07-nov
[fleet.git] / am33.tex
index 7be8e04..11f2503 100644 (file)
--- a/am33.tex
+++ b/am33.tex
 \usepackage{comment}
 \usepackage{fancyhdr}
 \usepackage{lastpage}
+\usepackage{multirow}
+\usepackage{multicol}
+\usepackage{rotating}
 \include{megacz}
 \bibliographystyle{alpha}
 \pagestyle{fancyplain}
 
 \definecolor{light}{gray}{0.7}
 
+\setlength{\marginparwidth}{1.2in}
+\let\oldmarginpar\marginpar
+\renewcommand\marginpar[1]{\-\oldmarginpar[\raggedleft\footnotesize #1]%
+{\raggedright\footnotesize #1}}
+
+
 \newcommand{\footnoteremember}[2]{
   \footnote{#2}
   \newcounter{#1}
@@ -28,7 +37,7 @@
 %\pdfpagewidth 8.5in
 %\pdfpageheight 11in 
 %\topmargin 0in
-%\textheight 7.5in
+\textheight 7.9in
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 %\evensidemargin 0.25in
 \end{tabular}}
 }
 
-\title{\vspace{-1cm}The FleetTwo Dock}
+\title{\vspace{-1cm}AM33: The FleetTwo Dock
+\\
+{\normalsize
+Adam Megacz
+}}
 
 \begin{document}
 
 \begin{abstract}
 Changes:
 
-\color{red}
 \begin{tabular}{rl}
-7-Mar
-& Moved address bits to the LSB-side of a 37-bit instruction \\
-& Added {\it micro-instruction} and {\it composite instruction} terms \\
-& Removed the {\tt DL} field, added {\tt decrement} mode to {\tt loop} \\
-& Created the {\tt Hold} field \\
-& Changed how ReLooping works \\
-& Removed {\tt clog}, {\tt unclog}, {\tt interrupt}, and {\tt massacre} \\
+\color{red}
+07-Nov
+& \color{red} Distinguish {\tt Z}-flag from OLC=0\\
+& \color{red} Add {\tt flush} instruction\\
+& \color{red} Change {\t I} bit from ``Interruptable'' to ``Immune''\\
+20-Sep
+& Update hatch description to match \href{http://fleet.cs.berkeley.edu/docs/people/ivan.e.sutherland/ies50-Requeue.State.Diagram.pdf}{IES50} \\
+28-Aug
+& Note that decision to requeue is based on  value of OLC {\it before} execution\\
+& Note that decision to open the hatch is based on value of {\tt OS} bit\\
+10-Jul
+& Added {\tt OLC=0} predicate \\
+& Eliminated {\tt TAPL} (made possible by previous change) \\
+& Expanded {\tt set} {\tt Immediate} field from 13 bits to 14 bits (made possible by previous change)\\
+09-Jul
+& Fixed a few typos \\
+& Added {\tt DataLatch}\to{\tt TAPL} (Amir's request) \\
+& Eliminate ability to predicate directly on {\tt C}-flag (Ivan's request) \\
+16-Jun
+& When a torpedo strikes, {\tt ILC} is set to {\tt 1} \\
+& Only {\tt move} can be torpedoed (removed {\tt I}-bit from {\tt set}/{\tt shift}) \\
+11-Jun
+& Changed all uses of ``Payload'' to ``Immediate'' \color{black} (not in red) \\
+& Reworked encoding of {\tt set} instruction \\
+\color{black} 
+06-Jun
+& Factored in Russell Kao's comments (thanks!)\\
+& Added mechanism for setting C-flag from fabric even on outboxes\\
+%05-Jun
+%& Made {\tt OLC} test a predicate-controlled condition\\
+%& Rewrote ``on deck'' section \\
+%& Added ``{\tt unset}'' value for {\tt ILC}\\
+%& Changed {\tt DP} to {\tt DataPredecessor} for clarity\\
+%\color{black}
+%30-Apr
+%& added comment about address-to-path ship \\
+%& changed {\tt DST} field of {\tt set} instruction from 2 bits to 3 \\
+%& changed the order of instructions in the encoding map \\
+%23-Apr
+%& added epilogue fifo to diagrams \\
+%& indicated that a token sent to the instruction port is treated as a torpedo \\
+%18-Apr
+%& replaced {\tt setInner}, {\tt setOuter}, {\tt setFlags} with unified {\tt set} instruction \\
+%& replaced {\tt literal} with {\tt shift} instruction \\
+%17-Apr
+%& Made all instructions except {\tt setOuter} depend on {\tt OLC>0}  \\
+%& Removed ability to manually set the {\tt C} flag  \\
+%& Expanded predicate field to three bits \\
+%& New literals scheme (via shifting) \\
+%& Instruction encoding changes made at Ivan's request (for layout purposes) \\
+%& Added summary of instruction encodings on last page \\
+%07-Apr
+%& removed ``+'' from ``potentially torpedoable'' row where it does not occur in Execute  \\
+%06-Apr
+%& extended {\tt LiteralPath} to 13 bits (impl need not use all of them)  \\
+%& update table 3.1.2  \\
+%& rename {\tt S} flag to {\tt C}  \\
+%& noted that {\tt setFlags} can be used as {\tt nop} \\
+%29-Mar
+%& removed the {\tt L} flag (epilogues can now do this) \\
+%& removed {\tt take\{Inner|Outer\}LoopCounter} instructions \\
+%& renamed {\tt data} instruction to {\tt literal} \\
+%& renamed {\tt send} instruction to {\tt move} \\
+%23-Mar
+%& added ``if its predicate is true'' to repeat count \\
+%& added note that red wires do not contact ships \\
+%& changed name of {\tt flags} instruction to {\tt setFlags} \\
+%& removed black dot from diagrams \\
+%& changed {\tt OL} (Outer Loop participant) to {\tt OS} (One Shot) and inverted polarity \\
+%& indicated that the death of the {\tt tail} instruction is what causes the hatch to be unsealed \\
+%& indicated that only {\tt send} instructions which wait for data are torpedoable \\
+%& added section ``Torpedo Details'' \\
+%& removed {\tt torpedo} instruction \\
+%12-Mar
+%\color{black}
+%& renamed loop+repeat to outer+inner (not in red) \\
+%& renamed {\tt Z} flag to {\tt L} flag (not in red) \\
+%& rewrote ``inner and outer loops'' section \\
+%& updated all diagrams \\
+%\color{black}
+%7-Mar
+%& Moved address bits to the LSB-side of a 37-bit instruction \\
+%& Added {\it micro-instruction} and {\it composite instruction} terms \\
+%& Removed the {\tt DL} field, added {\tt decrement} mode to {\tt loop} \\
+%& Created the {\tt Hold} field \\
+%& Changed how ReLooping works \\
+%& Removed {\tt clog}, {\tt unclog}, {\tt interrupt}, and {\tt massacre} \\
 \end{tabular}
-\color{black}
 \end{abstract}
 
