【0092】

ＣＳビットがゼロのとき、条件コードは変更されないままである。

【0093】

プログラム例外の例として、ＤＸＣ ＦＥを含むデータ、ベクトル命令；ＤＸＣ ００を含むデータ、一般オペランド；１０進オーバフロー；演算（ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）のＶｅｃｔｏｒ－Ｐａｃｋｅｄ－Ｄｅｃｉｍａｌ Ｆａｃｉｌｉｔｙがインストールされていない場合）；指定；およびトランザクション制限が挙げられる。

【0094】

プログラミング上の注意として、ＣＳビットが１の場合、ゼロの正または負の符号とは関係なく、ＲＤＣ適用後のゼロの結果は常にＣＣ０となり得る。

【0095】

本明細書で説明したように、態様によれば、命令ごとの負のゼロ制御指標を使用して、負のゼロ制御が有効にされているか否かを判定する。この指標を使用することにより、通常ならいずれの出力ゼロ値も強制的に正の符号が付けられるように構成される命令に関して、負のゼロ出力を選択的に有効にすることができる。これにより、出力の正のゼロに適切に負の符号を付ける場合に、その後の処理による修正の実行を回避することができるため、追加の処理サイクルが節約され、コード長が短縮され、複雑さが軽減される。

【0096】

別の態様によれば、検証なし指標を使用して、桁検証チェック制御が有効にされているか否かを判定する。この指標を使用することにより、桁チェックの抑制を、通常なら桁チェック・エラーを示すことのある命令に関して選択的に有効にすることができる。これにより、桁チェックが、通常なら不要なデータ例外を生じさせ得る桁チェック・エラーを示す状況を回避することができる。そのような状況を回避することにより、追加の処理サイクルが節約され、コード長が短縮され、複雑さが軽減される。

【0097】

加えて、命令ごとの指標を設けることにより、ユーザ・コードは、負のゼロ制御または桁検証チェック制御あるいはその両方を実施するかどうかを、コードの異なる部分について指定することができる。

【0098】

本発明の１つまたは複数の態様は、コンピュータ技術に密接に関係し、コンピュータ内の処理を容易にして、そのパフォーマンスを向上させる。命令ごとの負のゼロ制御を提供することにより、例えば、更新された命令を有効にして所望の負のゼロ出力を生成することによってコードの最適化においてその出力の使用を可能にして、追加の処理サイクルを節約し、コード長を短縮し、複雑さを軽減することによって、パフォーマンスが向上する。命令ごとの桁検証チェック制御を提供することにより、例えば、受け取るデータ例外の数を減少させ、ユーザ・コードに柔軟性をもたらすことによって、パフォーマンスが向上する。

【0099】

命令ごとの負のゼロ制御または検証なし指標あるいはその両方を使用する命令は、異なる種類のタスクを実行する多くの種類の処理に含まれていてよい。例えば、この命令は、計算、変換、または移動、あるいはその組合せが実行される内部コンピュータ処理、認証情報を確認するセキュリティ処理、コード・エミュレーション、コード最適化、およびタスクを実行する際に算術演算を使用する任意の処理に含まれていてよい。多くの可能性が存在する。

【0100】

図６Ａ、図６Ｂは、本明細書に記載の態様による、コンピューティング環境内の処理を容易にする例示的なプロセスを示す。一部の例において、プロセスは、本明細書で説明するような１つまたは複数のコンピュータ・システムにより実行される。

【0101】

負のゼロ制御指標に関連する例示的なプロセスを示す図６Ａを参照すると、プロセスは、入力値を使用して１つまたは複数の演算を実行する命令を取得する（６０２）。１つまたは複数の演算は、命令により実行される特定の計算、例えば、データ変換、データ移動、または入力値に対する符号演算を例として含むことができる。命令は単一のアーキテクト命令であり、命令は、負のゼロ制御が命令の実行に関して有効にされているかどうかを示す負のゼロ制御指標を含む。特定の例において、負のゼロ制御指標（ＮＺ）は命令テキストに含まれるビットである。プロセスは、次に、例えば、最初に入力値を使用して１つまたは複数の演算を実行して、符号を含む結果を取得する（６０４）ことにより、命令を実行する。１つまたは複数の演算を実行することは、結果の符号を設定することを含むことができる。結果は、例えば、ゼロ符号制御を受ける計算コンポーネント（図３の３２４）の出力であってよい。

【0102】

プロセスは、結果がゼロの大きさを有するかどうかを判定する（６０６）。結果がゼロの大きさを有していない場合には、プロセスは、符号付き結果を命令の実行の一部として出力する（６１２）。そうでない場合（６０６、Ｙ）には、プロセスは、結果の符号を、例えば強制正に制御するかどうかを判定する（６０８）。判定は、負のゼロ制御が有効にされているか無効にされているか、したがって、負のゼロ制御指標（ＮＺ）が規定値に設定されているか否かに少なくとも部分的に基づく。負のゼロ制御が有効にされている、例えば、ＮＺが「１」に設定されて負のゼロ制御が有効にされていることを示す場合には、これにより、負の符号が付いたゼロの結果を出力することができる。その結果、ゼロの大きさの結果（６０４による）の符号は、強制的に正になるように制御されない。プロセスは進んで、負または正の符号を含むゼロの大きさの結果を出力する（６１２）。負のゼロ制御指標ＮＺは、例えば、命令のフィールドに位置していてよい。一部の例において、ゼロの結果の符号を制御するかどうかを判定することは、命令の実行のための選択されたモード、例えば、命令の選択された符号演算にさらに基づいており、選択された符号演算は、命令のフィールドによって選択される。これは、結果の符号を強制的に生じさせること、または命令によって実行される選択された符号演算に依存しないことを可能にすることにより、いつ符号変更を強制するかに関して柔軟性および選択性をもたらすという利点を有する。

