Вступление
==12
Эта книга о новом поколении стековых компьютеров, расцветшем после появления микропроцессора Novix NC4016 . Некоторые читатели могут ошибочно ассоциировать понятие стековых машин с компьютерами фирм Burroughs или HP. Но направленность книги совершенно иная. Новые модели стековых машин олицетворяют совсем другой набор технологий и круг решаемых задач, которые привели в итоге к возникновению вычислительных машин, совершенно непохожих на прежних представителей.
Книга охватывает широкий круг вопросов, позволяющих разобрать стековые машины не только с точки зрения их технических достоинств, но также в контексте решения с их помощью конкретных задач и их месте в общей картине разнообразных конструкций вычислительных машин. Часть _1 является обзором стеков и методов их использования, а также подводит к основному материалу книги.
Часть _2 представляет классификацию уровней аппаратной поддержки стеков, исходя из их числа, размера буферов и числа аргументов в формате инструкции. Эти параметры определяют характерные особенности, свойственные различным группам обсуждаемых далее машин.
Часть _3 сфокусирована на безоперандной мультистековой группе. Именно эта категория со всеми свойственными ей особенностями определяет разработки нового поколения. Здесь же детально разбирается конструкция воображаемой универсальной стековой машины, служащей отправной точкой для всех дальнейших примеров.
В Части _4 описываются четыре реальные 16-разрядные машины WISC CPU/16 , MISC M17 , Novix NC4016 и Harris RTX 2000 . Они олицетворяют очень разные инженерные подходы и широкий спектр технических решений. Каждый пример сопровождается блок-схемой, набором команд, описанием архитектурных особенностей и возможной сферой применения.
Часть _5 продолжает Части _4 . В ней разбираются три 32-разрядные модели стековых процессоров: JHU/APL FRISC 3 ( известный также как «Silicon Composers SC32» ), Harris RTX 32P и SF1 Университета Wright State.
==13
Часть _6 концентрируется на разборе проблем разработки с точки зрения архитектора вычислительной системы. Стековые машины отличаются от прочих в ряде весьма важных аспектов, как-то: размер программ, сложность вычислительного ядра, сложность системы в целом и производительность на различных программных задачах. Стековые машины требуют совершенно иного подхода к оценке производительности и необходимого объёма ресурсов. Большинство общепринятых представлений о стековых машинах неверны. В данной части, кроме развёрнутого обсуждения, представлены экспериментальные данные по особенностям вычислительного процесса в стековых машинах.
Часть _7 рассматривает вопросы построения программного обеспечения, возникающие при использовании стековых компьютеров. Быстрые вызовы программ и единообразие интерфейса для взаимодействия между всеми программными и аппаратными уровнями вычислительной системы являются основополагающими в вопросе эффективного использования стековых машин. Здесь же затрагиваются вопросы выбора языка программирования и поддержки различных языков со стороны стековых машин.
Часть _8 показывает возможные сферы применения стековых машин, включая область управления в реальном времени. Рассматриваются вопросы их коммерческого использования, в том числе необходимая разрядность и баланс между стоимостью и производительностью.
Часть _9 посвящена будущему стековых машин и их месту в мире компьютеров. Разработчики стековых процессоров начинают учитывать проблемы аппаратной поддержки обычных языков программирования, управления памятью и увеличения её пропускной способности.
Приложение _A перечисляет машины, на основе которых была построена классификация из Части _2 . Список включает 70 моделей и является единым собранием большей части опубликованных конструкций, имеющих специальную поддержку стеков.
Приложение _B содержит базовый словарь языка FORTH
Приложение _C представляет полную версию экспериментальных данных из Части _6 .
Предполагается, что части будут читаться по порядку, но читатели, интересующиеся конкретными вопросами, вольны ограничиваться какими-то отдельными фрагментами. Книга последовательно развивает тему стековых машин от теоретических вопросов в начале до практических рекомендаций в конце.
Части _2 , _3 , _6 и _9 концентрируются на общих вопросах функционирования и инженерных решениях, связанных со стековой моделью вычисления. Части _4 и _5 описывают реальные модели с двух точек зрения: потенциального их использования и разбора влияния тех или иных предпочтений разработчика на конструктивные особенности и производительность. Части _7 и _8 рассчитаны на потенциальных пользователей стековых машин, интересующихся вопросами практической эксплуатации и подбора программного обеспечения. Приложение _A будет интересно тем читателям, которым для полноты картины не хватает исторической перспективы.
==14
Благодарности
My venture into the world of stack computers was started and encouraged by Glen Haydon, whose support, enthusiasm, and advice are deeply appreciated. Brian Meek and Rick Van Norman helped me refine the manuscript. Marty Fraeman, John Hayes, Charles Johnsen, Charles Longway, and the staff at Novix provided valuable advice and ensured the accuracy of various portions of Chapters 4, 5, and 6. Larry Forsley and Jerry Lilly also helped along the way. [* О горе! Про меня как всегда забыли ] .
pjk
==14
