Расчёт точного времени выполнения команд различными процессорами архитектуры PDP-11.

[Patron]

Следующие универсальные тесты: MOVB.SAV, CMP.SAV и ADD.SAV, позволяют определить число тактов, затрачиваемых любым процессором архитектуры PDP-11 на выполнение команд MOVB, CMP и ADD с различными способами адресации.

При первом запуске каждого теста нужно ввести правильное значение тактовой частоты тестируемого процессора в килогерцах.

Исходники тестов отличаются одной строчкой, которая для теста команды ADD выглядит так:

;;############################
	.Instr	Add
;;############################

[Advertiser]

[Alex_K]

Следующие универсальные тесты: MOVB.SAV, CMP.SAV и ADD.SAV, позволяют определить число тактов, затрачиваемых любым процессором архитектуры PDP-11 на выполнение команд MOVB, CMP и ADD с различными способами адресации.

УКНЦ КВАНТ литеры 7 с 1515ХМ1-031.
Команда MOVB:

Скрытый текст

[свернуть]

Команда CMP:

Скрытый текст

[свернуть]

Команда ADD:

Скрытый текст

[свернуть]

[Patron]

Для дальнейшей проверки выполнения команд типа MovB (PC)+, ??? процессором 1801ВМ2 - изготовлены ( путём изменения соответствующей строчки в исходнике ) тесты команд BIS и BISB.

...

[Alex_K]

Для дальнейшей проверки выполнения команд типа MovB (PC)+, ??? процессором 1801ВМ2 - изготовлены ( путём изменения соответствующей строчки в исходнике ) тесты команд BIS и BISB.

...

Результаты на УКНЦ:

Скрытый текст

[свернуть]

Скрытый текст

[свернуть]

Что тут можно сказать? По всей видимости разработчики микрокода довольно хорошо промахнулись с байтовыми командами. Уже известно что в команде MOVB параметр dst сначала читается, а уже потом записывается. Судя по всему при адресации по счетчику команд (методы 27, 6Х, 7Х) при словных командах используется аргумент, прочитанный во время предвыборки, а в байтовых командах он снова читается. Весьма интересно услышать по этому поводу комментарии от Titus-а, но его в данный момент нет на форуме.
Кстати интересно посмотреть на CMPB, и CLR и CLRB.

[Patron]

Кстати интересно посмотреть на CMPB, и CLR и CLRB.

Вот тест для CMPB: CMPB.SAV, а для однооперандных команд буду ещё делать отдельный тест с немного изменённым тестовым движком.

...

[Alex_K]

Вот тест для CMPB: CMPB.SAV, а для однооперандных команд буду ещё делать отдельный тест с немного изменённым тестовым движком.

...

Скрытый текст

[свернуть]

В свете открывшихся обстоятельств весьма интересно, будут ли сильно отличаться по времени команды MOV @R1,R0 и MOV @PC,R0. Вроде бы аргумент будет прочитан по предвыборке, да и последовательность предвыборки не будет нарушена.

Да, в байтовых командах влияет только на способ адресации 27, на 6Х и 7Х не влияет, т.к. там индекс читается как словный аргумент.

[Patron]

В свете открывшихся обстоятельств весьма интересно, будут ли сильно отличаться по времени команды MOV @R1,R0 и MOV @PC,R0. Вроде бы аргумент будет прочитан по предвыборке, да и последовательность предвыборки не будет нарушена.

После теста однооперандных команд я сделаю специальный тест MOVPC.SAV для команд типа:

	Mov	R0, (PC)
	MovB	R0, (PC)
	Mov	(PC), R0
	MovB	(PC), R0
	Mov	(PC), (PC)
	MovB	(PC), (PC)
	Mov	(PC)+, (PC)
	MovB	(PC)+, (PC)
	Mov	(PC), (PC)+
	MovB	(PC), (PC)+

Чтобы далеко не искать, можно будет добавить туда же и уже протестированные:

	Mov	R0, (PC)+
	MovB	R0, (PC)+
	Mov	(PC)+, R0
	MovB	(PC)+, R0

[Titus]

Судя по всему при адресации по счетчику команд (методы 27, 6Х, 7Х) при словных командах используется аргумент, прочитанный во время предвыборки, а в байтовых командах он снова читается. Весьма интересно услышать по этому поводу комментарии от Titus-а, но его в данный момент нет на форуме.

Я абсолютно с вами согласен)

---------- Post added at 02:18 ---------- Previous post was at 02:17 ----------

Еще раз настоятельно рекомендую сделать дробные тайминги в тесте. Иначе точность его практически никакая, если говорить об УКНЦ.

[Patron]

Еще раз настоятельно рекомендую сделать дробные тайминги в тесте. Иначе точность его практически никакая, если говорить об УКНЦ.

Но даже такой точности достаточно, чтобы задаться несколькими вопросами.

Чем вызвано отличие таймингов следующих команд:

               R0  (R0)  (R2)+  @(R2)+  -(R1)  @-(R1)  Addr  (PC)+  @Tab(R0)

Mov   @(R2)+   47   70    70      80      70      83    82    82      96
Mov    Addr    47   66    66      82      66      82    80    80      96

MovB  @(R2)+   47   71    71      85      80      94    93    93     107
MovB   Addr    47   80    80      93      80      93    85    85     106

Cmp   @(R2)+   47   60    60      80      66      82    82    70      96
Cmp    Addr    47   66    66      80      66      80    80    66      94

CmpB  @(R2)+   47   60    60      80      66      82    82    82      96
CmpB   Addr    47   66    66      80      66      80    80    80      94

Add   @(R2)+   47   72    72      85      80      94    93    93     107
Add    Addr    47   79    79      93      79      93    85    85     106

Из первого столбца однозначно следует, что чтение первого аргумента занимает в указанных командах строго одинаковое время.

Тогда как объяснить:

1. Почему Mov @(R2)+,(R2)+ выполняется медленнее, чем Mov nn(PC),(R2)+, но MovB @(R2)+,(R2)+ выполняется быстрее, чем MovB nn(PC),(R2)+, при том что у команд Cmp и CmpB таких отличий нет.

2. Почему команды Mov @(R2)+,(R0), MovB @(R2)+,(R0) и Add @(R2)+,(R0) почти не отличаются по продолжительности.

3. Почему команда Add @(R2)+,@(R2)+ выполняется значительно быстрее, чем Add @(R2)+,@-(R1), тогда как команды Add nn(PC),@(R2)+ и Add nn(PC),@-(R1) имеют одинаковую продолжительность ( играет роль использование одного и того же регистра и в источнике, и в приёмнике ? ).

...
P.S. Честно говоря - вручную переписывать числа из фоток довольно сложно ( иногда случаются ошибки и приходится постоянно перепроверять ).

Если перед запуском тестов загрузить монитор NC11SJ.SYS ( с любого носителя, не обязательно с HX ) и нажать в подключенном к COM-порту терминале кнопку [Лог] - результаты тестов сразу запишутся в текстовый файл на PC.

[Titus]

1. Почему Mov @(R2)+,(R2)+ выполняется медленнее, чем Mov nn(PC),(R2)+, но MovB @(R2)+,(R2)+ выполняется быстрее, чем MovB nn(PC),(R2)+, при том что у команд Cmp и CmpB таких отличий нет.

Прежде всего странно, что MOVB blabla,(mem), который выполняется в цикле RMW, при адресации типа MOVB @(R2)+,(mem) выполняется с такой же скоростью, как и MOV.