【0103】

その後、判定（すなわち６０８）に基づき、プロセスは、さらなる処理を命令の実行の一部として実行する。前述したように、６０８で、例えば、負のゼロ制御が有効にされて（ＮＺ＝１）負および正の両方の結果が命令の実行による出力に関して有効にされているため、強制的に正のゼロにする符号制御が不要であると判定された場合には、プロセスは、演算により設定された符号を有する結果を出力する（６１２）。したがって、負のゼロ制御指標（ＮＺ）が規定値（例えば「１」）に設定されていることは、負のゼロ制御が命令の実行に関して有効にされていることを示す。判定（６０８）は、負のゼロ制御が命令の実行に関して有効にされていることに基づいて、数値ゼロの結果の符号を制御しないと判定することができ、したがって、さらなる処理は、命令の実行の出力を生成することができ、出力は符号を有する数値ゼロを含む。これは、ゼロの結果の一部として与えられた符号を、任意の特定の（例えば正）符号を強制することなく、実行の出力として渡すことができるという利点を有する。これは、通常なら強制される正のゼロに選択的にオーバライドし、代わりに負のゼロの出力を有効にする能力をもたらす。それ以外の場合、６０８で、例えば、負のゼロ制御が有効にされず（ＮＺ＝０）、したがって負のゼロの出力が許可されないため、符号制御が必要であると判定された場合（６０８、Ｙ）、プロセスはゼロの結果の符号を強制的に正にし（６１０）（例えば、最初に正であるか負であるかに関係なく、符号を無条件に正に設定することにより）、強制正符号を有する結果を出力する（６１２）。したがって、負のゼロ制御指標（ＮＺ）が規定値「１」とは異なる別の値（例えば「０」）に設定されていることは、負のゼロ制御が命令の実行に関して有効にされていないことを示す。判定（６０８）は、負のゼロ制御が有効にされていない（ＮＺ＝０）ことに基づいて、数値ゼロの符号を強制的に正にすることにより符号を制御すると判定することができ、したがって、さらなる処理は、数値の符号を強制的に正にすることによって命令の実行の出力を生成することができ、出力は強制正符号を有する数値ゼロを含む。これは、所望のときに正符号の強制を選択的に有効にすることができるという利点を有する。

【0104】

結果がゼロの大きさを有するかどうかを最初に判定する（６０６）ことにより、問合せ６０６の結果に応じて、判定（６０８）およびさらなる処理の実行（６１０／６１２）を選択的に実行しても実行しなくてもよい（すなわち省略してもよい）ことに留意されたい。これは、不要な処理を回避することができるという利点を有する。ある処理（例えば、本明細書に記載の態様による命令の挙動の一部をエミュレートするエミュレーション処理）を省略することにより、実行時間および効率を高速化し、可能であればコンピューティング・リソースを節約することができるという利点を有する。

【0105】

特定の例において、ゼロの結果（すなわち、６０４の一部として）の符号の設定によりゼロの結果の符号を負に設定し、強制（６１０）によりゼロの結果の符号を正に反転させる。あるいは、演算の実行（６０４）により結果の符号を代わりに正に設定し、符号を制御する（６０８、Ｙ）場合に強制（６１０）を含む処理を実行することにより、正符号を変更せず、正符号を含む結果を出力する。

【0106】

一部の実施形態において、入力値は２進化１０進数であり、さらなる処理および実行の出力は２進化１０進形式の負のゼロ値である。

【0107】

図６Ａのプロセスは、実行により出力された値の符号を命令ごとに制御するという利点を有する。負のゼロ制御を命令ごとに選択的に有効または無効にするができるため、特定の符号（例えば正）が不適切または望ましくない場合であっても通常なら命令処理がその符号を結果に強制し得る状況を回避する能力をもたらす。

【0108】

別の例示的な実施形態において、本明細書に記載のゼロ符号制御は、負の符号から既に強制された符号（例えば正）を有する結果をもたらす命令に対する拡張である。ＮＺ指標は、この状況において、負の符号に戻す可能な「訂正」を行うかどうかを示すことができる。本実施形態は、従来の命令が負のゼロ値に正符号を課すように構成され、その命令に対してＮＺ機能が実装されて、その従来の処理が修正されず、むしろ、ゼロ符号制御が従来の処理により符号反転（例えば正へ）を既に受けた結果を入力として利用し、適切な場合に（負の符号に戻す）訂正を加える状況において有用であり得る。本実施形態において、ＮＺ指標は、ゼロに負の符号が適切に付けられていても（例えば、正のゼロに対する補完符号演算において）、命令計算が正符号をそのゼロ値に強制したことに基づいて、もたらされたゼロの結果（正符号を有する）が符号を負に反転させる可能性があるか否かを示す。例えば、ＮＺ＝１のとき、負のゼロの結果の符号を反転させるかどうかについての問合せをトリガして、その命令についての特定の符号演算を考慮することができる。

