Автор |
Сообщение |
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
Игры с внутренними регистрами в целях улучшить показатели в синтетических тестах в конечном итоге не дают практической пользы. Если разобраться, в итоге это приводит к добавлению аппаратного ядра, которое и выполняет основную работу, и тут его стоит аккуратно "отцепить" от процессора, чтобы не делать из универсального устройства компонент, который по сути будет крутиться в цикле CMD1 CMD2. В принципе есть варианты ускорения циклов и часто встречаются дополнительные флаги "одновременно с этой командой делать ret". Но такие флаги начинают расползаться по системе команд, портя ее внутреннюю согласованность.
Игры с внутренними регистрами в целях улучшить показатели в синтетических тестах в конечном итоге не дают практической пользы. Если разобраться, в итоге это приводит к добавлению аппаратного ядра, которое и выполняет основную работу, и тут его стоит аккуратно "отцепить" от процессора, чтобы не делать из универсального устройства компонент, который по сути будет крутиться в цикле CMD1 CMD2. В принципе есть варианты ускорения циклов и часто встречаются дополнительные флаги "одновременно с этой командой делать ret". Но такие флаги начинают расползаться по системе команд, портя ее внутреннюю согласованность.
|
|
|
|
Добавлено: Сб мар 23, 2024 22:27 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
Глянул их код чуть повнимательнее. Код: address opcode label comment 001000 5715C INNER n push n push 1000 0 DO 001001 003E8 1000 001002 00000 0 001003 57D58 IN1 n drop n pop 34 DROP 001004 00022 34 001005 00001 1 001006 BE37B + pop over over INC loop counter 001007 A080A xor T0 IN2 COMPARE 001008 FF39E drop push push nop 00100A FFFFE IN2 drop drop drop ; FINISH 00100B 5715C BENCH n push n push 1000 0 DO 00100C 003E8 1000 00100D 00000 0 00100E 20000 BE1 call INNER 00100F 563DE n pop nop nop 001010 00001 1 001011 BE37B + pop over over INC counter 001012 A0815 xor T0 BE2 COMPARE 001013 FF39E drop push push nop 001014 00003 jmp BE1 LOOP 001015 FFFBA BE2 drop drop drop n FINISH 001016 00007 7 001017 57020 n push ; long call and return 001018 03987 lit' EMIT Там много опечаток, например, отсутствует строка с адресом 001009 (там должен быть jmp IN1), по адресу 001014 адрес прыжка неправильный (должен быть прыжок по адресу XXXE, а не XXX3, видимо, неправильно распозналось при сканировании ), да и формат команды вызывает некоторые сомнения. На глаз там во внутреннем цикле 15-20 команд, но сложно в таком варианте оценивать, если не знать, сколько тактов выполняется каждая команда, выполняются ли они параллельно и т.д. С другой стороны у нас есть тактовая частота и время выполнения миллиона итераций. Смело перемножаем одно на другое - получаем количество тактов на итерацию во внутреннем цикле: 200*0.17=34 такта на итерацию цикла в INNER. Для сравнения 68040 и R4000 тратят вполне достойные 9 и 12 тактов соответственно, да даже 68030 с его 18 тактами на итерацию не так уж и плох. Создатели F21 пытются выйти из положения и разворачивают внутренний цикл, убирая тем самым накладные расходы на организацию цикла, в результате в общем-то простой код жиреет аж до 400 байт, но количество тактов на итерацию уменьшается всего лишь до 15. И лишь когда они задействуют вместо честного литерала свой внутренний регистр А (вручную или компилятор сам сообразил?), то получают космические 2 такта на итерацию. А у меня, например, в базовом варианте с 6-битными командами литерал весит 2 команды (и такта), еще такт на drop, ну и еще один на loop. В результате итерация весит 3 байта и длится 4 такта. А в продвинутом варианте (4- и 6-битном) всего два такта: первый на 34+drop, а второй на loop. При желании, наверное, можно и в один такт уложиться. И да, команды для реализации аппаратных циклов - это (с оговорками) условные call и ret. Например, while и do вполне можно обозвать условным call, а repeat и loop - условными ret. Разница лишь в том, что одни проверяют и меняют счетчик цикла, а другие проверяют условие. Условным call необходим полный литерал (адрес, по которому прыгать при невыполнении условия), но они выполняются лишь раз в качестве пролога перед входом в тело цикла, а условные ret литералов не требуют (адрес начала цикла берут из стека возвратов) и выполняются за такт.
Глянул их код чуть повнимательнее.[code]address opcode label comment 001000 5715C INNER n push n push 1000 0 DO 001001 003E8 1000 001002 00000 0 001003 57D58 IN1 n drop n pop 34 DROP 001004 00022 34 001005 00001 1 001006 BE37B + pop over over INC loop counter 001007 A080A xor T0 IN2 COMPARE 001008 FF39E drop push push nop 00100A FFFFE IN2 drop drop drop ; FINISH 00100B 5715C BENCH n push n push 1000 0 DO 00100C 003E8 1000 00100D 00000 0 00100E 20000 BE1 call INNER 00100F 563DE n pop nop nop 001010 00001 1 001011 BE37B + pop over over INC counter 001012 A0815 xor T0 BE2 COMPARE 001013 FF39E drop push push nop 001014 00003 jmp BE1 LOOP 001015 FFFBA BE2 drop drop drop n FINISH 001016 00007 7 001017 57020 n push ; long call and return 001018 03987 lit' EMIT[/code]Там много опечаток, например, отсутствует строка с адресом 001009 (там должен быть jmp IN1), по адресу 001014 адрес прыжка неправильный (должен быть прыжок по адресу XXXE, а не XXX3, видимо, неправильно распозналось при сканировании :) ), да и формат команды вызывает некоторые сомнения. На глаз там во внутреннем цикле 15-20 команд, но сложно в таком варианте оценивать, если не знать, сколько тактов выполняется каждая команда, выполняются ли они параллельно и т.д. С другой стороны у нас есть тактовая частота и время выполнения миллиона итераций. Смело перемножаем одно на другое - получаем количество тактов на итерацию во внутреннем цикле: 200*0.17=34 такта на итерацию цикла в INNER. Для сравнения 68040 и R4000 тратят вполне достойные 9 и 12 тактов соответственно, да даже 68030 с его 18 тактами на итерацию не так уж и плох. Создатели F21 пытются выйти из положения и разворачивают внутренний цикл, убирая тем самым накладные расходы на организацию цикла, в результате в общем-то простой код жиреет аж до 400 байт, но количество тактов на итерацию уменьшается всего лишь до 15. И лишь когда они задействуют вместо честного литерала свой внутренний регистр А (вручную или компилятор сам сообразил?), то получают космические 2 такта на итерацию. :) А у меня, например, в базовом варианте с 6-битными командами литерал весит 2 команды (и такта), еще такт на drop, ну и еще один на loop. В результате итерация весит 3 байта и длится 4 такта. А в продвинутом варианте (4- и 6-битном) всего два такта: первый на 34+drop, а второй на loop. При желании, наверное, можно и в один такт уложиться. И да, команды для реализации аппаратных циклов - это (с оговорками) условные call и ret. Например, while и do вполне можно обозвать условным call, а repeat и loop - условными ret. Разница лишь в том, что одни проверяют и меняют счетчик цикла, а другие проверяют условие. Условным call необходим полный литерал (адрес, по которому прыгать при невыполнении условия), но они выполняются лишь раз в качестве пролога перед входом в тело цикла, а условные ret литералов не требуют (адрес начала цикла берут из стека возвратов) и выполняются за такт.
