БЭСМ6 -> Э1-КБ проблемы перехода

[Alex Loktionoff]

Хотел назвать тему как грабли расширения архитектуры.

Мне интересны способы, какими пытались расширить и "улучшить" архитектуру БЭСМ6 в Э1-КБ, с чего это в реальности стоило и с чем было связано.

Уверен что будет полезно для всех желающих сотворить како-нибудь новодел, чтоб не наступать на грабли.

Просмотрев текст "Эльбрус-1КБ_Справочник_программиста"  появилось несколько мыслей, но еще больше вопросов.

В целом впечатление что over-engineering, может молодые хотели создать свой процессор, а им разрешили только совместимый. В режиме 3 - многое чего работает иначе, даже флаги АЛУ устанавливаются иначе, этож перерасход аппаратуры.

Но есть и очень классные фишки, как например повторение команд для организации микроциклов. 

Универсальная команда организации циклов использует сразу два регистра для шага и для индекса, классная, но...

Добавили полную арифметику для индексов, да еще и сравнение не только ==0 но и >0, но...

Для индексов получается нужно свое АЛУ, это опять аппаратура, потребление.

И ограничивает архитектуру. В БЭСМ регистры были короткими не спроста, синхронный счетчик инкрементировать можно за один такт, а вот сложение с длинным регистром происходит медленней.  

Но в целом целый мешок _новых_ команд с новой идеологией я бы сказал. Сомневаюсь, чтоб они все праматерей использовались в равной степени.

Если что-то помните, что было напрасно, напишите пожалуйста.

Но также похоже были и непреодолимые ограничения архитектуры БЭСМ6.

Например в режиме 2 на сколько понимаю можно было ликовать обьектники БЭСМ6 с новыми обьектниками Э1-КБ и использовать до Гб памяти, НО вот формат плавающей точки и ее ограничения БЭСМ6 в этом режиме преодолеть не удалось. Полагаю это из-за стандарта представления целых в виде ненормализованных с порядком '64' на конце. Куда не добавь новые биты при сдвиге выйдет нестыковка, я прав?

А вообще добавочная точность режима 3 стоила свеч? Для расчета баллисты 20 порядка достаточно, а для реактора не знаю, но размер нейтрона по сравнению с объёмом реактора отличаются на больше порядков.

В режиме 1 и 2 почему-то 48бит сдвинули начиная со старших 64 разрядов а младшие обнуляли. Почему? Логичней для всех операций сдвигов и подсчета вроде чтоб _младшие_ биты совпадали и ограничить максимум либо 48-ю либо 64-ю разве не так?

[Alex Loktionoff]

Еще стоит упомянуть, что в БЭСМ6 привилегированные операции были реализованы через запись в служебные регистры с индексом >15. Но мне кажется именно из-за того, что в БЭСМ6 команды адресовались парами, это сильно усложняет виртуализацию:

Пришлось бы запоминать на какой половине произошло, и с какой возобновлять.

четверг, 3 апреля 2025 г. в 22:25:11 UTC+2, Alex Loktionoff:

[Leo B.]

On Friday, April 4, 2025 at 11:50:59 AM UTC-7 oxy...@gmail.com wrote:

Еще стоит упомянуть, что в БЭСМ6 привилегированные операции были реализованы через запись в служебные регистры с индексом >15. Но мне кажется именно из-за того, что в БЭСМ6 команды адресовались парами, это сильно усложняет виртуализацию:

Пришлось бы запоминать на какой половине произошло, и с какой возобновлять.

Это, очевидно, всегда запоминается, потому что прерывание по защите страницы может произойти на любой команде, для чего в регистре состояния есть признак, на правую или на левую команду нужно вернуться. Проблема с виртуализацией в БЭСМ-6 в том, что в режиме пользователя "лишние" биты просто игнорируются. В принципе, можно в эмуляторе сделать, чтобы не игнорировались, а вызывали прерывание, и посмотреть, вызовет ли это ошибки "запрещенная команда" в каких-нибудь программах. 
Но ещё есть и команда 00 24 00000 для разрешения прерываний и разрешения приписки, которая тоже должна вызывать прерывание, хотя она в принципе NOP (установка нулевого индекс-регистра в ноль).
 