【0109】

次に、検証なし制御を使用することに関連する例示的なプロセスを示す図６Ｂを参照すると、プロセスは、少なくとも１つの入力値を使用して１つまたは複数の演算を実行する命令を取得する（６２０）。１つまたは複数の演算は、命令により実行される特定の計算、例えば、データ変換、データ移動、または入力値に対する符号演算を含むことができる。命令は単一のアーキテクト命令であり、命令は、桁検証チェック制御が命令の実行に関して有効にされているかどうかを制御することのできる検証なし指標を含む。特定の例において、検証なし指標（ＮＶ）は命令テキストに含まれるビットである。桁検証チェック制御は、桁検証チェックに関する限り、命令の実行に基づいて示されるものを制御することを指す。検証なし指標は、例えば、命令のフィールドに位置していてよい。入力値は、本明細書に記載の態様により桁検証チェックが制御される、少なくとも１つの２進化１０進数を含むことができる。

【0110】

プロセスは、次に、例えば、検証なし指標に基づいて、桁検証チェック制御が命令の実行に関して有効にされているかどうかを判定すること（６２２）により、命令を実行する。特定の例において、この判定は、検証指標が、桁検証チェック制御が有効にされていることを示す１に設定されているかどうかをチェックする。

【0111】

プロセスは、判定に基づいて処理を実行することによって継続する。したがって、桁検証チェック制御が有効にされているという判定（６２２、Ｙ）に基づいて、例えば、検証なし指標（ＮＶ）が１などの規定値に設定されていると判定することにより、処理は、実行により出力された桁チェック・エラー指標に、少なくとも１つの入力値に関して桁チェック・エラーがないことを示すように強制する（６２４）。桁チェック・エラー指標は、例えば、図３の３２２である。

【0112】

特定の例において、命令の実行は、少なくとも１つの入力値の桁検証チェックを実行することをさらに含む。桁検証チェックは、少なくとも１つの入力値が規定位置に数字（例えば０～９）を含むかどうかを検証すること、および、桁検証チェックの一部としてのその検証に基づいて、桁チェック・エラーが少なくとも１つの入力値に関して存在するかどうかを示す結果を出力することである。特定の例において、これは図３の検証チェック３１８の出力であり、桁検証チェック制御が命令の実行に関して有効にされている場合に取り消され／抑制され得る結果である。桁検証チェックの出力結果は、桁チェック・エラーが存在するかどうかを示す。しかしながら、検証なし指標が規定値に設定されていることに基づいて、処理は、桁検証チェックの出力結果を処理して、桁チェック・エラーが存在することを桁検証チェックの出力結果が示しているかどうかに関係なく、桁チェック・エラーがないことを示すことができる。これに関し、これにより、桁チェック・エラー指標に、桁チェック・エラーがないことを示すように強制する。図３に示すような一部の例において、桁チェックが結果として０を示しているか１を示しているかに関係なく、ＡＮＤゲートが、桁検証チェックにより出力された結果を無条件に取り消す。桁検証チェックの出力結果は、その結果を、例えば、偽（「０」）入力も受け取るＡＮＤゲートに送って、桁チェック・エラーがないことを示す偽（「０」）出力を生成することを参照して処理することができる。一部の例において、ＮＶビットの値「１」が、桁検証チェック制御が有効にされていることを示し、したがって、桁チェック・エラーがないことが実行により示されるときに、１のＮＶ値が０にネゲートされ、偽入力としてＡＮＤゲートに送られて、その出力を強制的に偽にする。したがって、実行（例えば３２２）により出力された桁チェック・エラー指標は、桁検証チェックの処理済み出力結果を含むことができ、その処理済み出力結果は桁チェック・エラーがないことを示す。したがって、命令実行の一部として実行された桁検証が、桁チェック・エラーが存在することを示したとき、すなわち、いくつかの桁が桁検証チェックによりエラーであると示されているときでも、桁チェック・エラーが命令の実行全体により出力されているかどうかを制御することができる。これは、桁が桁検証チェックにより予想される範囲内にないときに桁検証チェックによりもたらされる結果を選択的にオーバライドする能力をもたらすという利点を有する。

【0113】

一部の例において、命令の実行の一部として実行される桁検証チェックの出力は、桁チェック・エラーがないことが桁検証チェックにより報告されることを保証する入力を桁検証チェックに与えることによって制御される。したがって、検証なし指標が規定値に設定されて桁検証チェック制御が有効にされていることを示していることに基づいて、処理は、少なくとも１つの入力値以外の、選択された少なくとも１つの予め定めた値を入力として桁検証チェックに送ることを含むことができる。少なくとも１つの予め定めた入力は、桁検証チェックの構成に基づいて、すなわち桁検証チェックが、予め定めた入力値に基づいて桁チェック・エラーがないことを示すようにその出力結果について構成されていることに基づいて、選択することができる。したがって、実行（例えば３２２）により出力された桁チェック・エラー指標は、予め選択された入力値に基づいて桁チェック・エラーがないことを示す桁検証チェックの出力結果を含むことができる。これは、命令の実行の一部として実行された検証チェックの出力または演算を改変することなく、桁チェック・エラーが示されているかどうかを制御する方法を提供するという利点を有する。

【0114】

いくつかの例において、命令の実行は、命令の実行のエミュレートが特定のコードの実行により進行するエミュレート環境で進行する。そのコードの一部は、命令の一般的な処理の桁検証チェック（図３の３１８）をエミュレートすることができる。これらの状況において、桁検証チェック制御が有効にされているときに、桁検証チェックをエミュレートする特定のコードの実行をすべて回避または省略することができる。したがって、検証なし指標が規定値に設定されていることに基づいて、少なくとも１つの入力値が規定位置にある数字を含むかどうかを検証するための少なくとも１つの入力値の桁検証チェックが省略される。これは、検証チェックをすべて回避することができるため、実行速度を増加させ、リソースの消費を低減させ、コードの実行に効率をもたらす可能性があるという利点を有する。

