Логические вентили: виртуальная версия.

[Жолудь]

И в настоящее время продолжается активный поиск принципиально новых решений в области устройства и принципов работы процессорных систем в целом и логических вентилей в частности. Высказываются мнения и идеи, формируются гипотезы и концепции... Приобщусь к этому и я.
Предлагаю проанализировать концепцию построения логических вентилей для процессорных, и прочих, систем на базе виртуальных элементов.
Совершенно очевидным недостатком данного предложения является необходимость генерации и поддержания виртуального пространства, для чего необходима физическая логическая система. Полученная виртуальная логическая система, в общем, может иметь три варианта ключевых характеристик, по сравнению с физическим генератором-носителем виртуальной среды:
1) иметь более слабые характеристики;
2) обладать равными способностями;
3) превосходить физическую логическую систему-генератор.
В случае если сформированная на виртуальных логических вентилях система не будет превосходить физический процессор по ключевым параметрам, то и не будет смысла его создавать. А если виртуальный процессор будет превосходить физический, то на его основе можно будет сгенерировать следующий «этаж» виртуального пространства, с построением ещё одного виртуального процессора. И так, «этаж» за «этажом», достичь «феерических» характеристик логической системы энного уровня. Но это всё только если, если, если...
Далее, при формировании и анализе данной концепции, исхожу из возможности существования третьего варианта соотношения характеристик физического и виртуального процессоров.
Логика концепции построения логических элементов в виртуальной среде следующая. Существующие логические схемы можно представить в виде ограниченного в пространстве набора физических, вещественных ячеек, взаимодействующих между собой в соответствии с заданными условиями. То есть, их можно представить в виде таблицы, в которой ячейки заполнены простыми формулами механической двоичной логики, естественно, со своими условиями и ограничениями, недостатками и преимуществами. В табличном файле любая ячейка может взаимодействовать с любой другой ячейкой, может задаваться любая требуемая логика взаимодействия, могут строиться логические вентили требуемой конфигурации. Поэтому, учитывая большое количество ячеек, каждая из которых является активной, заполненной формулами взаимодействия, эти самые формулы взаимодействия должны быть оптимально простыми. Физический процессор (ФП) будет реализовывать выполнение всех формул постоянно, независимо от того, поступают ли на виртуальный процессор (ВП) данные или нет, должен будет работать в режиме постоянной пиковой нагрузки. Понятно, что будет необходимо разработать оптимальный процесс взаимодействия ВП с пользователем и окружающей средой: ввод-вывод данных, память и прочее.
Физический процессор должен только поддерживать основные законы взаимодействия виртуальных элементов, не производя больше ни каких процессов. Скорее всего, не будет необходимости в установке обычной операционной системы на него. После подачи питания должен запускаться минимальный БИОС, не предусматривающий активного взаимодействия с виртуальной или физической окружающей средой. Средства ввода-вывода информации для ФП могут отсутствовать и подключаться через специальные разъёмы только в случае необходимости (для регламентных или ремонтных работ). ФП не должен производить симуляцию, эмуляцию, и тому подобные действия, для пользователя под видом виртуального процессора. Основной процесс, генерирующий виртуальную среду, запускаемый после БИОСа – табличный файл, один или несколько. Их количество, размер, формат, наполненность необходимо будет взвешенно подобрать.

07.04. – 18.04.2017.

P.S. Не уверен в какой раздел правильнее поместить, поэтому открыл в "свободном общении". Если тема не нова - дайте, пожалуйста, ссылку.

[evg_m]

поздравляю, вы изобрели ОС и интерпретаторы языков.

основной процесс запускаемый после БИОС табличный файл (один или несколько).

основной процесс запускаемый после БИОС и есть ядро ОС состоящее из одного(монолитное) или нескольких файлов.

так были устроены микроЭВМ на заре "нашей эры".