|
|
|
|
Добавлено: Чт мар 21, 2024 01:25 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
В системе команд можно делать специальные поля, которые будут одновременно с расчетами выполнять переход. Литерал в такую команду трудно добавить, а RET или LOOP вполне можно. Но это уже получится упражнение "расставьте поля команды, чтобы было и полезно, и не слишком громоздко". В тестах понятно, что по сути работает только тело вложенного цикла, а накладные расходы идут параллельно с выполнением стековых манипуляций. Ну, оно тоже имеет право на жизнь.
В системе команд можно делать специальные поля, которые будут одновременно с расчетами выполнять переход. Литерал в такую команду трудно добавить, а RET или LOOP вполне можно. Но это уже получится упражнение "расставьте поля команды, чтобы было и полезно, и не слишком громоздко". В тестах понятно, что по сути работает только тело вложенного цикла, а накладные расходы идут параллельно с выполнением стековых манипуляций. Ну, оно тоже имеет право на жизнь.
|
|
|
|
Добавлено: Ср мар 20, 2024 17:38 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
Немного расшевелить тему. Попалась тут недавно древняя статья https://www.ultratechnology.com/forml93.htmlТам всё повествование вокруг да около форт-процессора F21. И в числе прочего приведен простенький тест Код: : INNER 1000 0 DO 34 DROP LOOP : : BENCH 1000 0 DO INNER LOOP 7 EMIT ; Этот тест выполняется на разных фортах и процессорах, показатели (почему-то абсолютные) времени сравниваются и делается вывод о крутости F21 и ущербности прочих процессоров. Т.к. мой форт-процессор с 6-битными командами тоже заработал, то решил испытать его (а заодно и предыдущие форт-процессоры с 4-битными командами) при помощи этого теста. Таблица результатов там такая: Код: PROCESSOR CLOCK FORTH-COMPILER OPTION SECONDS
VAX 6620 FIG 8080 (EMULATION) 15.32 H8 10 eForth 15.0 68000 7 7.6 80386 33 HS/FORTH 6.1 MuP21 100 MuP21 eForth 2.02 DRAM 3.3 80486 33 F83 in "C" 3.0 80386 33 FPC 2.8 68040 25 Yerk 2.7 F21 200 MuP21 eForth 2.02 DRAM 2.6 80386 33 TCOM (FPC) 1.7 80386 33 HS/FORTH w/optimization 1.6 no 34 DROP 80386 33 TCOM (FPC) 0.99 no 7 EMIT HP-PA Forth in "C" 0.75 68030 25 0.75 F21 200 F21 eForth STC 2.03 DRAM 0.7 R3000 33 RISC pFORTH INDIGO 0.66 F21 200 F21 eForth STC 2.04 DRAM 0.65 MuP21 100 fforth DRAM 0.45 68040 25 0.35 R3000 66 RISC pFORTH INDIGO 0.33 MuP21 100 fforth SRAM 0.3 F21 200 fforth DRAM 0.25 R4000 50 RISC pFORTH CRIMSON 0.24 80486 33 ForthCMP 0.21 no 34 DROP MuP21 100 fforth **1 DRAM 0.19 F21 200 fforth SRAM 0.17 MuP21 100 fforth **1 SRAM 0.14 F21 200 fforth **1 DRAM 0.137 R4000 100 RISC pFORTH CRIMSON 0.12 F21 200 fforth **1 SRAM 0.077 MuP21 100 fforth **2 DRAM 0.027 MuP21 100 fforth **2 SRAM 0.02 F21 200 fforth **2 DRAM 0.02 F21 200 fforth **2 SRAM 0.01 А для моих подопечных получились такие цифры: Код: f41/f42 20 uforth 1.09 22 такта на итерацию f43/f44 20 uforth 1.00 20 тактов на итерацию f61 20 uforth 0.199 4 такта на итерацию И получается, что если не рассматривать разные ухищрения вроде разворачивания цикла и использования регистра вместо честной записи числа в стек, то, например, f61 практически не уступает по времени процессору F21 даже несмотря на 10-кратно меньшую тактовую частоту (20 против 200МГц), да и процессоры с 4-битными командами уступают всего лишь в несколько раз. Кроме того, специально обученные форт-процессоры f4/f6, способные выполнять несколько команд за такт, выполняют тот же самый неоптимизированный код, затрачивая на итерацию всего лишь 2 такта Т.е. если привести частоты к одному знаменателю, то будет ровно такой же результат, как и у F21 с развернутыми циклами и задействованным регистром А, т.е. те же самые 2 такта на итерацию. Другими словами, F21 выполняет оптимизированный код, а f4/f6 - обычный неоптимизированный, но производительность одинаковая. Еще забавно, что если выровнять частоты, то R4000 (MIPS?), 68040, а может и еще какие-то процессоры с каким-то левым фортом окажутся быстрее, чем F21 с родным фортом
Немного расшевелить тему.