Leo

[Alex Loktionoff]

Ой, вот это мой прокол, оказывается можно выполнять переход на "половину" слова?

То, что в БЭСМ6 небыло прерывания, в этой теме про новый процессор не проблема - в новоделе можно/*было/было-бы*/ сделать.

Мне кажется что это неэффективно, для ОС перспективно использовать паравиртуализацию - для всех привелигерованных операции использовать гипервызовы /*тоесть вызовы гипервизора*/. Для этого конечно Диспак пришлось бы "портировать" на новую платформу, заменяя непосредственные записи в регистры на соответсвующие вызовы гипервизора. Но можно и написать с 0 на С как сделано в dispak. 

Сама архитектура привелигерованных комманд, с копированием в служебные регистры и установка битов в этих регистрах, усложняет расширение архитектуры и замедляет например переключение контекста. /*ведь регистры надо копировать по одиночке - многостадийная команда - микрокод - тормоза*/

Но в Э1-КБ не только поддержали все служебные команды, регистры и биты, но еще и добавили свои! На мой первый взгляд как 2 процессора в одном. Ведь делали революционный Эльбрус, ну там и оторвитесь по полной. Зачем так пере-усложнять Э1-КБ?  

пятница, 4 апреля 2025 г. в 21:16:20 UTC+2, Leo B.:

[Michael Yaroslavtsev]

On Fri, Apr 4, 2025 at 12:47 PM Alex Loktionoff <oxy...@gmail.com> wrote:

Ой, вот это мой прокол, оказывается можно выполнять переход на "половину" слова?

Вообще говоря, нет, нельзя.

На произвольную половину можно было "прыгнуть" только командой ВЫПР (32), с установкой признака правой команды в И27. 

--
Данное сообщение отправлено Вам, как участнику группы "БЭСМ-6":
http://groups.google.com/group/besm6/topics
---
Вы получили это сообщение, поскольку подписаны на группу "БЭСМ-6".
Чтобы отменить подписку на эту группу и больше не получать от нее сообщения, отправьте письмо на электронный адрес besm6+un...@googlegroups.com.
Чтобы посмотреть обсуждение, перейдите по ссылке https://groups.google.com/d/msgid/besm6/dfc133af-b3de-443b-81dd-570678215919n%40googlegroups.com.

--

Thanks,
-- Michael

[Alex Loktionoff]

Можно на MADLEN, для самых маленьких?

Может есть ссылка на код ДИСПАК на GitHub?

пятница, 4 апреля 2025 г. в 21:50:55 UTC+2, BOPOHOK:

[Alex Loktionoff]

Но также похоже были и непреодолимые ограничения архитектуры БЭСМ6.

Например в режиме 2 на сколько понимаю можно было ликовать обьектники БЭСМ6 с новыми обьектниками Э1-КБ и использовать до Гб памяти, НО вот формат плавающей точки и ее ограничения БЭСМ6 в этом режиме преодолеть не удалось. Полагаю это из-за стандарта представления целых в виде ненормализованных с порядком '64' на конце. Куда не добавь новые биты при сдвиге выйдет нестыковка, я прав?

Пришла мысль, что во 2-м режиме можно было добавить старших битов в порядок и младших битов мантиссу.  Не генерировать прерывания при изменения этих дополнительных битов /*т.е. переполнение в понятиях/размерах БЭСМ6*/  во время исполнении команд арифметики.

При этом наверно надо учитывать теги для плавающей запятой мантиссу можно расширять с младших битов, а для целых со старших.

Совместимость была-бы сохранена. 

Непонятно, нужно ли увеличение точности? А.И.Салтыков круто считал с порядками -80 да +47 и с мантиссой в 80бит, на обычных БЕСМ6 командах. Это круче чем мой COREDUO с его long double   16/64, хотя порядок значительно меньше, но точность больше .  

[Michael Yaroslavtsev]

On Fri, Apr 4, 2025 at 11:37 PM Alex Loktionoff <oxy...@gmail.com> wrote:

Можно на MADLEN, для самых маленьких?

