5. 反復処理

反復処理を使ったプログラムの例として， "1から10までの和" を計算するプログラムを考えてみます．下図の左側が ED21 で実行できるプログラムです．このプログラムは教科書 P.156 図7.2 （下の図の右側）のプログラムを ED21 用に書き直したものです．

各命令の対応関係は以下のようになっています．

LOAD	ADD	STORE	SUB	JZ	J	STOP
load	add	store	subtract	jumpzero	jump	halt

教科書では結果を出力する命令として write が用いられていますが，ED21では "アキュムレータ" の値を見ることができますので，そこで値を確認しましょう．

プログラムの読み込みと実行

"1から10までの和" は，ED21に付属のサンプルプログラムにはありません．そこで，下のプログラムをエディタにコピー＆ペーストします．

LOAD 10
ADD 11
STORE 10
LOAD 11
SUB 12
STORE 11
JZ 8
J 0
LOAD 10
STOP 0
0
10
1

コピー＆ペーストは，以下の手順で行います．

マウスの左ボタンをプレスしたままマウスをドラッグして，上のプログラムを範囲指定する
マウスの右ボタンをプレスするとメニューが現れるので，"コピー"を選択する

エディタ上でマウスの右ボタンをプレスするとメニューが現れるので，"ペースト"を選択する

"Write" ボタンをクリックして "メインメモリ" にエディタの内容を書き込む

"ステップ実行"をクリックして，反復処理の過程を追いかけてみましょう．

1. "LOAD 10" の実行

LOAD命令により，"メインメモリ" の10番地の値 "０" を "アキュムレータ" に読み込みます．

2. "ADD 11" の実行

ADD命令により，"アキュムレータ" の値である "０" に "メインメモリ" の11番地の値 "10" を加えて，結果の値を "アキュムレータ" に格納します．

3. "STORE 10" の実行

STORE命令により，"アキュムレータ" の値 "10" を "メインメモリ" の10番地に書き出します．

4. "LOAD 11" の実行

LOAD命令により，"メインメモリ" の11番地の値 "10" を "アキュムレータ" に読み込みます．

5. "SUB 12" の実行

SUB命令により，"アキュムレータ" の値 "10" から "メインメモリ" の12番地の値 "１" を引き，結果の値を "アキュムレータ" に格納します．

6. "STORE 11" の実行

STORE命令により，"アキュムレータ" の値 "９" を "メインメモリ" の11番地に書き出します．

"STORE 11" なので "アキュムレータ" の値 "９" を11番地に書き込みます．

7. "JZ 8" による条件分岐

JZ命令により，"アキュムレータ" の値がゼロだった場合，"プログラムカウンタ" の値を８にして，プログラムの実行を８番地にジャンプします．

最初の実行では "アキュムレータ" の値は "９" であり，ゼロではないのでジャンプせずに次の命令を実行します．しかし，実行が進むにしたがって，5の "SUB 12" により11番地の値が1つずつ小さくなり，ゼロになるときがきます．

8. "J 0" による無条件ジャンプ

J命令により，無条件で "プログラムカウンタ" の値を０にして，プログラムの実行を０番地にジャンプします．

9. 1～6 の反復と実行の終了

7に書いたように"メインメモリ" の11番地の値が "０" になるまで，1～6の実行を反復します．"メインメモリ" の11番地の値が "０" になると，"JZ 8" によりプログラムの実行は８番地にジャンプします．そこで "LOAD 10"が実行された後，９番地の"STOP 0" が実行されプログラムが終了します．終了状態は下のようになります．

解説

このプログラムの実行によって，メインメモリ上の10～12番地の値は，以下のようになることがわかります．

12番地の値は，11番地の値を減らす数値で，常に "１" である
11番地の値は，10番地の値に加算される数値で，最初は "10" で徐々に減らされて，最終的に "０" となる
10番地の値は，11番地の値の加算を反復した数値で，最初は "０" で最終的に 0 + 10 + 9 + 8 + ... + 1 = 55 となる