Попалась тут недавно древняя статья [url]https://www.ultratechnology.com/forml93.html[/url] Там всё повествование вокруг да около форт-процессора F21. И в числе прочего приведен простенький тест[code]: INNER 1000 0 DO 34 DROP LOOP : : BENCH 1000 0 DO INNER LOOP 7 EMIT ;[/code]Этот тест выполняется на разных фортах и процессорах, показатели (почему-то абсолютные) времени сравниваются и делается вывод о крутости F21 и ущербности прочих процессоров. :) Т.к. мой форт-процессор с 6-битными командами тоже заработал, то решил испытать его (а заодно и предыдущие форт-процессоры с 4-битными командами) при помощи этого теста. Таблица результатов там такая:[code]PROCESSOR CLOCK FORTH-COMPILER OPTION SECONDS
VAX 6620 FIG 8080 (EMULATION) 15.32 H8 10 eForth 15.0 68000 7 7.6 80386 33 HS/FORTH 6.1 MuP21 100 MuP21 eForth 2.02 DRAM 3.3 80486 33 F83 in "C" 3.0 80386 33 FPC 2.8 68040 25 Yerk 2.7 F21 200 MuP21 eForth 2.02 DRAM 2.6 80386 33 TCOM (FPC) 1.7 80386 33 HS/FORTH w/optimization 1.6 no 34 DROP 80386 33 TCOM (FPC) 0.99 no 7 EMIT HP-PA Forth in "C" 0.75 68030 25 0.75 F21 200 F21 eForth STC 2.03 DRAM 0.7 R3000 33 RISC pFORTH INDIGO 0.66 F21 200 F21 eForth STC 2.04 DRAM 0.65 MuP21 100 fforth DRAM 0.45 68040 25 0.35 R3000 66 RISC pFORTH INDIGO 0.33 MuP21 100 fforth SRAM 0.3 F21 200 fforth DRAM 0.25 R4000 50 RISC pFORTH CRIMSON 0.24 80486 33 ForthCMP 0.21 no 34 DROP MuP21 100 fforth **1 DRAM 0.19 F21 200 fforth SRAM 0.17 MuP21 100 fforth **1 SRAM 0.14 F21 200 fforth **1 DRAM 0.137 R4000 100 RISC pFORTH CRIMSON 0.12 F21 200 fforth **1 SRAM 0.077 MuP21 100 fforth **2 DRAM 0.027 MuP21 100 fforth **2 SRAM 0.02 F21 200 fforth **2 DRAM 0.02 F21 200 fforth **2 SRAM 0.01[/code]А для моих подопечных получились такие цифры:[code]f41/f42 20 uforth 1.09 22 такта на итерацию f43/f44 20 uforth 1.00 20 тактов на итерацию f61 20 uforth 0.199 4 такта на итерацию[/code] И получается, что если не рассматривать разные ухищрения вроде разворачивания цикла и использования регистра вместо честной записи числа в стек, то, например, f61 практически не уступает по времени процессору F21 даже несмотря на 10-кратно меньшую тактовую частоту (20 против 200МГц), да и процессоры с 4-битными командами уступают всего лишь в несколько раз. :) Кроме того, специально обученные форт-процессоры f4/f6, способные выполнять несколько команд за такт, выполняют тот же самый неоптимизированный код, затрачивая на итерацию всего лишь 2 такта :) Т.е. если привести частоты к одному знаменателю, то будет ровно такой же результат, как и у F21 с развернутыми циклами и задействованным регистром А, т.е. те же самые 2 такта на итерацию. Другими словами, F21 выполняет оптимизированный код, а f4/f6 - обычный неоптимизированный, но производительность одинаковая. Еще забавно, что если выровнять частоты, то R4000 (MIPS?), 68040, а может и еще какие-то процессоры с каким-то левым фортом окажутся быстрее, чем F21 с родным фортом :)
|
|
|
|
Добавлено: Ср мар 20, 2024 01:51 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
KPG писал(а): А, чем "плох" вариант испльзования Форт для для трансляции Си? Могу скинуть свой вариант прототипа LCC -> SPf4 (делался на основе C2Forth on Mpe Ltd с их сайта) и вариант от Михаила. (он преобразовывал LCC фронт-end в код SPF4), у меня LCC от Си (сборка на PellesC), а библиотеки (stdlib, stdio ...) уже на SPF4 (топик есть на местном форуме) Да я вроде не говорил, что "плох" И тем не менее, компилятор Си лучше писать на Си, ведь проверка самокомпилируемости - это едва ли не лучший тест, проверяющий работоспособность. А во вторых, "использование Форт для трансляции Си" автоматически получится "на сдачу" (выхлоп-то на Форте! ) после того, как компилятор будет способен компировать сам себя Понятно, что код еще придется шлифануть напильником, чтобы он читался и попроще был, но тем не менее... Реализации Си-в-Форт на Форте было бы интересно посмотреть, здесь на форуме вроде была соответствующая тема, но ссылки там давно протухли. Про с2forth от mpe я вроде читал когда-то давно, что-то такое припоминаю смутно, там у них кажись даже float не завезли, но могу ошибаться. И оригинальный LCC вроде смотрел, мне он показался каким-то громоздким.
[quote="KPG"]А, чем "плох" вариант испльзования Форт для для трансляции Си? Могу скинуть свой вариант прототипа LCC -> SPf4 (делался на основе C2Forth on Mpe Ltd с их сайта) и вариант от Михаила. (он преобразовывал LCC фронт-end в код SPF4), у меня LCC от Си (сборка на PellesC), а библиотеки (stdlib, stdio ...) уже на SPF4 (топик есть на местном форуме)[/quote]Да я вроде не говорил, что "плох" :) И тем не менее, компилятор Си лучше писать на Си, ведь проверка самокомпилируемости - это едва ли не лучший тест, проверяющий работоспособность. А во вторых, "использование Форт для трансляции Си" автоматически получится "на сдачу" (выхлоп-то на Форте! :) ) после того, как компилятор будет способен компировать сам себя :) Понятно, что код еще придется шлифануть напильником, чтобы он читался и попроще был, но тем не менее... Реализации Си-в-Форт на Форте было бы интересно посмотреть, здесь на форуме вроде была соответствующая тема, но ссылки там давно протухли. Про с2forth от mpe я вроде читал когда-то давно, что-то такое припоминаю смутно, там у них кажись даже float не завезли, но могу ошибаться. И оригинальный LCC вроде смотрел, мне он показался каким-то громоздким. :)
|
|
|
|
Добавлено: Сб сен 30, 2023 19:50 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
Total Vacuum писал(а): Собственно, небольшая проба пера с трансляцией си-в-форт.. А, чем "плох" вариант испльзования Форт для для трансляции Си? Могу скинуть свой вариант прототипа LCC -> SPf4 (делался на основе C2Forth on Mpe Ltd с их сайта) и вариант от Михаила. (он преобразовывал LCC фронт-end в код SPF4), у меня LCC от Си (сборка на PellesC), а библиотеки (stdlib, stdio ...) уже на SPF4 (топик есть на местном форуме) Total Vacuum писал(а): Полезный инструмент вырисовывается. Даже несмотря на его относительную примитивность и слабое качество получаемого кода. Так что будет и под мой форт-процессор простенький компилятор си. Да, тоже столкнулся, что и Макро-оптимизатор в SPF4 уже не справляется с оптимизацией полученного кода SPF4. На VFX Forth не проверял - может там лучше это получается. А, работу макро-оптимизатора в SPF4, вероятно, может объяснить только Михаил. Был ещё интересный проект F-- для использования Форт и Си совместно. P.S. А, вообще, более интересен вариант транспиляции Форт в Си. В этом направлении тоже существуют некоторые разработки, начиная от Timbre где Форт код по правилам на Форт подобном языке преобразуется в Си. Я тут немного "увлёкся" сборкой Linux Puppy (Xenial) с варианта использования собирания GLibc-2.33 из исходников для запуска, В этом топике сообщения, но похоже без сборки Xorg (и возможно ещё чего либо) этот вариант не запустить. Сейчас думаю как запустить вентилятор в буке, чтобы при нагрузке бук можно было использовать.
