Эмулятор БК-0010 на ESP8266

[Manwe]

Простите пожалуйста - а как количество тактов процессора необходимое для выполнения одной команды, может зависеть от скорости памяти? Еще раз уточню - мы говорим о КОЛИЧЕСТВЕ циклов, а не о периоде, длительности такта и прочих вещах связанных со временем.

Когда у команды несколько аргументов, процессор считывает их из памяти. Пока память готовится выдать ответ, такты процессора продолжают тикать и он ждёт прихода аргумента. Медленная память - ждёт больше тактов. Быстрая память - ждёт меньше тактов. Длительность тактов постоянная, а их количество - разное.

[Advertiser]

[CodeMaster]

Длительность тактов постоянная, а их количество - разное.

А откуда дробная часть появилась на SMK?

[Manwe]

А откуда дробная часть появилась на SMK?

Очень просто: чтобы вычислить время выполнения команды с точностью до десятых долей такта, я выполняю команду много раз подряд (команда размножена в памяти) и затем делю получившееся время на число команд.
Так вот, поскольку частота процессора (4 МГц) не совпадает с частотой видеоконтроллера (6 МГц), одна и та же команда может выполниться за разное число тактов: процессор пытается считать из памяти аргумент, а память может быть не готова отвечать. А в другой раз может быть сразу готова.

Итого, надо рассматривать блок из трёх команд.
Например, в быстрой памяти MOV (R2),R1 выполняется (попутно считывая аргумент из медленной памяти) за 16 тактов, следующая такая же команда снова за 16 тактов, а вот третья уже за 32, потому что в это время контроллер памяти занял шину и не позволяет считать команду. Вот и получаем (16+16+32)/3 = 21,3 такта в среднем на команду MOV (R2),R1.
А в медленной памяти эта команда всегда выполняется за 32 такта.

Для демки «Good Apple» я ещё писал тест блока произвольных команд, так как разные команды в разной последовательности в разное время обращаются к памяти и перестановкой местами некоторых команд можно устранить лишние простои.

[konst_st]

Итого, надо рассматривать блок из трёх команд.
Например, в быстрой памяти MOV (R2),R1 выполняется (попутно считывая аргумент из медленной памяти) за 16 тактов, следующая такая же команда снова за 16 тактов, а вот третья уже за 32

Т.е. в тестах с быстрой памятью, результаты которых вы привели, из быстрой памяти выполнялся только код, а данные пересылались в/из медленную (динамическую) память? А не могли бы прогнать тест, который работает только с быстрой памятью? Или, может, где нибудь можно посмотреть растактовку команд ВМ1 без учета задержек памяти?

[Manwe]

Т.е. в тестах с быстрой памятью, результаты которых вы привели, из быстрой памяти выполнялся только код, а данные пересылались в/из медленную (динамическую) память?

Да, я даже написал об этом жёлтым карандашом на скриншоте

А не могли бы прогнать тест, который работает только с быстрой памятью? Или, может, где нибудь можно посмотреть растактовку команд ВМ1 без учета задержек памяти?

Правильной таблицы тактов, по-моему, нет нигде.
Я собираюсь дописать тест, чтобы он прогонял все возможные сочетания быстрой и медленной памяти. У команды может быть до шести аргументов и все они могут лежать в любой памяти, как и сама команда.

[konst_st]

Правильной таблицы тактов, по-моему, нет нигде.

Вот здесь https://zx-pk.ru/threads/14702-rasch...l=1#post560139 Patron приводит формулы для ВМ1:

[Время выполнения команды] = [Суммарное время всех циклов шины] + [Суммарное время всех штрафов]

Циклы шины:
DATI : [ 7*T+tn] - цикл чтения шины
DATO : [10*T+tn] - цикл записи шины
DATIO: [13*T+2*tn] - цикл чтения-записи шины (чтение + запись приемника)
tn - время задержки памяти (для динамической памяти БК с частотой процессора 3 МГц равно 4 тактам)

Штрафы:
[Штраф исполнения]: 1*T (для всех команд)
[Штраф второго операнда]: 1*T (для команд, использующих два операнда, если один из них в памяти)
[Штраф отмены предвыборки]: 2*T (для команд, выполняющих больше одного цикла шины)
[Штраф префиксной адресации]: 1*T - для каждого операнда с префиксной адресацией)
[Штраф невзаимности]: 5*T (для MOV = 4*T) (для команд, у которых первый операнд не обращается к памяти, а второй - обращается)

Так же надо учесть, что циклы шины могут начинаться только каждые 4 такта (если частота процессора 3 МГц). Т.е. если по этим формулам длительность команд не кратна 4 тактам, то ее необходимо увеличить до кратного 4 тактам значения.

Я просчитал для всех команд MOV (длительность которых, измеренную на БК-0010, вы привели), и у меня сошлось все такт в такт.
Могу в эмулятор внести новые тайминги с учетом этих формул, но желательно проверить теорию на других командах тоже.

PS: Конечно, по правильному надо учитывать в какие моменты (от начала команды) начинаются циклы шины, и каждый цикл уже выравнивать (в большую сторону) до 4 тактов. Но как рассчитать время каждого цикла - это вопрос. Нужно понять где (в каком месте по тактам) вставляются штрафы и где (в каком месте по тактам) в циклах шины формируется запрос на чтение/запись контроллеру памяти (т.е. какой именно такт цикла шины должен быть кратным 4 тактам).

[Manwe]

PS: Конечно, по правильному надо учитывать в какие моменты (от начала команды) начинаются циклы шины, и каждый цикл уже выравнивать (в большую сторону) до 4 тактов.

Да, это нужно учитывать. Оно особенно проявится когда процессор работает на частоте 4 МГц.