Операция привилегированная, а текстов ядра ДУБНы я не видал.

Подозреваю, что "IJ", а в нотации ИТМ (техописание) - "ВП".

Ну и я ж код операции привёл, что вообще рассевает все сомнения.

 Вам бы, всё же, полезно могло быть БЕМШ освоить, он более мэйнстримный, IMNSHO.

Может есть ссылка на код ДИСПАК на GitHub?

Есть. 

Чтобы посмотреть обсуждение, перейдите по ссылке https://groups.google.com/d/msgid/besm6/9ca9e8ad-89a5-40df-9629-8ec7e9cedd8dn%40googlegroups.com.

--

Thanks,
-- Michael

[Alex Loktionoff]

суббота, 5 апреля 2025 г. в 09:28:20 UTC+2, BOPOHOK:

On Fri, Apr 4, 2025 at 11:37 PM Alex Loktionoff <oxy...@gmail.com> wrote:

Можно на MADLEN, для самых маленьких?

Операция привилегированная, а текстов ядра ДУБНы я не видал.

Подозреваю, что "IJ", а в нотации ИТМ (техописание) - "ВП".

Ну и я ж код операции привёл, что вообще рассевает все сомнения.

Круто, нет такой команды у Мазный Таблица П13.1

Нет ВЫПР в Справочнике программиста Э1-КБ

Скомпилировал пробную программу на БЕМШ и detran показал:

 PROG    :  , NAME, NEW DTRAN

C Commands        :     2

C Constants       :     0

C BSS             :     0

C Memory size     :     2

C Header          :     1

C Symbols         :     2

C Long symbols    :     0

C Debug           :     0

C Data            :     0

C  +set           :     0

C Object file len :    21

C Sym.tab. offset :    16

 OKHO    :  , SUBP,

 EXIT    :  , SUBP,

  3, 32  ,

  13, VJM ,OKHO    

    , UJ  ,EXIT    

    , END ,

 

Приехали.

У Сергея в асемблере нагрепал:

  0     0x1500000L,     "вп",           TLONG|TCOMP,

  1     0x1500000L,     "вчпп",         TLONG|TCOMP,

  2     0x1500000L,     "esx",          TLONG|TCOMP,

И вот тогда в Спаравочнике программиста Э1-КБ:

% grep -rni esx   *.txt 

Эльбрус-Б_cобств_режим.txt:244:║5║BЧ    ASX  AB │BЧПП  ESX  BП │ПИБЛ  VPM  ИБ │ЗПK   ATCX ЗK ║

% grep -rni esx   *.txt 

...

Эльбрус-Б_cобств_режим.txt:375:║ 15 BЧПП  │ BЫЧИTAHИE ПOPЯДKA ИЗ ПOPЯДKA            │  1.1  ║

...

Эльбрус-Б_режим_совм.txt:234:║025 BЧПП │ BЫЧИTAHИE ПOPЯДKA ИЗ ПOPЯДKA           ║

Что за команда такая ВЫПР? Как это работает???

 Вам бы, всё же, полезно могло быть БЕМШ освоить, он более мэйнстримный, IMNSHO. 

Может есть ссылка на код ДИСПАК на GitHub?

Есть. 

Спасибо

--

Thanks,
-- Michael

[Michael Yaroslavtsev]

Операция передаёт содержимое И27 на исполнительные усилители УУ и выполняет переход.

Если в команде в разрядах индекс-регистра указан код 2, то по содержимому И32, а если код 3, то по И33.

Девятый том читайте, как обычно. 

 Вам бы, всё же, полезно могло быть БЕМШ освоить, он более мэйнстримный, IMNSHO. 

Может есть ссылка на код ДИСПАК на GitHub?

Есть. 

Спасибо

--

Thanks,
-- Michael

--

Данное сообщение отправлено Вам, как участнику группы "БЭСМ-6":
http://groups.google.com/group/besm6/topics
---
Вы получили это сообщение, поскольку подписаны на группу "БЭСМ-6".
Чтобы отменить подписку на эту группу и больше не получать от нее сообщения, отправьте письмо на электронный адрес besm6+un...@googlegroups.com.