[quote="Total Vacuum"]Собственно, небольшая проба пера с трансляцией си-в-форт..[/quote] А, чем "плох" вариант испльзования Форт для для трансляции Си? Могу скинуть свой вариант прототипа LCC -> SPf4 (делался на основе C2Forth on Mpe Ltd с их сайта) и вариант от Михаила. (он преобразовывал LCC фронт-end в код SPF4), у меня LCC от Си (сборка на PellesC), а библиотеки (stdlib, stdio ...) уже на SPF4 (топик есть на местном форуме)
[quote="Total Vacuum"]Полезный инструмент вырисовывается. Даже несмотря на его относительную примитивность и слабое качество получаемого кода. :) Так что будет и под мой форт-процессор простенький компилятор си.[/quote] Да, тоже столкнулся, что и Макро-оптимизатор в SPF4 уже не справляется с оптимизацией полученного кода SPF4. На VFX Forth не проверял - может там лучше это получается. А, работу макро-оптимизатора в SPF4, вероятно, может объяснить только Михаил. :)
Был ещё интересный проект [url=https://fminus.sourceforge.net/]F--[/url] для использования Форт и Си совместно.
P.S. А, вообще, более интересен вариант транспиляции Форт в Си. В этом направлении тоже существуют некоторые разработки, начиная от Timbre где Форт код по правилам на Форт подобном языке преобразуется в Си.
Я тут немного "увлёкся" сборкой Linux Puppy (Xenial) с варианта использования собирания GLibc-2.33 из исходников для запуска, [url=https://forum.puppyrus.org/index.php?topic=24137.msg187077#msg187077]В этом топике сообщения[/url], но похоже без сборки Xorg (и возможно ещё чего либо) этот вариант не запустить. Сейчас думаю как запустить вентилятор в буке, чтобы при нагрузке бук можно было использовать.
|
|
|
|
Добавлено: Пт сен 29, 2023 12:31 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
Ну так и форт-процессор в идеале вроде как не гигантский... Собственно, небольшая проба пера с трансляцией си-в-форт. Например, такой код Код: void emit ( char c ) ; void type ( char * s ) ;
int i ;
struct node { char n ; struct node * next ; } * list , nodes [ 256 ] ;
void main ( ) { for ( i = 0 ; i < 256 ; i = i + 1 ) nodes [ i ] . n = i ;
nodes [ 'l' ] . next = & nodes [ 'i' ] ; nodes [ 'i' ] . next = & nodes [ 's' ] ; nodes [ 's' ] . next = & nodes [ 't' ] ; nodes [ 't' ] . next = 0 ;
list = & nodes [ 'l' ] ;
while ( list ) { emit ( list -> n ) ; type ( "->" ) ; list = list -> next ; }
type ( "NULL" ) ; } превращается в такое (форматирование сделано вручную): Код: create i 1 cells allot create list 1 cells allot create nodes 512 cells allot
: main i 0 over ! @ drop begin i @ 256 < while nodes i @ 16 * + 0 + i @ over c! c@ drop i i @ 1 + over ! @ drop repeat
nodes 'l' 16 * + 8 + nodes 'i' 16 * + over ! @ drop nodes 'i' 16 * + 8 + nodes 's' 16 * + over ! @ drop nodes 's' 16 * + 8 + nodes 't' 16 * + over ! @ drop nodes 't' 16 * + 8 + 0 over ! @ drop
list nodes 'l' 16 * + over ! @ drop
begin list @ while list @ 0 + c@ emit s" ->" type list list @ 8 + @ over ! @ drop repeat
s" NULL" type ; main выводит: Код: l->i->s->t->NULL Безусловно, выхлоп без каких-либо намеков на оптимизации, но самое главное, что уже работает (например, можно здесь протестировать). Невооруженным взглядом видна масса лишнего кода. Дальше могут быть разные варианты: - оставить в таком виде, если скорость и размер кода не критичны; - добавить нужные оптимизации в компилятор - не ранее, чем заработает весь запланированный функционал; - набросать отдельную утилиту, которая подчищает лишний код; - вручную оптимизировать узкие места выхлопа. Например, может получиться что-то вроде такого: Код: create i 1 cells allot create list 1 cells allot create nodes 512 cells allot
: main 0 i ! begin i @ 256 < while i @ nodes i @ 16 * + c! i @ 1 + i ! repeat
nodes 'i' 16 * + nodes 'l' 16 * + 8 + ! nodes 's' 16 * + nodes 'i' 16 * + 8 + ! nodes 't' 16 * + nodes 's' 16 * + 8 + ! 0 nodes 't' 16 * + 8 + !
nodes 'l' 16 * + list !
begin list @ while list @ c@ emit s" ->" type list @ 8 + @ list ! repeat
s" NULL" type ;
main Далее, если надо уменьшить размер или повысить читаемость кода, можно обыграть: Код: : nodes[i] 16 * nodes + ; : .n ; : .next 8 + ; : ->n @ .n ; : ->next @ .next ; и т.д. и т.п. Ну или, допустим, для факториала Код: void recurse ( ) ; void cr ( ) ; void emit ( char c ) ;
int fac ( char n ) { if ( n ) return n * recurse ( n - 1 ) ; else return 1 ; }
int n , r ;
void main ( ) { n = 6 ; while ( n ) { n = n - 1 ; r = fac ( n ) ; while ( r ) { emit ( '.' ) ; r = r - 1 ; } cr ( ) ; } } получаем Код: : fac 0 pick if 0 pick 1 pick 1 - recurse * nip exit else 1 nip exit then ; create n 1 cells allot create r 1 cells allot : main n 6 over ! @ drop begin n @ while n n @ 1 - over ! @ drop r n @ fac over ! @ drop begin r @ while '.' emit r r @ 1 - over ! @ drop repeat cr repeat ; main , которое после пары ручных правок превращается в Код: : fac dup if dup dup 1 - recurse * else 1 then nip ; create n 1 cells allot create r 1 cells allot : main 6 n ! begin n @ while n @ 1 - n ! n @ fac r ! begin r @ while '.' emit r @ 1 - r ! repeat cr repeat ; main Полезный инструмент вырисовывается. Даже несмотря на его относительную примитивность и слабое качество получаемого кода. Так что будет и под мой форт-процессор простенький компилятор си.
