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.