CASL(キャスル)は、情報処理技術者試験におけるプログラミング能力試験のために、CAP-Xの後継として1986年(昭和61年)に仕様策定したアセンブリ言語である。

## 概要

第二種情報処理技術者試験(現・基本情報技術者試験)にはプログラミング能力試験という試験がある。この試験は幾つかのプログラミング言語別に分かれており、受験者はそれぞれが最も得意とするプログラミング言語による試験を選択することで、特定のプログラミング言語を熟知しているプログラマが有利になることを防いでいる。

この試験で使用するアセンブリ言語としてCASLが開発された。アセンブリ言語はハードウェアのアーキテクチャとの関連性が強い。特定の実在するアーキテクチャを試験に採用した場合、それを利用する受験者に有利に働いてしまうという問題がある。このため、実在するどのアーキテクチャとも関連性がない単純化した仮想の計算機COMP-Xと、そのアセンブリ言語の仕様CAP-Xを策定することで、この問題を解消した。その後継の仮想計算機をCOMETと呼び、アセンブリ言語の仕様をCASLと名付けた。

COMETは、最低限の機能のみを実装した仮想機械であり、そのためCASLも非常に簡素なアセンブリ言語となっている。初期の仕様ではCOMETの各機械語命令を除けば4種類の擬似命令と3種類のマクロしかない。COMETとCASLの仕様は試験実施者が予め発表するほか、試験問題中にも示し、試験中にその場で仕様を理解し解答することも可能である。基本情報技術者試験に出題されるコンピュータ言語の中では、同じく架空のソフトウェアである表計算ソフトと並び習得しやすい言語と言われることが多い。

2001年に第二種情報処理技術者試験が基本情報処理技術者試験に改訂された折りに、COMETとCASLの仕様改訂も行われており、改訂後はそれぞれCOMET II、CASL IIと呼ばれる。なお情報処理技術者試験センターから、Java環境で動作するCASL-IIシミュレータが学習用に提供されている。

情報処理技術者試験の開始当初には、同様にCAP-XおよびCOMP-Xが用いられていたが、主にマイクロプロセッサの登場と普及に伴う主流アーキテクチャの変化にともない、変化に対応した新しいアセンブリ言語および仮想計算機としてCASLおよびCOMETが定義された。

### 主なシミュレーター

- 公式のシミュレーター
  - CASL II シミュレータ - 情報処理推進機構が制作した、Windowsで動作するシミュレーター。

- 非公式のシミュレーター
  - ベクター (企業) - 情報処理用 CASL・COMET
  - CASL II シミュレータ - WebとWindowsで動作するシミュレーター。
  - CASLシミュレータ (CASL II 対応) - Webで動作するシミュレーター。
  - DCasl2 CASL II 開発環境 - Windowsで動作するシミュレーター、シェアウェア。
  - WCASL-II -Javaで操作するシミュレーター。
  - InfoCASL - Windowsで動作するシミュレーター。
  - CCaslII - Windows・Linuxで動作するシミュレーター。
  - YCASL2 - macOS・Linuxで動作するシミュレーター。

## COMET の仕様

ここでは、COMET IIに改訂される前のCOMETの仕様について述べる。COMET IIとの違いについては#仕様改訂による変更点を参照されたい。

COMETは、1ワード長が16ビットの固定長語で表現され、処理の対象となるデータは全てワード単位で行われ、バイトマシン(バイトアドレス)ではなくワードマシン(ワードアドレス)である。1ワードを構成するビットの並びは、最上位ビットを0番、最下位ビットを15番とする(COMET IIで変更されている)。制御方式は逐次処理方式であり、命令語は2ワードの固定長で表現される。扱うデータは算術データ、論理データ、文字データの3種類がある、算術データは 1ワードのデータを2の補数表現で表現し、論理データは符号無し整数として扱う。文字データはJIS X 0201規格を採用している。

レジスタは次の通り。

前述の通りCASLは命令語を2ワードの固定長として扱う。命令語の構成は先頭から順に OPフィールド(8ビット)、GRフィールド(4ビット)、XRフィールド(4ビット)、ADRフィールド(16ビット)のデータアドレスと続く。COMETの前身であるCOMP-Xと同様の構成だが各フィールドのビット数が違うことに注意されたい。

OP フィールドは命令の種類を表すコード(オペコード部)であり、初期のCOMETでは23種類の命令が用意されており、COMET IIでは 28種類に拡張されている。GR フィールドでは演算で使用する GR の番号が指定される。分岐命令やスタック操作の場合は GRを指定することはないので、これらの命令ではこの部分は無視される(何を指定しても問題ない)。XR フィールドではアドレス修飾を行う GR の番号が指定され、内容が0の場合はGR0を意味するのではなく、GR によるアドレス修飾をしないGRフィールドと同様、アドレス修飾を持たない命令においては無視される。ADRフィールドは処理対象となるアドレスが指定され、このアドレスにXRフィールドのアドレス修飾を施したものが実行アドレスとして使用される。

なお、COMP-Xと異なり、COMETでは命令の具体的なオペコードは定義されていない(定義の後に、定義の一部でないと明示のうえで参考資料として示されている)。

命令コードと各命令の概要は以下の通り。なお、書き方の[]は省略可能を意味している。

## CASL の仕様

CASL は1行に、ラベル、命令コード、オペランドの順に記述する。ラベルは記述しない場合もある。ラベルは3文字以内で、先頭は英大文字、それ以外は英大文字または数字である。オペランドでアドレスを指定する際に数値の代わりにラベルを記述できる。

CASL には次の擬似命令がある。

また、CASLには入出力を表すマクロ命令が用意されている。内容は以下の通り

## 仕様改訂による変更点

2001年のCOMET II、CASL IIの改訂によってCASL COMETに比べていくつかの変更が行われている。具体的には以下の通り、

- ビットの数え方が変更されている。COMETでは最上位ビットを0番、最下位ビットを15番としていたが、COMET IIでは最上位ビットが15番、最下位ビットが0番である。
- GRの数がGR0からGR7までに拡張されている。
- スタックポインタ専用のレジスタ SPが追加されている。これにより、スタックポインタとGR4の関係が無くなった。
- FRが3ビットに変更される。最上位ビットにあたる部分が算術命令等で算術オーバーフローが発生した場合は1、それ以外が0が格納されるフラグとして追加される。
- ADD、SUBがそれぞれADDA、SUBAという名称に変更される。
- EORがXORという名称に変更される。
- JMPがJUMPという名称に変更される。
- レジスタ同士の演算が可能になった。具体的には "命令 GR1, GR2"という書き方で有効アドレスではなく GR2の内容から演算を行う。この書き方が採用された命令は以下の通り。
  - LD
  - ADDA(ADD)
  - SUBA(SUB)
  - AND
  - OR
  - XOR(EOR)
  - CPA
  - CPL
- LD 命令の実行後 FRが設定されるようになる。
- COMETのLEAとJPZ命令、CASLのEXIT命令が廃止される。
- COMET II、CASL II共に追加された命令がある。

COMET IIに追加された命令は以下の通り

CASL IIに追加された命令は以下の通り

## サンプルコード

以下は CASL II による再帰呼び出しを用いてハノイの塔を解くサンプルコードの一例である。

このコードを実行すると以下の結果が得られる(ここで、from A to C は A の一番上にある円盤を C に移すことを意味している)。