:D Ну так и форт-процессор в идеале вроде как не гигантский...
Собственно, небольшая проба пера с трансляцией си-в-форт. Например, такой код[code]void emit ( char c ) ; void type ( char * s ) ;
int i ;
struct node { char n ; struct node * next ; } * list , nodes [ 256 ] ;
void main ( ) { for ( i = 0 ; i < 256 ; i = i + 1 ) nodes [ i ] . n = i ;
nodes [ 'l' ] . next = & nodes [ 'i' ] ; nodes [ 'i' ] . next = & nodes [ 's' ] ; nodes [ 's' ] . next = & nodes [ 't' ] ; nodes [ 't' ] . next = 0 ;
list = & nodes [ 'l' ] ;
while ( list ) { emit ( list -> n ) ; type ( "->" ) ; list = list -> next ; }
type ( "NULL" ) ; }[/code]превращается в такое (форматирование сделано вручную):[code]create i 1 cells allot create list 1 cells allot create nodes 512 cells allot
: main i 0 over ! @ drop begin i @ 256 < while nodes i @ 16 * + 0 + i @ over c! c@ drop i i @ 1 + over ! @ drop repeat
nodes 'l' 16 * + 8 + nodes 'i' 16 * + over ! @ drop nodes 'i' 16 * + 8 + nodes 's' 16 * + over ! @ drop nodes 's' 16 * + 8 + nodes 't' 16 * + over ! @ drop nodes 't' 16 * + 8 + 0 over ! @ drop
list nodes 'l' 16 * + over ! @ drop
begin list @ while list @ 0 + c@ emit s" ->" type list list @ 8 + @ over ! @ drop repeat
s" NULL" type ; main[/code]выводит:[code]l->i->s->t->NULL[/code]Безусловно, выхлоп без каких-либо намеков на оптимизации, но самое главное, что уже работает (например, можно [url=https://www.jdoodle.com/execute-forth-online/]здесь[/url] протестировать). Невооруженным взглядом видна масса лишнего кода. Дальше могут быть разные варианты: - оставить в таком виде, если скорость и размер кода не критичны; - добавить нужные оптимизации в компилятор - не ранее, чем заработает весь запланированный функционал; - набросать отдельную утилиту, которая подчищает лишний код; - вручную оптимизировать узкие места выхлопа. Например, может получиться что-то вроде такого:[code]create i 1 cells allot create list 1 cells allot create nodes 512 cells allot
: main 0 i ! begin i @ 256 < while i @ nodes i @ 16 * + c! i @ 1 + i ! repeat
nodes 'i' 16 * + nodes 'l' 16 * + 8 + ! nodes 's' 16 * + nodes 'i' 16 * + 8 + ! nodes 't' 16 * + nodes 's' 16 * + 8 + ! 0 nodes 't' 16 * + 8 + !
nodes 'l' 16 * + list !
begin list @ while list @ c@ emit s" ->" type list @ 8 + @ list ! repeat
s" NULL" type ;
main[/code]Далее, если надо уменьшить размер или повысить читаемость кода, можно обыграть:[code]: nodes[i] 16 * nodes + ; : .n ; : .next 8 + ; : ->n @ .n ; : ->next @ .next ;[/code]и т.д. и т.п.
Ну или, допустим, для факториала[code]void recurse ( ) ; void cr ( ) ; void emit ( char c ) ;
int fac ( char n ) { if ( n ) return n * recurse ( n - 1 ) ; else return 1 ; }
int n , r ;
void main ( ) { n = 6 ; while ( n ) { n = n - 1 ; r = fac ( n ) ; while ( r ) { emit ( '.' ) ; r = r - 1 ; } cr ( ) ; } }[/code]получаем[code]: fac 0 pick if 0 pick 1 pick 1 - recurse * nip exit else 1 nip exit then ; create n 1 cells allot create r 1 cells allot : main n 6 over ! @ drop begin n @ while n n @ 1 - over ! @ drop r n @ fac over ! @ drop begin r @ while '.' emit r r @ 1 - over ! @ drop repeat cr repeat ; main[/code], которое после пары ручных правок превращается в[code]: fac dup if dup dup 1 - recurse * else 1 then nip ; create n 1 cells allot create r 1 cells allot : main 6 n ! begin n @ while n @ 1 - n ! n @ fac r ! begin r @ while '.' emit r @ 1 - r ! repeat cr repeat ; main[/code] Полезный инструмент вырисовывается. Даже несмотря на его относительную примитивность и слабое качество получаемого кода. :) Так что будет и под мой форт-процессор простенький компилятор си.
|
|
|
|
Добавлено: Пт сен 29, 2023 00:37 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
Total Vacuum писал(а): tinytapeout - классная задумка, но я до такого не дорос еще ПЛИС все-таки лучше. Tinytapeout слишком маленький, просто чрезмерно. Одно название "микросхема", а по сути схема на дискретных компонентах не так уж сильно будет отличаться - тоже кремний.
[quote="Total Vacuum"]tinytapeout - классная задумка, но я до такого не дорос еще [/quote] ПЛИС все-таки лучше. Tinytapeout слишком маленький, просто чрезмерно. Одно название "микросхема", а по сути схема на дискретных компонентах не так уж сильно будет отличаться - тоже кремний.