【0115】

また、前述したように、処理は、検証なし指標（ＮＶ）を、桁チェック・エラーがないことを示すように桁チェック・エラー指標（３２２）を設定するハードウェア（例えばＡＮＤゲート）への入力として使用することができる。そのような使用は、例えば、ＮＶ値「１」を「０」に変換し、これを次にＡＮＤゲートに入力して偽（「０」）出力を強制することを含むことができる。

【0116】

図６Ｂの判定６２２に戻って参照すると、桁検証チェック制御を有効にするための規定値は、第１の値であってよく、検証なし指標が第１の値とは異なる第２の値に設定されることに基づいて、桁検証チェック制御は無効にされ、そのように判定される（６２２、Ｎ）。この場合、プロセスは、少なくとも１つの入力値に対して桁検証チェックを実行し、少なくとも１つの入力値が規定位置に数字（０～９）を含むかどうかを検証し、検証に基づいて、少なくとも１つの入力値に関して桁チェック・エラーが存在するかどうかを示す結果を出力する（６２６）ことができる。桁検証チェックを判定６２２の前に実施しても後に実施してもよいことに留意されたい。

【0117】

いずれの場合でも、桁検証制御が有効にされていない（６２２、Ｎ）ことに基づいて、プロセスは６２６から進んで、桁検証チェックの結果を、実行（すなわち図３の３２２）により出力された桁チェック・エラー指標として使用する（６２８）。例えば、桁検証チェック制御が無効にされている場合には、桁検証チェックから得られた桁チェック・エラー結果は何でも、命令の実行により出力された桁チェック・エラー指標（例えば３２２）として使用する。

【0118】

図６Ｂのプロセスは、桁検証チェック・エラーが命令の実行により示されているかどうかを命令ごとに制御するという利点を有する。桁チェック・エラーの表示を命令ごとに選択的に有効または無効にすることができるため、検証チェックが通常なら、入力桁が予想される範囲（例えば０～９）にないことに基づいて桁チェック・エラーをもたらすが、それにもかかわらず桁は有効であるときに、桁チェック・エラーがないことを伝える能力をもたらす。これは、例えば、入力桁が数値（０～９）ではなく、値の残りの範囲Ａ～Ｆの非数値符号化である状況において有利である。

【0119】

他の変形形態および実施形態が可能である。

【0120】

様々な例を提示したが、特許請求される態様の思想から逸脱することなく、変形形態が可能である。

【0121】

本明細書に記載のプロセスを、本明細書に記載されるような１つまたは複数のコンピュータ・システムにより単独でまたは集合的に実行することができ、本明細書に記載の態様を多くの種類のコンピューティング環境により使用することができる。図７Ａを参照しながら、本発明の１つまたは複数の態様を組み込んで使用するコンピューティング環境の別の実施形態について説明する。この例において、コンピューティング環境１０は、例えば、ネイティブ中央処理装置（ＣＰＵ）１２と、メモリ１４と、例えば１つまたは複数のバス１８または他の接続機構あるいはその両方を介して互いに結合された１つまたは複数の入出力デバイスまたはインターフェース１６あるいはその両方とを含む。例として、コンピューティング環境１０は、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション、ニューヨーク州アーモンクにより提供されるＰｏｗｅｒＰＣ（Ｒ）プロセッサ、ヒューレット・パッカード、カリフォルニア州パロ・アルトにより提供されるＩｎｔｅｌ（Ｒ） Ｉｔａｎｉｕｍ ＩＩプロセッサ内蔵ＨＰ Ｓｕｐｅｒｄｏｍｅ、または、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション、ヒューレット・パッカード、インテル、オラクルなどによって提供されるアーキテクチャに基づく他のマシン、あるいはその組合せを含むことができる。ＩＢＭ、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ、ＩＢＭ Ｚ、ｚ／ＯＳ、ＰＲ／ＳＭ、およびＰｏｗｅｒＰＣは、少なくとも１つの管轄区域におけるインターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーションの商標または登録商標である。ＩｎｔｅｌおよびＩｔａｎｉｕｍは、米国およびその他の国におけるインテルまたはその子会社の商標または登録商標である。

【0122】

ネイティブ中央処理装置１２は、環境内での処理中に使用される、１つまたは複数の汎用レジスタまたは１つまたは複数の専用レジスタあるいはその両方などの、１つまたは複数のネイティブ・レジスタ２０を含む。これらのレジスタは、任意の特定の時点における環境の状態を表す情報を含む。

【0123】

さらに、ネイティブ中央処理装置１２は、メモリ１４に記憶されている命令およびコードを実行する。特定の一例において、中央処理装置は、メモリ１４に記憶されているエミュレータ・コード２２を実行する。このコードは、１つのアーキテクチャにおいて構成されたコンピューティング環境が別のアーキテクチャをエミュレートできるようにする。例えば、エミュレータ・コード２２は、ＰｏｗｅｒＰＣプロセッサ、ＨＰ Ｓｕｐｅｒｄｏｍｅサーバなどの、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）ハードウェア・アーキテクチャ以外のアーキテクチャに基づくマシンが、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）ハードウェア・アーキテクチャをエミュレートし、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）ハードウェア・アーキテクチャに基づいて開発されたソフトウェアおよび命令を実行できるようにする。