Чтобы посмотреть обсуждение, перейдите по ссылке https://groups.google.com/d/msgid/besm6/2d8eb420-d9ea-4bdc-b3a0-1fdc5fe97ea6n%40googlegroups.com.

--

Thanks,
-- Michael

[Василий Долматов]

На MADLEN - это только как ,*32, бывает. 

А примеры кода на Мадлен в диспаке не бывают. Он на бешме написан.

А вот ОС ДУБНА - она вроде на МАДЛЕНе… 

Эта команда имеет смысл только на уровне ОС.

5 апр. 2025 г., в 09:37, Alex Loktionoff <oxy...@gmail.com> написал(а):

Чтобы посмотреть обсуждение, перейдите по ссылке https://groups.google.com/d/msgid/besm6/9ca9e8ad-89a5-40df-9629-8ec7e9cedd8dn%40googlegroups.com.

[Василий Долматов]

5 апр. 2025 г., в 10:28, Michael Yaroslavtsev <absolutel...@gmail.com> написал(а):

On Fri, Apr 4, 2025 at 11:37 PM Alex Loktionoff <oxy...@gmail.com> wrote:

Можно на MADLEN, для самых маленьких?

Операция привилегированная, а текстов ядра ДУБНы я не видал.

Подозреваю, что "IJ", а в нотации ИТМ (техописание) - "ВП".

Точно - IJ (interrupt jump)

Чтобы посмотреть обсуждение, перейдите по ссылке https://groups.google.com/d/msgid/besm6/CADLwzue4hh6RiU%3Dqz%2B4-4CJ6d6DQTdbC%2B1XpdTcrLsz-uLz8Sg%40mail.gmail.com.

[Василий Долматов]

ТО БЭСМ-6, Книга 9.

Там описано в деталях, что при ее выполнении происходит. 

Как и про все другие команды.

5 апр. 2025 г., в 11:44, Alex Loktionoff <oxy...@gmail.com> написал(а):

--
Данное сообщение отправлено Вам, как участнику группы "БЭСМ-6":
http://groups.google.com/group/besm6/topics
---
Вы получили это сообщение, поскольку подписаны на группу "БЭСМ-6".
Чтобы отменить подписку на эту группу и больше не получать от нее сообщения, отправьте письмо на электронный адрес besm6+un...@googlegroups.com.

Чтобы посмотреть обсуждение, перейдите по ссылке https://groups.google.com/d/msgid/besm6/2d8eb420-d9ea-4bdc-b3a0-1fdc5fe97ea6n%40googlegroups.com.

[Alex Loktionoff]

Еще одна неразрешимая архитектурная проблема - это ТЭГи.

С одной стороны идея хорошая, можно отапливать кучу багов и даже защищаться от ROP атак.

Но не вижу простых правил чтоб было ясно когда пишем теги когда не сохраняем теги при обмене с другими устройствами/файлами. Когда в БЭСМ6 был всего один бит - данные/код, все еще как-то просто решалось. 

четверг, 3 апреля 2025 г. в 22:25:11 UTC+2, Alex Loktionoff:

Хотел назвать тему как грабли расширения архитектуры.

[Василий Долматов]

12 апр. 2025 г., в 12:12, Alex Loktionoff <oxy...@gmail.com> написал(а):

Еще одна неразрешимая архитектурная проблема - это ТЭГи.

С одной стороны идея хорошая, можно отапливать кучу багов и даже защищаться от ROP атак.

Но не вижу простых правил чтоб было ясно когда пишем теги когда не сохраняем теги при обмене с другими устройствами/файлами. Когда в БЭСМ6 был всего один бит - данные/код,

(занудно) вообще-то _два_ бита.

все еще как-то просто решалось. 

четверг, 3 апреля 2025 г. в 22:25:11 UTC+2, Alex Loktionoff:

Хотел назвать тему как грабли расширения архитектуры.

Мне интересны способы, какими пытались расширить и "улучшить" архитектуру БЭСМ6 в Э1-КБ, с чего это в реальности стоило и с чем было связано.