|
|
|
|
Добавлено: Вс сен 24, 2023 15:03 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
KPG писал(а): Можно оттолкнуться от ранеее уже "сделанных" вариантов (и в рамках обсуждения на местном форуме c LCC -> Forth) или появишихся оригинальных как СС64 и/или вроде в DuskOS Мне как-то не попадались трансляторы си-в-форт. Ну или просто плохо искал Да в любом случае проще свой транслятор написать, чем в чужом разбираться. Уже сейчас простые примеры типа факториала компилируются в uf \ micro forth \ (при желании и в классический форт тривиально оттранслируются) и работают, нужно лишь усилие, чтобы заставить себя довести до ума. А кроме того, любой уважающий себя компилятор должен уметь компилировать сам себя, поэтому компилятор си должен быть написан на си (я пока сам себя не компилирую, поэтому временно на tcc делаю), а duskos и cc64 вроде на форте написаны, если я правильно путаю. tinytapeout - классная задумка, но я до такого не дорос еще
[quote="KPG"]Можно оттолкнуться от ранеее уже "сделанных" вариантов (и в рамках обсуждения на местном форуме c LCC -> Forth) или появишихся оригинальных как СС64 и/или вроде в DuskOS[/quote]Мне как-то не попадались трансляторы си-в-форт. Ну или просто плохо искал :) Да в любом случае проще свой транслятор написать, чем в чужом разбираться. Уже сейчас простые примеры типа факториала компилируются в uf \ micro forth \ (при желании и в классический форт тривиально оттранслируются) и работают, нужно лишь усилие, чтобы заставить себя довести до ума. А кроме того, любой уважающий себя компилятор должен уметь компилировать сам себя, поэтому компилятор си должен быть написан на си (я пока сам себя не компилирую, поэтому временно на tcc делаю), а duskos и cc64 вроде на форте написаны, если я правильно путаю. :)
tinytapeout - классная задумка, но я до такого не дорос еще :)
|
|
|
|
Добавлено: Вс сен 24, 2023 13:31 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
Total Vacuum писал(а): Надо будет как-нибудь собраться и написать свой транслятор си-в-форт, чтобы на моем процессоре си-шные тесты гонять Можно оттолкнуться от ранеее уже "сделанных" вариантов (и в рамках обсуждения на местном форуме c LCC -> Forth) или появишихся оригинальных как СС64 и/или вроде в DuskOS или задействоваать библиотеки с оптимизациями подобные LibJit. P.S. Из топика Заказ собственных микросхем через TinyTapeout кто то заказал и микросхему своего проекта с RayCasting https://github.com/algofoogle/tt04-raybox-zerohttps://github.com/algofoogle/raybox-zeroПри желании, вероятно возможно, и заказать свой Форт процессор в кремнии на исполнение в следующий TT05
[quote="Total Vacuum"]Надо будет как-нибудь собраться и написать свой транслятор си-в-форт, чтобы на моем процессоре си-шные тесты гонять :)[/quote] Можно оттолкнуться от ранеее уже "сделанных" вариантов (и в рамках обсуждения на местном форуме c LCC -> Forth) или появишихся оригинальных как СС64 и/или вроде в DuskOS или задействоваать библиотеки с оптимизациями подобные LibJit.
P.S. Из топика [url=http://www.nedopc.org/forum/viewtopic.php?f=68&t=21972&start=15]Заказ собственных микросхем через TinyTapeout[/url] кто то заказал и микросхему своего проекта с RayCasting
https://github.com/algofoogle/tt04-raybox-zero https://github.com/algofoogle/raybox-zero [img]https://github.com/algofoogle/tt04-raybox-zero/raw/main/doc/fpga-vs-sim.jpg[/img]
При желании, вероятно возможно, и заказать свой Форт процессор в кремнии на исполнение в [url=https://github.com/TinyTapeout/tt05-submission-template]следующий TT05[/url] :)
|
|
|
|
Добавлено: Сб сен 09, 2023 12:49 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
KPG писал(а): Стандартный Cи тест CoremarkНадо будет как-нибудь собраться и написать свой транслятор си-в-форт, чтобы на моем процессоре си-шные тесты гонять Кстати, подумалось, что и c 3-битными командами (чтобы утрамбовать 6 команд в 18-битном слове ПЛИС) процессор вполне взлетит. Например, такой: Код: 0 1 push @ ! jz nand - Литералы набиваются при помощи команды push, за которой следует серия команд 0/1, которые дописывают справа нолик или единичку в двоичное представление вершины стека. Стек возвратов делается программно на базе массива. Стековые манипуляции - через временные переменные в сегменте данных. Такой своеобразный стековый brainfuck получается. Ну или чуть более продвинутое: Код: call ret word @ ! jz nand - Здесь полноценные call/ret, а word переключает процессор в режим ввода литералов на несколько тактов. Но все это может иметь хоть какой-то смысл только в том случае, если реализация в части потребления ресурсов ПЛИС окажется в разы более компактной, чем для процессора с 4-битными командами, а иначе овчинка и далее по тексту Если получится компактное, тогда можно будет втиснуть процессор туда, где места почти не осталось. Ну или кучу ядер в ПЛИС запихнуть, особенно если умножения в системе команд не будет. Ну а по хорошему надо бы уже процессор с 6-битными командами выкатывать: даже в простом варианте без акселератора (несколько команд за такт) должен не сильно уступать раскочегаренному процессору с 4-битными командами.
[quote="KPG"]Стандартный Cи тест [url=https://github.com/eembc/coremark]Coremark[/url][/quote]Надо будет как-нибудь собраться и написать свой транслятор си-в-форт, чтобы на моем процессоре си-шные тесты гонять :) Кстати, подумалось, что и c 3-битными командами (чтобы утрамбовать 6 команд в 18-битном слове ПЛИС) процессор вполне взлетит. Например, такой:[code]0 1 push @ ! jz nand -[/code]Литералы набиваются при помощи команды push, за которой следует серия команд 0/1, которые дописывают справа нолик или единичку в двоичное представление вершины стека. Стек возвратов делается программно на базе массива. Стековые манипуляции - через временные переменные в сегменте данных. Такой своеобразный стековый brainfuck получается. :) Ну или чуть более продвинутое:[code]call ret word @ ! jz nand -[/code]Здесь полноценные call/ret, а word переключает процессор в режим ввода литералов на несколько тактов. Но все это может иметь хоть какой-то смысл только в том случае, если реализация в части потребления ресурсов ПЛИС окажется в разы более компактной, чем для процессора с 4-битными командами, а иначе овчинка и далее по тексту :) Если получится компактное, тогда можно будет втиснуть процессор туда, где места почти не осталось. Ну или кучу ядер в ПЛИС запихнуть, особенно если умножения в системе команд не будет. Ну а по хорошему надо бы уже процессор с 6-битными командами выкатывать: даже в простом варианте без акселератора (несколько команд за такт) должен не сильно уступать раскочегаренному процессору с 4-битными командами. :)