【0124】

図７Ｂを参照しながら、エミュレータ・コード２２に関するさらなる詳細について説明する。メモリ１４に記憶されているゲスト命令３０が、ネイティブＣＰＵ１２のアーキテクチャ以外のアーキテクチャで実行されるように開発された（例えばマシン命令と相互に関係する）ソフトウェア命令を含む。例えば、ゲスト命令３０は、ｚ／Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（Ｒ）ハードウェア・アーキテクチャに基づいてプロセッサ上で実行されるように設計されていてよいが、代わりに、例えばＩｎｔｅｌ（Ｒ） Ｉｔａｎｉｕｍ ＩＩプロセッサであり得るネイティブＣＰＵ１２上でエミュレートされている。一例において、エミュレータ・コード２２は、メモリ１４から１つまたは複数のゲスト命令３０を取得し、場合により、取得された命令のためにローカル・バッファリングを行うための命令フェッチ・ルーチン３２を含む。また、取得されたゲスト命令の種類を決定し、そのゲスト命令を１つまたは複数の対応するネイティブ命令３６に変換するための命令変換ルーチン３４も含む。この変換は、例えば、ゲスト命令によって実行される機能を識別することと、その機能を実行するためのネイティブ命令を選択することとを含む。

【0125】

さらに、エミュレータ・コード２２は、ネイティブ命令を実行させるためのエミュレーション制御ルーチン４０を含む。エミュレーション制御ルーチン４０は、ネイティブＣＰＵ１２に、１つまたは複数の事前に取得されたゲスト命令をエミュレートするネイティブ命令のルーチンを実行させることができ、そのような実行の終わりに、次のゲスト命令またはゲスト命令のグループの取得をエミュレートするために命令フェッチ・ルーチンに制御を戻させることができる。ネイティブ命令３６の実行は、変換ルーチンによって判定されるように、メモリ１４からレジスタにデータをロードすること、レジスタからメモリにデータを格納し戻すこと、または何らかの種類の算術演算または論理演算を実行することを含むことができる。

【0126】

各ルーチンは、例えば、メモリに記憶されたソフトウェアに実装され、ネイティブ中央処理装置１２によって実行される。他の例において、ルーチンまたは演算のうちの１つまたは複数が、ファームウェア、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの何らかの組合せに実装される。エミュレートされるプロセッサのレジスタは、ネイティブＣＰＵのレジスタ２０を使用して、またはメモリ１４内の場所を使用してエミュレートされてよい。実施形態において、ゲスト命令３０と、ネイティブ命令３６と、エミュレータ・コード２２とが同じメモリにあってよく、または異なるメモリ・デバイスに分散されてもよい。

【0127】

上記のコンピューティング環境は、使用可能なコンピューティング環境の例に過ぎない。区分されていない環境、区分された環境、またはエミュレートされた環境、あるいはその組合せを含むがこれらに限定されない他の環境を使用してもよく、実施形態はいずれか１つの環境に限定されない。

【0128】

各コンピューティング環境は、本発明の１つまたは複数の態様を含むように構成することができる。例えば、本発明の１つまたは複数の態様により、各コンピューティング環境は、オーバフロー処理を行うように構成されてよい。

【0129】

本開示はクラウド・コンピューティングの詳細な説明を含むが、本明細書に記載の教示の実装は、クラウド・コンピューティング環境に限定されないことを理解されたい。むしろ、本発明の実施形態は、現在既知であるか、または今後開発される任意の他の種類のコンピューティング環境と組み合わせて実装することができる。

【0130】

クラウド・コンピューティングは、構成可能な計算リソース（例えば、ネットワーク、ネットワーク帯域幅、サーバ、処理、メモリ、ストレージ、アプリケーション、仮想マシン、およびサービス）の共有プールへの便利なオンデマンドのネットワーク・アクセスを可能にするためのサービス提供モデルであり、管理上の手間またはサービス・プロバイダとの対話を最小限に抑えて、これらのリソースを迅速にプロビジョニングおよびリリースすることができる。このクラウド・モデルは、少なくとも５つの特徴、少なくとも３つのサービス・モデル、および少なくとも４つの展開モデルを含むことができる。

【0131】

特徴は次のとおりである。

【0132】

オンデマンドのセルフ・サービス：クラウド・コンシューマは、サービス・プロバイダとの人間的な対話を必要とせずに、サーバ時間およびネットワーク・ストレージなどのコンピューティング機能を一方的に、必要に応じて自動的にプロビジョニングすることができる。

【0133】

幅広いネットワーク・アクセス：機能は、ネットワークを経由して利用可能であり、標準的なメカニズムを通じてアクセスできるため、異種のシン・クライアントまたはシック・クライアント・プラットフォーム（例えば、携帯電話、ラップトップ、およびＰＤＡ）による使用を促進する。

【0134】

リソース・プーリング：プロバイダのコンピューティング・リソースは、プールされて、マルチテナント・モデルを使用して複数のコンシューマに提供される。異なる物理的および仮想的リソースが、要求に従って動的に割り当ておよび再割り当てされる。コンシューマは通常、提供されるリソースの正確な場所を制御することも知ることもないが、より高い抽象レベル（例えば、国、州、データセンタ）で場所を指定できる場合があるという点で、場所に依存しないという感覚がある。