Уверен что будет полезно для всех желающих сотворить како-нибудь новодел, чтоб не наступать на грабли.

--
Данное сообщение отправлено Вам, как участнику группы "БЭСМ-6":
http://groups.google.com/group/besm6/topics
---
Вы получили это сообщение, поскольку подписаны на группу "БЭСМ-6".
Чтобы отменить подписку на эту группу и больше не получать от нее сообщения, отправьте письмо на электронный адрес besm6+un...@googlegroups.com.

Чтобы посмотреть обсуждение, перейдите по ссылке https://groups.google.com/d/msgid/besm6/e27c0efd-1930-47bb-94b1-5eae599d4d6fn%40googlegroups.com.

[Michael Yaroslavtsev]

On Sat, Apr 12, 2025 at 2:12 AM Alex Loktionoff <oxy...@gmail.com> wrote:

Еще одна неразрешимая архитектурная проблема - это ТЭГи.

С одной стороны идея хорошая, можно отапливать кучу багов и даже защищаться от ROP атак.

Но не вижу простых правил чтоб было ясно когда пишем теги когда не сохраняем теги при обмене с другими устройствами/файлами.

Речь исключительно про Эльбрус-1К2(СВС). Только для этой системы в рамках вселенной БЭСМ-6 понятие тэга имеет некоторый смысл.

Это история со многими закоулками, но в первом приближении и for all practical purposes достаточно знать, что

1. Процессору ввода-вывода (ПВВ) надо говорить, как мы хотим читать-писать - с тегами или без.
2. ОС ДИСПАК/ОС СВС на диск писали (и, соответственно, читали) всё с тегом команды.

Когда в БЭСМ6 был всего один бит - данные/код, все еще как-то просто решалось. 

четверг, 3 апреля 2025 г. в 22:25:11 UTC+2, Alex Loktionoff:

Хотел назвать тему как грабли расширения архитектуры.

Мне интересны способы, какими пытались расширить и "улучшить" архитектуру БЭСМ6 в Э1-КБ, с чего это в реальности стоило и с чем было связано.

Уверен что будет полезно для всех желающих сотворить како-нибудь новодел, чтоб не наступать на грабли.

--
Данное сообщение отправлено Вам, как участнику группы "БЭСМ-6":
http://groups.google.com/group/besm6/topics
---
Вы получили это сообщение, поскольку подписаны на группу "БЭСМ-6".
Чтобы отменить подписку на эту группу и больше не получать от нее сообщения, отправьте письмо на электронный адрес besm6+un...@googlegroups.com.
Чтобы посмотреть обсуждение, перейдите по ссылке https://groups.google.com/d/msgid/besm6/e27c0efd-1930-47bb-94b1-5eae599d4d6fn%40googlegroups.com.

--

Thanks,
-- Michael

[Alex Loktionoff]

понедельник, 14 апреля 2025 г. в 09:13:19 UTC+2, BOPOHOK:

On Sat, Apr 12, 2025 at 2:12 AM Alex Loktionoff <oxy...@gmail.com> wrote:

Еще одна неразрешимая архитектурная проблема - это ТЭГи.

С одной стороны идея хорошая, можно отапливать кучу багов и даже защищаться от ROP атак.

Но не вижу простых правил чтоб было ясно когда пишем теги когда не сохраняем теги при обмене с другими устройствами/файлами.

Речь исключительно про Эльбрус-1К2(СВС). Только для этой системы в рамках вселенной БЭСМ-6 понятие тэга имеет некоторый смысл.

Это история со многими закоулками, но в первом приближении и for all practical purposes достаточно знать, что

1. Процессору ввода-вывода (ПВВ) надо говорить, как мы хотим читать-писать - с тегами или без.

Вот теперь я кажется понимаю почему Эльбрус невозможно запустить без ПВВ.

Нужна очень быстрая машинка чтоб тасовала байты прямо на лету при передаче!

Тупой ДМА не справится, а слишком умный ЦП не будет успевать. 

[Mikhail Popov]

Речь исключительно про Эльбрус-1К2(СВС). Только для этой системы в рамках вселенной БЭСМ-6 понятие тэга имеет некоторый смысл.