[Pavia]

Местами бред. Но в целом тема не нова. Любой интерпретатор с p-кодом так работает.
Реализация Тьюринг машины при помощи Тьюринг команд. Тема не новая, даже Чёрч в свой книге упоминает такое.

[Жолудь]

Благодарю форумчан, высказавших своё мнение

Сообщение от Pavia

Местами бред..

Согласен. Даты внизу моей заметки весьма красноречиво сообщают, что от момента узнавания о существовании логических вентилей и до формулировки моего мнения прошло меньше двух недель - школьный курс информатики в середине 90-х и институтский в конце оных - не в счёт, думаю. Поэтому, да, терминология и грамматическо-логические построения хромают.

Сообщение от evg_m

поздравляю, вы изобрели ОС и интерпретаторы языков.

Сообщение от Pavia

Но в целом тема не нова. Любой интерпретатор с p-кодом так работает.

Я ж говорю:хромает... Я предлагаю написать процессор, полностью, если целесообразно, и кэш и прочую память. И видео-, аудио-, сетевые- карты... Всё железо полностью прописать в виртуальном пространстве с помощью виртуальных логических вентилей. И только потом на это всё ставить ОС и работать.
Вернее, не конкретно предлагал написать, а предлагал рассмотреть такой вариант построения.

[waleri]

Сообщение от Жолудь

Всё железо полностью прописать в виртуальном пространстве с помощью виртуальных логических вентилей

А смысл?
Для запускания архиватора?

[Жолудь]

Для:

Сообщение от Жолудь

потом на это всё ставить ОС и работать.

Связано с:

Сообщение от Жолудь

И в настоящее время продолжается активный поиск принципиально новых решений в области устройства и принципов работы процессорных систем в целом и логических вентилей в частности. Высказываются мнения и идеи, формируются гипотезы и концепции...

При условии, конечно:

Сообщение от Жолудь

Полученная виртуальная логическая система, в общем, может иметь три варианта ключевых характеристик, по сравнению с физическим генератором-носителем виртуальной среды:
1) иметь более слабые характеристики;
2) обладать равными способностями;
3) превосходить физическую логическую систему-генератор.
В случае если сформированная на виртуальных логических вентилях система не будет превосходить физический процессор по ключевым параметрам, то и не будет смысла его создавать. А если виртуальный процессор будет превосходить физический, то на его основе можно будет сгенерировать следующий «этаж» виртуального пространства, с построением ещё одного виртуального процессора. И так, «этаж» за «этажом», достичь «феерических» характеристик логической системы энного уровня. Но это всё только если, если, если...
Далее, при формировании и анализе данной концепции, исхожу из возможности существования третьего варианта соотношения характеристик физического и виртуального процессоров.

как-то так...

[waleri]

Сообщение от Жолудь

А если виртуальный процессор будет превосходить физический, то на его основе можно будет сгенерировать следующий «этаж» виртуального пространства

Ага, ну, желаю удачи...

[Pavia]

А что вы понимаете под логическими вентилями?

Виртуализация применяется для защиты. Любая защита строится на увеличении времени доступа.
При доступе от разных виртуальных объектов к одному физическому нужна синхронизация. Любая синхронизация строится на задержках.
Вывод виртуальной только замедляет работу.

Время работы только увеличится. Для сравнения интерпретатор с байт кодом выполняется в 10 раз медленнее. А интерпретатор без байт кода ещё в 3-10 раз медленнее.

Откуда цифры? Сейчас искать лень но в сети можно найти многочисленные тесты скорости PHP, VB, Python. Даже если посмотреть профессиональные статьи про JIT компиляцию то они так же указывают на отставание по скорости от классического оптимизатора. 1٫5-3 раза.

Правда визуализация(расщепление) ресурсов позволяет повысить утилизацию, то бишь загрузку ресурсов. Не дожидаться их освобождения.
Становиться удобнее планировать и программировать такие системы. Так как ограничений по ресурсом становится как бы меньше. Но выигрыш от визуализации скорее косметический, а вот проигрыш вполне реальный.

