Краткий обзор архитектуры¶

В данном разделе рассматривается краткий обзор архитектуры мультиклеточного процессора с программной точки зрения.

Мультиклеточный процессор состоит из 4-х клеток (может быть до 64-х), клетки являются полностью равноправными и
объединены коммутационной средой(коммутатором). Результат выполнения команд клетки хранят в коммутаторе.
Программа на ассемблере разделяется на секции и на параграфы, которые содержат команды.
Для обмена информацией между клетками имеется коммутатор, а для обмена между параграфами существуют РОНы,
индексные регистры, память данных. Для работы с периферией существуют периферийные регистры.

Краткий обзор архитектуры процессора MCp0411100101¶

Рассмотрим простой пример на ассемблере:

.text

pre:
    getl 4 
    setl #32, @1
    getl 6
    wrl @1, @3
    jmp paragraph1
complete

paragraph1:
    getl 5
    addl @1, #32
    setl #32, @1
complete

Параграфы находятся в секции размеченной как .text
Параграф может содержат неограниченное количество команд(пока память программ позволяет), но каждая команда может обратиться за
результатом только к команде, которая выше не более чем на 63 строки.

• В первой строке записана метка параграфа "pre" с которой он и начинается.

• Во второй строке записана команда "getl 4", которая сохраняет свой результат в коммутаторе(число 4 появится в коммутаторе).

• В третьей строке записана команда "setl #32, @1", которая записывает в 32-й регистр значение из коммутатора, полученное
  на строчку выше(значок at - указывает, что значение берётся из коммутатора, 1 - номер предыдущей строки в текущем параграфе, максимум 63).
  Каждая команда может обратиться только к результатам предыдущих 63 команд.

• В четвертой строке записана команда "getl 6", которая сохраняет свой результат в коммутаторе(число 6 появится в коммутаторе).

• В пятой строке расположена команда записи в память "wrl @1, @3", которая означает, что нужно взять значение первой строки выше и
  записать это значение по адресу, который сформирован в строке на 3 выше текущей(в итоге число 6 запишется в память по адресу 4).

• В шестой строке расположена команда перехода на следующий параграф "jmp paragraph1", которая осуществляет переход на параграф "paragraph1".
  Команда перехода может находиться в любом месте параграфа. Переход произойдёт по завершению параграфа, т.е. по "complete".

• Все операции записи происходят по завершению параграфа, т.е. по "complete".

Распределение команд по клеткам¶

Команды в параграфах распределяются по клеткам аппаратно, в связи с чем программа написанная для 4-х клеточного процессора сможет
работать и на 8-ми и на 64-х клеточном процессоре.

Команды в каждом параграфе в версии процессора MCp0411100101 раздаются последовательно клеткам, подробнее на примере:

.text

pre:
    getl 4          ;команда попадёт в клетку 0
    setl #32, @1    ;команда попадёт в клетку 1
    getl 6          ;команда попадёт в клетку 2
    wrl @1, @3      ;команда попадёт в клетку 3
    jmp paragraph1  ;команда попадёт в клетку 0
    getl 123        ;команда попадёт в клетку 1
complete

paragraph1:
    getl 5          ;команда попадёт в клетку 0
    addl @1, #32    ;команда попадёт в клетку 1
    setl #32, @1    ;команда попадёт в клетку 2
complete

Команды в каждых клетках выполняются параллельно. Выполнение команд происходит по готовности аргументов.

Особенности ассемблера в MCp0411100101¶

Для удобства в ассемблере можно задать метку к каждой команде, например:

.text

pre:
a1 := getl 4           ;команда попадёт в клетку 0
      setl #32, @a1    ;команда попадёт в клетку 1
a2 := getl 6           ;команда попадёт в клетку 2
      wrl @a2, @a1     ;команда попадёт в клетку 3
      jmp paragraph1   ;команда попадёт в клетку 0
vl := getl 123         ;команда попадёт в клетку 1
complete

paragraph1:
b1  :=  getl 5         ;команда попадёт в клетку 0
res :=  addl @b1, #32  ;команда попадёт в клетку 1
        setl #32, @res ;команда попадёт в клетку 2
complete

Параграф должен состоять как минимум из одной команды.
Кроме того первый аргумент у команды должен быть из коммутатора, а второй может быть следующего вида:

• ссылка на результат в коммутаторе
• значение размером до 32 бит
• РОН
• регистр управления
• индексный регистр
• индексный регистр + значение до 32 бит (#IR, +V32)
• выражение

Ассемблером поддерживаются следующие типы команд:

q - беззнаковое двойное слово, размерностью 64 бита;
sl - знаковое слово, размерностью 32 бита;
l - беззнаковое слово, размерностью 32 бита;
f - знаковый вещественный, размерностью 32 бита;
p - знаковый вещественный упакованный, размерностью 64 бита;
sb - беззнаковый байт, размерностью 8 бит;
b - знаковый байт, размерностью 8 бит;
c - знаковый вещественный комплексный, размерностью 64 бита.