На МКБ тэги тоже были реализованы, не уверен были ли они вытащены в verilog, если да, то в fpga поддержка должна быть

М.П!

Чтобы посмотреть обсуждение, перейдите по ссылке https://groups.google.com/d/msgid/besm6/CADLwzueW81_uhNq2VeAkWqtAxV0w243_kBe88g8GK6q9XNPikA%40mail.gmail.com.

[Serge Vakulenko]

On Monday, April 14, 2025 at 8:36:41 AM UTC-7 mikhailp wrote:

Речь исключительно про Эльбрус-1К2(СВС). Только для этой системы в рамках вселенной БЭСМ-6 понятие тэга имеет некоторый смысл.

На МКБ тэги тоже были реализованы, не уверен были ли они вытащены в verilog, если да, то в fpga поддержка должна быть

М.П!

В реализации микро-БЭСМ на верилоге теги тоже присутствуют, как без них. Тесты их проверяют.

module cpu(
    input  wire         clk,        // clock
    input  wire         reset,      // global reset
    input  wire  [63:0] i_data,     // data bus input
    input  wire   [7:0] i_tag,      // tag bus input
    output logic [63:0] o_ad,       // address/data output
    output logic  [7:0] o_tag,      // tag output
    output logic        o_astb,     // address strobe
    output logic        o_rd,       // read op
    output logic        o_wr,       // write op
    output logic        o_wforce,   // ignore write protection bit
    input  wire         i_irq,      // external interrupt request
    output logic        o_iack      // interrupt acknowledge
);

Здесь: https://github.com/besm6/micro-besm/blob/master/rtl/cpu.sv

--Сергей 

[Alexei Roudnev Exigen]

С тегами (идея с Эльбруса) сразу стало ясно, что будет проблема с архивациями и прочим. Когда пишем когда не пишем когда рыбу заворачиваем. В своп пишем. А в зип архив? А на ленту когда пишем? А когда строку кому то передаем.

Теги должны быть проведены повсюду. И идея может и сработала бы если бы уже была жаба и уже все бы на ней писалось - как раз для байт кода и данных жабы теги еще можно как то там уложить. А в традиционную архитектуру они не ложились никак, то есть совместимости с другими системами не было и достичь ее было невозможно.

А Э1-КБ гибрид ужа с ежом. Там еще и ввод вывод был нечто... Я до сих пор удивлен тому что Цангу удалось таки прикрутить туда какой то Юникс. По мне они просто таки герои были.

(Там еще и язык Ярмо засветился). 

Чтобы посмотреть обсуждение, перейдите по ссылке https://groups.google.com/d/msgid/besm6/2FEC274E-1AA0-400E-B3CC-8681717332C4%40gmail.com.

[Michael Yaroslavtsev]

On Tue, Apr 22, 2025 at 9:27 AM Alexei Roudnev Exigen <Alexei_...@exigengroup.com> wrote:

С тегами (идея с Эльбруса) сразу стало ясно, что будет проблема с архивациями и прочим. Когда пишем когда не пишем когда рыбу заворачиваем. В своп пишем. А в зип архив? А на ленту когда пишем? А когда строку кому то передаем.

Теги должны быть проведены повсюду.

Не убедил. 

И идея может и сработала бы если бы уже была жаба и уже все бы на ней писалось - как раз для байт кода и данных жабы теги еще можно как то там уложить. А в традиционную архитектуру они не ложились никак, то есть совместимости с другими системами не было и достичь ее было невозможно.

А Э1-КБ гибрид ужа с ежом. Там еще и ввод вывод был нечто... Я до сих пор удивлен тому что Цангу удалось таки прикрутить туда какой то Юникс. По мне они просто таки герои были.

Ты, Лёша, Э1-КБ и Э1-К2 (СВС) перепутал.

Чтобы посмотреть обсуждение, перейдите по ссылке https://groups.google.com/d/msgid/besm6/CADg3uG-HBSUpOKu9TaJxbZb7c26gmkdKZK4Zd%3DtqwCfDbS%3DfXQ%40mail.gmail.com.

--

Thanks,
-- Michael