Il dispositivo nodo 'data flow': ARTMNODE

Il dispositivo nodo 'data flow': ARTMNODE

ASIM è un ambiente che consente di simulare anche architetture non Von Neuman come le macchine Data Flow. Il dispositivo ARTMNODE è stato introdotto per mostrare questa possibilità; esso definisce un nodo in grado di eseguire un operazione aritmetica su interi espressi su trentadue bit.

Fig. 42

Per ogni nodo è possibile definire l'operazione che esso deve svolgere quando tutti gli operandi previsti si rendono disponibili; più nodi possono essere connessi tra loro per eseguire espressioni algebriche; grazie alla presenza di funzioni per il confronto, porte TRUE e FALSE e funzioni di Switch e Merge, è possibile definire macchine data flow in grado di eseguire semplici algoritmi; infine, essendo possibile collegare tra loro ELABNODE e ARTMNODE, si possono costruire macchine miste, combinazione di architetture convenzionali e data flow.

Fig. 43

ARTMNODE presenta quattro registri collegati ai link in ingresso (IN0, IN1, IN2, IN3) e quattro registri collegati ai link in uscita (OT0, OT1, OT2, OT3); il numero di registri in ingresso, e quindi di link, utili dipende dalla funzione

Fig. 44

svolta dal nodo. Ad esempio, se la funzione f prevede due operandi, solo IN0  e IN1 vengono utilizzati; quando sono arrivati entrambi i dati (token) sui link corrispondenti, viene eseguita l' operazione f(IN0,IN1); il risultato viene contemporaneamente scritto sui registri di uscita ed inviato ad eventuali nodi connessi ai link; infine IN0 e IN1 vengono riportati al valore 0. Nel caso in cui una funzione prevede che una variabile sia costante, il registro che la contiene non viene azzerato. Se un nuovo dato arriva in un registro di ingresso prima che il dato precedente sia stato elaborato, il dato precedente viene perso. Le regole di scatto e le funzioni disponibili (con relativo codice) sono riportate nelle figure 13, 14, 15, 16.

Fig. 45

La finestra associata ad ARTMNODE (17Fig. 46) riporta la funzione svolta dal nodo e tutti i registri (compresi quelli non utilizzati); il contenuto dei registri può essere modificato utilizzando il comando Modifica Valore del menù Nodo; si osservi che la modifica diretta è equivalente all' arrivo del dato sul link corrispondente al registro modificato, cioè produce gli stessi effetti.

Come nel caso di ELABNODE, vi sono due possibili modalità nell' invio dei dati (token): la prima tiene conto della tempificazione e prevede l' invio del dato durante il primo colpo di clock successivo alla scrittura sul registro di uscita; la seconda non tiene conto della tempificazione e prevede l' invio del dato immediatamente dopo l' operazione di scrittura. Nel primo caso è possibile, variando la velocità con il comando Velocità del menù Schedulatore, simulare link con diverso tempo di trasferimento.

Quando si simula un algoritmo utilizzando una macchina data flow e si vuole vedere l'esecuzione dell'algoritmo passo passo, è necessario tempificate qualche link di uno o più nodi. Solo in tal caso è, infatti, possibile utilizzare il comando Passo del menù  Schedulatore più volte; altrimenti, l'intero algoritmo verrà eseguito in un sol passo. Se non viene tempificato nessun link si DEVE prevedere per l'algoritmo una condizione di terminazione, altrimenti non lo si potrà più fermare una volta avviato.

Fig. 46

Per definire un ARTMNODE occorre specificare i parametri che compaiono nella finestra di configurazione di ASIM e a cui si accede selezionando il comando Aggiungi Nodo del menù Configura.

Il 'Nome Elemento' è ARTMNODE. 'Indirizzo 1' consente di specificare la funzione che deve svolgere il nodo; il codice che corrisponde a ciascuna funzione è presentato nelle figure 13, 14, 15, 16. 'BUS' non è utilizzato da questo dispositivo. 'Com1', 'Com2', 'Com3', 'Com4' consentono di definire i dispositivi cui sono collegati i quattro link di uscita. Ad esempio, le due cifre meno significative di 'Com1' sono destinate all'Identificatore del dispositivo da collegare ad OT0; la terza cifra di 'Com1' indica a quale link di ingresso del dispositivo a valle è connesso OT0; i valori ammessi sono:

OT0 è connesso al link IN0 del dispositivo a valle;

OT0 è connesso al link IN1 del dispositivo a valle;

OT0 è connesso al link IN2 del dispositivo a valle;

OT0 è connesso al link IN3 del dispositivo a valle.

Infine la cifra più significativa di 'Com1' consente di specificare se il collegamento è tempificato (cifra = 1) o non tempificato (cifra = 0).

Per 'Com2', 'Com3' e 'Com4' vale quanto detto per 'Com1' con riferimento, anzichè ad OT0, ad OT1, OT2 ed OT3 rispettivamente.