|
|
|
|
Добавлено: Ср сен 06, 2023 22:14 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
Что ж, продолжим... Имеется система команд Код: xxx xxx xxx abs word jz call ret @ ! dec dup inc - + jnz и раскочегаренный процессор, который выполняет за такт Код: n n call n jz n + n - n @ \ для адресов 0-15 n ! \ для адресов 0-15 n inc \ для адресов 0-15 n dec \ для адресов 0-15 n abs Проигрыш ARM в режиме его "эмуляции" составляет 1.17 раз. Далее последовательно делаем за такт: Код: n @ @ \ проигрыш в 1.11 раз - dup \ проигрыш в 1.04 раза И, наконец Код: - - \ проигрыш в 0.98 раз! А это означает, что уже процента на 2 обгоняем ARM, что и требовалось доказать! Причем, если посмотреть на код (сгруппированы 4-битные команды, которые выполняются за такт) Код: 40000 400099 [2] 0 r1 ! [1] MOV R1,#0 40000 4000D9 [2] 0 r0 ! [1] MOV R0,#0 40000 4000B9 [2] 0 r6 ! [1] MOV R6,#0 [ ] `: line40` [ ] LINE40: 400098 40008D [2] r1 @ r3 - [1] CMP R1,R3 400D05 [1] `line180` jz [3] BEQ LINE180 4000B8 400098 9 [3] r6 @ r1 @ ! [?] STR R6,[SP,R1,LSL #2] 40009C [1] r1 inc [1] ADD R1,R1,#1 40008 4000B9 [2] r3 r6 ! [1] MOV R6,R3 [ ] `: line70` [ ] LINE70: 4000DC [1] r0 inc [1] ADD R0,R0,#1 400098 4000A9 [2] r1 @ r2 ! [1] MOV R2,R1 [ ] `: line90` [ ] LINE90: 4000AA [1] r2 dec [1] SUBS R2,R2,#1 400285 [1] `line40` jz [3] BEQ LINE40 [ ] [?] LDR R7,[SP,R2,LSL #2] 4000B8 4000A88 DB 4000C9 [4] r6 @ r2 @ @ - dup r7 ! [1] SUBS R7,R6,R7 400AB5 [1] `line140` jz [3] BEQ LINE140 4000C3 [1] r7 abs [1] RSBMI R7,R7,#0 400098 4000A8 DD [3] r1 @ r2 @ - - [1] SUB R8,R1,R2 [ ] [1] CMP R7,R8 4006AF [1] `line90` jnz [3] BNE LINE90 [ ] `: line140` [ ] LINE140: 4000BA [1] r6 dec [1] SUBS R6,R6,#1 40058F [1] `line70` jnz [3] BNE LINE70 40009A [1] r1 dec [1] SUBS R1,R1,#1 4000988 4000B9 [2] r1 @ @ r6 ! [?] LDR R6,[SP,R1,LSL #2] 400ABF [1] `line140` jnz [3] BNE LINE140 [ ] `: line180` [ ] LINE180: , то видно еще несколько мест, где возможны оптимизации, например, n @ ! для коротких адресов за такт или даже экзотика вроде n @ @ - dup или n @ - -, но, думаю, пора остановиться, ибо ARM уже повержен, причем на его поле в режиме его эмуляции Кстати, если брать самый свежий 4-битный процессор, то даже в самом простом исполнении он уступает ARM в режиме его эмуляции в 5 с чем-то раз. С другой стороны, ARM при рисовании 3d-бродилки (по сути это режим эмуляции форт-процессора!) в свою очередь сам уступает форт-процессору в несколько раз. Ну а продвинутый форт-процессор без проблем догоняет ARM в режиме его эмуляции, обгоняя при этом в 10-20 и более раз при рисовании 3d-бродилки. Подозреваю, что хищные процессоры уделают ARM одной левой Кстати, последний суррогатный процессор из теста n-queens при частоте 50MHz выдает меандр 7.14MHz на тесте blink Код: :: begin (( ; :: again )) ; :: GPIO 0x8000 ; begin 0 GPIO ! 1 GPIO ! again
Что ж, продолжим... :) Имеется система команд[code]xxx xxx xxx abs word jz call ret @ ! dec dup inc - + jnz[/code] и раскочегаренный процессор, который выполняет за такт[code]n n call n jz n + n - n @ \ для адресов 0-15 n ! \ для адресов 0-15 n inc \ для адресов 0-15 n dec \ для адресов 0-15 n abs[/code]Проигрыш ARM в режиме его "эмуляции" составляет 1.17 раз. Далее последовательно делаем за такт:[code]n @ @ \ проигрыш в 1.11 раз - dup \ проигрыш в 1.04 раза[/code]И, наконец [code]- - \ проигрыш в 0.98 раз![/code]А это означает, что уже процента на 2 обгоняем ARM, что и требовалось доказать! :) Причем, если посмотреть на код (сгруппированы 4-битные команды, которые выполняются за такт)[code]40000 400099 [2] 0 r1 ! [1] MOV R1,#0 40000 4000D9 [2] 0 r0 ! [1] MOV R0,#0 40000 4000B9 [2] 0 r6 ! [1] MOV R6,#0 [ ] `: line40` [ ] LINE40: 400098 40008D [2] r1 @ r3 - [1] CMP R1,R3 400D05 [1] `line180` jz [3] BEQ LINE180 4000B8 400098 9 [3] r6 @ r1 @ ! [?] STR R6,[SP,R1,LSL #2] 40009C [1] r1 inc [1] ADD R1,R1,#1 40008 4000B9 [2] r3 r6 ! [1] MOV R6,R3 [ ] `: line70` [ ] LINE70: 4000DC [1] r0 inc [1] ADD R0,R0,#1 400098 4000A9 [2] r1 @ r2 ! [1] MOV R2,R1 [ ] `: line90` [ ] LINE90: 4000AA [1] r2 dec [1] SUBS R2,R2,#1 400285 [1] `line40` jz [3] BEQ LINE40 [ ] [?] LDR R7,[SP,R2,LSL #2] 4000B8 4000A88 DB 4000C9 [4] r6 @ r2 @ @ - dup r7 ! [1] SUBS R7,R6,R7 400AB5 [1] `line140` jz [3] BEQ LINE140 4000C3 [1] r7 abs [1] RSBMI R7,R7,#0 400098 4000A8 DD [3] r1 @ r2 @ - - [1] SUB R8,R1,R2 [ ] [1] CMP R7,R8 4006AF [1] `line90` jnz [3] BNE LINE90 [ ] `: line140` [ ] LINE140: 4000BA [1] r6 dec [1] SUBS R6,R6,#1 40058F [1] `line70` jnz [3] BNE LINE70 40009A [1] r1 dec [1] SUBS R1,R1,#1 4000988 4000B9 [2] r1 @ @ r6 ! [?] LDR R6,[SP,R1,LSL #2] 400ABF [1] `line140` jnz [3] BNE LINE140 [ ] `: line180` [ ] LINE180:[/code], то видно еще несколько мест, где возможны оптимизации, например, n @ ! для коротких адресов за такт или даже экзотика вроде n @ @ - dup или n @ - -, но, думаю, пора остановиться, ибо ARM уже повержен, причем на его поле в режиме его эмуляции :) Кстати, если брать самый свежий 4-битный процессор, то даже в самом простом исполнении он уступает ARM в режиме его эмуляции в 5 с чем-то раз. С другой стороны, ARM при рисовании 3d-бродилки (по сути это режим эмуляции форт-процессора!) в свою очередь сам уступает форт-процессору в несколько раз. Ну а продвинутый форт-процессор без проблем догоняет ARM в режиме его эмуляции, обгоняя при этом в 10-20 и более раз при рисовании 3d-бродилки. Подозреваю, что хищные процессоры уделают ARM одной левой :D