【0135】

迅速な順応性：機能は、迅速かつ柔軟に、場合によっては自動的にプロビジョニングされ、素早くスケールアウトし、迅速にリリースされて素早くスケールインすることができる。コンシューマにとって、プロビジョニングに使用できる機能は無制限に見えることが多く、任意の量をいつでも購入できる。

【0136】

測定されるサービス：クラウド・システムは、サービスの種類（例えば、ストレージ、処理、帯域幅、およびアクティブなユーザ・アカウント）に適した抽象レベルで計測機能を活用することによって、リソースの使用を自動的に制御および最適化する。リソースの使用量を監視、制御、および報告することができ、利用されるサービスのプロバイダとコンシューマの両方に透明性が提供される。

【0137】

サービス・モデルは次のとおりである。

【0138】

サービスとしてのソフトウェア（ＳａａＳ）：コンシューマに提供される機能は、クラウド・インフラストラクチャ上で実行されているプロバイダのアプリケーションを使用することである。アプリケーションには、ウェブ・ブラウザ（例えば、ウェブ・ベースの電子メール）などのシン・クライアント・インターフェースを介して、様々なクライアント・デバイスからアクセスできる。コンシューマは、限定されたユーザ固有のアプリケーション構成設定を除いて、ネットワーク、サーバ、オペレーティング・システム、ストレージ、または個々のアプリケーション機能を含む、基盤となるクラウド・インフラストラクチャを管理することも制御することもない。

【0139】

サービスとしてのプラットフォーム（ＰａａＳ）：コンシューマに提供される機能は、プロバイダによってサポートされるプログラミング言語およびツールを使用して作成された、コンシューマが作成または取得したアプリケーションをクラウド・インフラストラクチャに展開することである。コンシューマは、ネットワーク、サーバ、オペレーティング・システム、またはストレージを含む、基盤となるクラウド・インフラストラクチャを管理することも制御することもないが、展開されたアプリケーション、および場合により、アプリケーション・ホスティング環境の構成を制御する。

【0140】

サービスとしてのインフラストラクチャ（ＩａａＳ）：コンシューマに提供される機能は、処理、ストレージ、ネットワーク、および他の基本的なコンピューティング・リソースのプロビジョニングであり、コンシューマは、オペレーティング・システムおよびアプリケーションを含むことができる任意のソフトウェアを展開および実行することができる。コンシューマは、基盤となるクラウド・インフラストラクチャを管理することも制御することもないが、オペレーティング・システム、ストレージ、および展開されたアプリケーションを制御し、場合により、選択されたネットワーク・コンポーネント（例えば、ホスト・ファイアウォール）を限定的に制御する。

【0141】

展開モデルは次のとおりである。

【0142】

プライベート・クラウド：このクラウド・インフラストラクチャは、組織のためにのみ運用される。このクラウド・インフラストラクチャは、この組織またはサード・パーティによって管理することができ、オンプレミスまたはオフプレミスに存在することができる。

【0143】

コミュニティ・クラウド：このクラウド・インフラストラクチャは、複数の組織によって共有され、共通の関心事（例えば、任務、セキュリティ要件、ポリシー、およびコンプライアンス事項）を有する特定のコミュニティをサポートする。このクラウド・インフラストラクチャは、これらの組織またはサード・パーティによって管理することができ、オンプレミスまたはオフプレミスに存在することができる。

【0144】

パブリック・クラウド：このクラウド・インフラストラクチャは、一般大衆または大規模な業界団体が使用できるようになっており、クラウド・サービスを販売する組織によって所有される。

【0145】

ハイブリッド・クラウド：このクラウド・インフラストラクチャは、固有のエンティティのままであるが、データおよびアプリケーションの移植性を可能にする標準化された技術または独自の技術（例えば、クラウド間の負荷分散のためのクラウド・バースティング）によって互いに結合された、２つ以上のクラウド（プライベート、コミュニティ、またはパブリック）の複合体である。

【0146】

クラウド・コンピューティング環境は、ステートレス性、疎結合性、モジュール性、および意味的相互運用性に焦点を合わせたサービス指向型である。クラウド・コンピューティングの中心になるのは、相互接続されたノードのネットワークを含むインフラストラクチャである。

【0147】

次に図８を参照すると、例示的なクラウド・コンピューティング環境５０が示されている。図示したように、クラウド・コンピューティング環境５０は、例えば、携帯情報端末（ＰＤＡ）または携帯電話５４Ａ、デスクトップ・コンピュータ５４Ｂ、ラップトップ・コンピュータ５４Ｃ、または自動車コンピュータ・システム５４Ｎ、あるいはその組合せなどの、クラウド・コンシューマによって使用されるローカル・コンピューティング・デバイスが通信することのできる、１つまたは複数のクラウド・コンピューティング・ノード１０を含む。ノード１０は互いに通信することができる。これらのノード１０は、上述のプライベート、コミュニティ、パブリック、またはハイブリッド・クラウド、あるいはこれらの組合せなどの１つまたは複数のネットワークにおいて物理的または仮想的にグループ化（図示せず）されてよい。これにより、クラウド・コンピューティング環境５０は、インフラストラクチャ、プラットフォーム、またはソフトウェア、あるいはその組合せを、クラウド・コンシューマがそのためにローカル・コンピューティング・デバイス上でリソースを維持する必要がないサービスとして提供することができる。図８に示すコンピューティング・デバイス５４Ａ～５４Ｎの種類は、例示を意図したものに過ぎず、コンピューティング・ノード１０およびクラウド・コンピューティング環境５０は、（例えばウェブ・ブラウザを使用して）任意の種類のネットワークまたはネットワーク・アドレス指定可能接続あるいはその両方を介して、任意の種類のコンピュータ化デバイスと通信することができるものと理解される。