Пример рассуждений о моделировании одной машины Тьюринга на другой. Можно сказать виртуализацией. Хотя в программирование под виртуализацие чаще понимают расщепление, а не моделирование или имитирование.

Объясним, почему можно не использовать дополнительных символов, кроме 0, 1 и пустого символа. Пусть есть машина с большим алфавитом из N символов. Построим новую машину, которая будет моделировать работу старой, но каждой клетке старой будет соответствовать блок из к клеток новой. Размер блока (число к) будет фиксирован так, чтобы внутри блока можно было бы закодировать нулями и единицами все символы большого алфавита. Исходные символы 0, 1 и пустой будем кодировать как 0, за которым идут (к — 1) пустых символов, 1, за которым идут (к — 1) пустых символов, и группу из к пустых символов. Для начала надо раздвинуть буквы входного слова на расстояние к, что можно сделать без дополнительных символов (дойдя до крайней буквы, отодвигаем её, затем дойдя до следующей, отодвигаем её и крайнюю и так далее); надо только понимать, что можно идентифицировать конец слова как позицию, за которой следует более к пустых символов. Ясно, что в этом процессе мы должны хранить в памяти некоторый конечный объём информации, так что это возможно. После этого уже можно моделировать работу исходной машины по шагам, и для этого тоже достаточно конечной памяти (т.е. конечного числа состояний), так как нам важна только небольшая окрестность головки моделируемой машины. Наконец, надо сжать результат обратно.

[Жолудь]

Сообщение от waleri

желаю удачи

Спасибо

Сообщение от Pavia

А что вы понимаете под логическими вентилями?

Этим словосочетанием пользуюсь в смысле, определённом в статье Википедии по адресу: https://ru.wikipedia.org/wiki/Логический_вентиль
Насколько понимаю, с трактовкой прочих моих словосочетаний всё не так просто. Я затрудняюсь сформулировать или привести ссылку на однозначную трактовку словосочетаний "на базе виртуальных элементов" и "построения логических элементов в виртуальной среде". Поэтому могу только постараться описать то, как я это представляю, более подробно.
Уверен, для любой логической системы, для любого компьютера, существует схема взаимодействия логических вентилей. В каком именно виде она будет потом реализована "в железе" - другой вопрос. Я предлагаю реализовать эту схему в виде таблицы. к-штук логических вентилей "И", л-штук логических вентилей "НЕ", м-штук логических вентилей "ИЛИ", и так далее. Вероятно, кеш-память тоже можно будет реализовать в табличном формате. Сколько всего штук логических вентилей используется в "среднестатистическом" компьютере я не знаю, но, например, страница таблицы в формате эксель имеет 16384*1048576=17179869184 ячеек, то есть, на ней можно разместить более 17 миллиардов логических вентилей. По другим форматам табличных файлов у меня подобной информации нет.
И далее по тексту:

Сообщение от Жолудь

В табличном файле любая ячейка может взаимодействовать с любой другой ячейкой, может задаваться любая требуемая логика взаимодействия, могут строиться логические вентили требуемой конфигурации. Поэтому, учитывая большое количество ячеек, каждая из которых является активной, заполненной формулами взаимодействия, эти самые формулы взаимодействия должны быть оптимально простыми.

Вот этот "табличный вариант" процессора я и называю здесь "виртуальным процессором". и далее по тексту...
Не смог внести правки текст первого сообщения
При условии наличия заинтересованности, можно было бы исследовать несколько вариантов соотношения физического процессора к прописанному в таблице: процессор, прописанный в таблице, слабее физического, на котором он запускается; в таблице прописан сам физический процессор; в таблице прописан более мощный процессор, чем тот, на котором он запускается.
Не сомневаюсь в актуальности и достоверности Ваших данных и цитат. У меня, к сожалению, ни каких вообще данных "со стороны" нет.