3. Обобщенная процедура динамического распараллеливания в многофункциональном алу

Рис. 3.5. Выполнение команд на стеке
Вычисления с использованием стеков удобно задавать, описывать и программировать с помощью польской инверсной (бесскобочной) записи арифметических выражений ПОЛИЗ (предложил польский математик Лукашевич в 1929 г.). Запись производится по правилу "читаем арифметическое выражение слева направо и последовательно друг за другом выписываем встречающиеся операнды". Как только окажется, что все операнды некоторой операции выписаны, записываем знак этой операции, условно учитываем вместо операндов и знака операции потенциальное имя ее результата. Это может породить возможность записи новой операции; или же будем продолжать выписывать операнды, если условно учтенный результат не позволяет записать знак операции. Запись на ПОЛИЗ состоит из цепочек имен и цепочек операций.
Например,
y := (k + (l - mn))(a - b) -> yklmn x - + ab - x :=
Последовательность символов в ПОЛИЗ может рассматриваться как программа вычисления значения данного выражения, если под именами понимать команды загрузки стека (кроме случая, когда имени следует знак операции :=, тогда это имя определяет запись из стека), а под знаками операций — безадресные команды, содержащие только коды операций. Удобно ввести команду вида Зп У — записи из стека по адресу У. Тогда мы получим окончательный вид программы
klmn x - + ab - x Зп Y (3.1)
Не будем отображать УВС, интерпретируя стек магазинной памятью. Тогда схема выполнения данной программы сводится к представленной на рис. 3.6.


Рис. 3.6. Выполнение программы на стеке

Обобщенная процедура динамического распараллеливания в многофункциональном АЛУ

В многопроцессорном вычислительном комплексе "Эльбрус-2" используется динамическое распределение работ между исполнительными устройствами АЛУ. При этом успешно разрешается противоречие между безадресной системой команд, предполагающей их выполнение на стеке, и возможностью одновременной загрузки многих исполнительных устройств.
При ближайшем рассмотрении стек представляется сугубо последовательностной структурой. Работа со стеком, как через "узкое горло", производится с использованием его вершины, и в случае многофункциональных АЛУ (т.е. АЛУ, состоящих из набора нескольких специализированных по операциям исполнительных устройств) представляется проблематичной. Казалось бы, стек по самой своей природе не предназначен для распараллеливания. Однако это не так, что и было продемонстрировано в МВК "Эльбрус-2". Здесь мы обобщим данный опыт.