【0148】

次に図９を参照すると、クラウド・コンピューティング環境５０（図８）によって提供される機能抽象化層のセットが示されている。図９に示すコンポーネント、層、および機能は、例示を意図したものに過ぎず、本発明の実施形態はこれらに限定されないことを予め理解されたい。図示するように、以下の層および対応する機能が提供される。

【0149】

ハードウェアおよびソフトウェア層６０は、ハードウェア・コンポーネントおよびソフトウェア・コンポーネントを含む。ハードウェア・コンポーネントの例として、メインフレーム６１、縮小命令セット・コンピュータ（ＲＩＳＣ）・アーキテクチャ・ベースのサーバ６２、サーバ６３、ブレード・サーバ６４、ストレージ・デバイス６５、ならびにネットワークおよびネットワーク・コンポーネント６６が挙げられる。一部の実施形態において、ソフトウェア・コンポーネントは、ネットワーク・アプリケーション・サーバ・ソフトウェア６７およびデータベース・ソフトウェア６８を含む。

【0150】

仮想化層７０は、以下の仮想エンティティの例を与えることができる抽象化層を提供する。すなわち、仮想サーバ７１、仮想ストレージ７２、仮想プライベート・ネットワークを含む仮想ネットワーク７３、仮想アプリケーションおよびオペレーティング・システム７４、ならびに仮想クライアント７５である。

【0151】

一例において、管理層８０は、以下に記載の機能を提供することができる。リソース・プロビジョニング８１は、クラウド・コンピューティング環境内でタスクを実行するために利用されるコンピューティング・リソースおよびその他のリソースの動的調達を行う。計量および価格設定８２は、クラウド・コンピューティング環境内でリソースが利用されるときのコスト追跡と、これらのリソースの消費に対する請求書作成またはインボイス作成を行う。一例において、これらのリソースは、アプリケーション・ソフトウェア・ライセンスを含むことができる。セキュリティは、クラウド・コンシューマおよびタスクのための本人確認ならびにデータおよびその他のリソースの保護を行う。ユーザ・ポータル８３は、コンシューマおよびシステム管理者にクラウド・コンピューティング環境へのアクセスを提供する。サービス・レベル管理８４は、必要なサービス・レベルが満たされるようにクラウド・コンピューティング・リソース割当ておよび管理を行う。サービス品質保証契約（ＳＬＡ）の計画および履行８５は、ＳＬＡに従って将来の要求が予想されるクラウド・コンピューティング・リソースのための事前取り決めおよび調達を行う。

【0152】

作業負荷層９０は、クラウド・コンピューティング環境をそのために利用することができる機能性の例を提供する。この層から提供され得る作業負荷および機能の例として、マッピングおよびナビゲーション９１、ソフトウェア開発およびライフサイクル管理９２、仮想教室教育配信９３、データ解析処理９４、トランザクション処理９５、および負のゼロ／検証なし処理９６が挙げられる。

【0153】

本発明は、任意の可能な技術的詳細の統合レベルにおけるシステム、方法、またはコンピュータ・プログラム製品、あるいはその組合せであってよい。コンピュータ・プログラム製品は、プロセッサに本発明の態様を実行させるためのコンピュータ可読プログラム命令が記憶されたコンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。

【0154】

コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスによって使用するための命令を保持し記憶することができる有形デバイスであってよい。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、光学ストレージ・デバイス、電磁ストレージ・デバイス、半導体ストレージ・デバイス、またはこれらの任意の適切な組合せであってよいが、これらに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例の非網羅的なリストには、以下のものが含まれる。すなわち、携帯型コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭもしくはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、携帯型コンパクト・ディスク読取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピ（Ｒ）・ディスク、パンチカードもしくは命令が記録された溝内の隆起構造などの機械的に符号化されたデバイス、およびこれらの任意の適切な組合せが含まれる。本明細書で使用されるコンピュータ可読記憶媒体は、電波もしくは他の自由に伝播する電磁波、導波路もしくは他の伝送媒体を伝播する電磁波（例えば光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、または電線を介して伝送される電気信号などの、一過性の信号自体であると解釈されるべきではない。

【0155】

本明細書に記載のコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれのコンピューティング／処理デバイスにダウンロードすることができ、または、ネットワーク、例えばインターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワーク、または無線ネットワーク、あるいはその組合せを介して外部コンピュータもしくは外部ストレージ・デバイスにダウンロードすることができる。ネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、無線伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウェイ・コンピュータ、またはエッジ・サーバ、あるいはその組合せを含むことができる。各コンピューティング／処理デバイスにおけるネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースが、ネットワークからコンピュータ可読プログラム命令を受け取り、それらのコンピュータ可読プログラム命令を、それぞれのコンピューティング／処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体に記憶するために転送する。