Кстати, последний суррогатный процессор из теста n-queens при частоте 50MHz выдает меандр 7.14MHz на тесте blink[code]:: begin (( ; :: again )) ; :: GPIO 0x8000 ; begin 0 GPIO ! 1 GPIO ! again[/code]
|
|
|
|
Добавлено: Ср сен 06, 2023 21:53 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
Total Vacuum писал(а): Это не предел, будет лучше Стандартный Cи тест Coremark (для Forth тоже был перенесён и были измерения в местном топике Бенчмарка Форт систем) P.S. Таблица на сайте измерения для разных кристалов https://www.eembc.org/coremark/scores.phpКогда то в этом Бенче были и данные по стековому процессору PSC1000 Ignite.pdf (от Patriot Scientific) igniteIP_20050506.pdf(0,13 микрон 600МГц) Для PSC1000 Ignite был и Си компиляор для Win/Linux (в Веб архиве от 2003г не сохранены)
[quote="Total Vacuum"]Это не предел, будет лучше :)[/quote] Стандартный Cи тест [url=https://github.com/eembc/coremark]Coremark[/url] (для Forth тоже был перенесён и были измерения в местном топике Бенчмарка Форт систем) P.S. Таблица на сайте измерения для разных кристалов https://www.eembc.org/coremark/scores.php Когда то в этом Бенче были и данные по стековому процессору [url=https://www.dnd.utwente.nl/~tim/colorforth/PTSC/IGNITE_Processor_Reference_Manual.pdf]PSC1000 Ignite.pdf[/url] (от Patriot Scientific) [url=https://www.dnd.utwente.nl/~tim/colorforth/PTSC/igniteIP_data%20sheet_20050506.pdf]igniteIP_20050506.pdf[/url] (0,13 микрон 600МГц)
[url=https://web.archive.org/web/20040612144102/http://ptsc.com:80/Download/download/IGNITE_C_Tools.html]Для PSC1000 Ignite был и Си компиляор для Win/Linux[/url] (в Веб архиве от 2003г не сохранены)
|
|
|
|
Добавлено: Вт сен 05, 2023 04:34 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
Не Форт процессор, но авторский проект 16-ти битного процессора на минимальном количестве дискретных TTL микросхем (8-ми) (при использовании 1-го битного ALU и последовательной памяти для их минимального количества) Проектируем самодельный 16-битный CPU в 2023 году Цитата: Для создания 16-битного последовательного CPU нужно всего 8 интегральных схем, включая память и тактовый генератор. Он имеет 128 КБ SRAM, 768 КБ FLASH и его можно разгонять до 10 МГц. Он содержит только 1-битное АЛУ, однако большинство из его 52 команд работает с 16-битными значениями (последовательно). На своей максимальной скорости он исполняет примерно 12 тысяч команд в секунду (0,012 MIPS) и, среди прочего, способен выполнять потоковую передачу видео на ЖК-дисплей на основе PCD8544 (Nokia 5110) с частотой примерно 10 FPS. P.S. Интересно, что микросхемы последовательной флэш памяти за 100МГц Например 25q32 но утилизироать их скоростные возможности, вероятно можно только с FPGA и/или где к ним сделана аппаратная поддержка Quad-SPI (QSPI) Использованная в проекте выше W25Q80 тоже похоже с такими характеристиками (6нс - максимальное время доступа) Последовательная SRAM память 23LC512 (в проекте 2-е микросхемы) А, здесь BIT SERIAL CPU and TOOL-CHAINна FPGA с Форт.
Не Форт процессор, но авторский проект 16-ти битного процессора на минимальном количестве дискретных TTL микросхем (8-ми) (при использовании 1-го битного ALU и последовательной памяти для их минимального количества) :)
[url=https://habr.com/ru/companies/ruvds/articles/757854/]Проектируем самодельный 16-битный CPU в 2023 году[/url]
[img]https://habrastorage.org/webt/rk/ex/zi/rkexziknaprjh5sb3wqbkzp63gu.jpeg[/img]
[quote]Для создания 16-битного последовательного CPU нужно всего 8 интегральных схем, включая память и тактовый генератор. Он имеет 128 КБ SRAM, 768 КБ FLASH и его можно разгонять до 10 МГц. Он содержит только 1-битное АЛУ, однако большинство из его 52 команд работает с 16-битными значениями (последовательно). На своей максимальной скорости он исполняет примерно 12 тысяч команд в секунду (0,012 MIPS) и, среди прочего, способен выполнять потоковую передачу видео на ЖК-дисплей на основе PCD8544 (Nokia 5110) с частотой примерно 10 FPS.[/quote]
P.S. Интересно, что микросхемы последовательной флэш памяти за 100МГц Например [url=https://www.chipdip.ru/search?searchtext=25q32]25q32[/url] но утилизироать их скоростные возможности, вероятно можно только с FPGA и/или где к ним сделана аппаратная поддержка Quad-SPI (QSPI)
Использованная в проекте выше [url=https://www.chipdip.ru/search?searchtext=W25Q80]W25Q80[/url] тоже похоже с такими характеристиками (6нс - максимальное время доступа)
Последовательная SRAM память [url=https://www.chipdip.ru/search?searchtext=23LC512]23LC512[/url] (в проекте 2-е микросхемы)
А, здесь [url=https://github.com/howerj/bit-serial]BIT SERIAL CPU and TOOL-CHAIN[/url]на FPGA с Форт. :)
|
|
|
|
Добавлено: Чт авг 31, 2023 11:31 |
|
|
|
|
|
Заголовок сообщения: |
Re: Как сделать форт-процессор 2022 |
|
|
Total Vacuum писал(а): Ну а кроме того 6-битная команда позволяет утрамбовать туда весь uf \ micro forth \ Тут ещё для размышления можно глянуть на эзотерческий стековый язык GolfScript (может что то в его дизайне понравится) P.S. Немного решённых на нём задач https://rosettacode.org/wiki/Category:GolfscriptБывает используется и для составления решений на https://codegolf.stackexchange.com/
[quote="Total Vacuum"] Ну а кроме того 6-битная команда позволяет утрамбовать туда весь uf \ micro forth \[/quote] Тут ещё для размышления можно глянуть на эзотерческий стековый язык [url=http://www.golfscript.com/golfscript/tutorial.html]GolfScript[/url] :) (может что то в его дизайне понравится)
P.S. Немного решённых на нём задач [url=https://rosettacode.org/wiki/Category:Golfscript]https://rosettacode.org/wiki/Category:Golfscript[/url]
Бывает используется и для составления решений на https://codegolf.stackexchange.com/
|
|
|
|
Добавлено: Вс авг 13, 2023 14:00 |
|
|
|
|