【0156】

本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、命令セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路のための構成データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語および「Ｃ」プログラミング言語もしくは同様のプログラミング言語などの手続き型プログラミング言語を含む、１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せで書かれたソース・コードまたはオブジェクト・コードであってよい。コンピュータ可読プログラム命令は、全体的にユーザのコンピュータ上で、一部がユーザのコンピュータ上で、独立型ソフトウェア・パッケージとして、一部がユーザのコンピュータ上かつ一部がリモート・コンピュータ上で、または全体的にリモート・コンピュータもしくはリモート・サーバ上で実行することができる。後者のシナリオにおいて、リモート・コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）もしくはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを通じてユーザのコンピュータに接続することができ、または（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを通じて）外部コンピュータに接続することができる。一部の実施形態において、本発明の態様を実行するために、例えば、プログラマブル論理回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路が、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用して電子回路をパーソナライズすることにより、コンピュータ可読プログラム命令を実行することができる。

【0157】

本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品のフローチャート図またはブロック図あるいはその両方を参照しながら、本発明の態様について本明細書で説明している。フローチャート図またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、およびフローチャート図またはブロック図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、コンピュータ可読プログラム命令によって実施できることが理解されよう。

【0158】

これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定される機能／動作を実施する手段を作り出すべく、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサに提供されてマシンを作り出すものであってよい。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、命令が記憶されたコンピュータ可読記憶媒体が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定される機能／動作の態様を実施する命令を含んだ製品を含むべく、コンピュータ可読媒体に記憶され、コンピュータ、プログラマブル・データ処理装置、または他のデバイス、あるいはその組合せに特定の方式で機能するように指示するものであってもよい。

【0159】

コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイス上で実行される命令が、フローチャートまたはブロック図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックにおいて指定される機能／動作を実施するように、コンピュータによって実行されるプロセスを作り出すべく、コンピュータ、他のプログラマブル・データ処理装置、または他のデバイスにロードされ、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイス上で一連の動作ステップを実行させるものであってもよい。

【0160】

図中のフローチャートおよびブロック図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実装形態のアーキテクチャ、機能性、および動作を示す。これに関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、指定された論理機能を実施するための１つまたは複数の実行可能命令を含む、命令のモジュール、セグメント、または一部分を表すことができる。一部の代替実装形態において、ブロックに示す機能は、図に示す順序以外で行うことができる。例えば、連続して示す２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行することができ、またはそれらのブロックは、関与する機能性に応じて、時として逆の順序で実行することができる。また、ブロック図またはフローチャート図あるいはその両方の各ブロック、ならびにブロック図またはフローチャート図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、指定された機能もしくは動作を実行する、または専用ハードウェア命令とコンピュータ命令との組合せを実行する専用ハードウェア・ベースのシステムによって実施することができることにも留意されたい。

【0161】

上記に加えて、１つまたは複数の態様は、顧客環境の管理を提供するサービス・プロバイダによって、供給、提供、展開、管理、保守などが行われてよい。例えば、サービス・プロバイダは、１または複数の顧客のために１つまたは複数の態様を実行するコンピュータ・コードまたはコンピュータ・インフラストラクチャあるいはその両方の作成、維持、サポートなどを行うことができる。その見返りとして、サービス・プロバイダは、例としてサブスクリプションまたは料金契約あるいはその両方に基づいて顧客から支払いを受け取ってもよい。加えてまたはあるいは、サービス・プロバイダは、１または複数のサード・パーティに対する広告コンテンツの販売による支払いを受け取ってもよい。

【0162】

一態様において、１つまたは複数の実施形態を実行するためにアプリケーションが展開されてよい。一例として、アプリケーションの展開は、１つまたは複数の実施形態を実行するように動作可能なコンピュータ・インフラストラクチャを提供することを含む。

【0163】

さらなる態様として、コンピューティング・システムにコンピュータ可読コードを組み込むことを含むコンピューティング・インフラストラクチャが展開されてもよく、このコードはコンピューティング・システムと組み合わさって１つまたは複数の実施形態を実行することができる。

【0164】

さらに他の態様として、コンピュータ可読コードをコンピュータ・システムに組み込むことを含む、コンピューティング・インフラストラクチャを組み込むためのプロセスを提供することができる。コンピュータ・システムは、コンピュータ可読媒体を含み、コンピュータ媒体は１つまたは複数の実施形態を含む。コードはコンピュータ・システムと組み合わさって１つまたは複数の実施形態を実行することができる。

【0165】

以上、様々な実施形態について説明したが、これらは例に過ぎない。例えば、１つまたは複数の実施形態を組み込んで使用するために、他のアーキテクチャのコンピューティング環境を使用することができる。

【0166】

本明細書で使用されている用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的としたものであり、限定的であることを意図したものではない。本明細書で使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明確に他の解釈を示していない限り複数形も含むことを意図している。「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」または「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語あるいはその両方は、本明細書で使用されるとき、記載されている特徴、整数、ステップ、動作、要素、または構成要素、あるいはその組合せの存在を明示するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、またはこれらのグループ、あるいはその組合せの存在も追加も排除しないことがさらに理解されよう。

【0167】

以下の特許請求の範囲内のすべてのミーンズまたはステップ・プラス・ファンクション要素の対応する構造、材料、動作、および均等物は、存在する場合、具体的に特許請求されるように、他の特許請求される要素と組み合わせて機能を実行するための任意の構造、材料、または動作を含むことが意図されている。１つまたは複数の実施形態の説明は、例示および説明の目的で提示されているが、網羅的であることも、開示された形態に限定することも意図されていない。多くの変更および変形形態が当業者に明らかであろう。様々な態様および実際的な応用を最もよく説明するため、ならびに他の当業者が、考察されている特定の用途に適するように様々な変更を伴って様々な実施形態を理解できるようにするために、実施形態が選択されて説明されている。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】