 \vfill
 
 \begin{center}
-\epsfig{file=overview,width=1.5in}
-\epsfig{file=ports,width=1.5in}
-\epsfig{file=best,width=1.5in}
+\epsfig{file=all,height=1.5in}
+\epsfig{file=overview-new,height=1.5in}
 \end{center}
 
 \pagebreak
 
 \section{Overview of Fleet}
 
-A Fleet processor consists of a {\it switch fabric} with several
-functional units called {\it ships} connected to it.  At each
-connection between a ship and the switch fabric lies a programmable
-element known as the {\it dock}.
+A Fleet processor is organized around a {\it switch fabric}, which is
+a packet-switched network with reliable in-order delivery.  The switch
+fabric is used to carry data between different functional units,
+called {\it ships}.  Each ship is connected to the switch fabric by
+one or more programmable elements known as {\it docks}.
 
 A {\it path} specifies a route through the switch fabric from a
 particular {\it source} to a particular {\it destination}.  The
-combination of a path and a single word {\it payload} is called a {\it packet}.  The
-switch fabric carries packets from their sources to their
-destinations.  Each dock has two destinations: one for {\it
+combination of a path and a single word to be delivered is called a
+{\it packet}.  The switch fabric carries packets from their sources to
+their destinations.  Each dock has two destinations: one for {\it
   instructions} and one for {\it data}.  A Fleet is programmed by
-depositing packets into the switch fabric; these packets' paths lead
-them to the instruction destinations of the docks.
+depositing instruction packets into the switch fabric with paths that
+will lead them to instruction destinations of the docks at which they
+are to execute.
 
 When a packet arrives at the instruction destination of a dock, it is
 enqueued for execution.  Before the instruction executes, it may cause
 the dock to wait for a packet to arrive at the dock's data destination
-or for a value to be presented by the ship.  It may present a data
-value to the ship or transmit it for transmission to some other
-destination.
+or for a value to be presented by the ship.  When an instruction
+executes it may consume this data and may present a data value to the
+ship or transmit a packet.
 
 When an instruction sends a packet into the switch fabric, it may
 specify that the payload of the packet is irrelevant.  Such packets
 are known as {\it tokens}, and consume less energy than data packets.
-From a programmer's perspective, a token packet is indistinguishable
-from a data packet with a unknown payload.
+
 
 \begin{center}
-\epsfig{file=overview,width=4in}\\
-{\it Overview of a Fleet processor}
+\epsfig{file=overview-new,width=2.5in}\\
+{\it Overview of a Fleet processor; dark gray shading represents the
+  switch fabric, ships are shown in light gray, and docks are shown in blue.}
 \end{center}
+\color{black}
 
 \pagebreak
 
-\section{The Ship-Switch Fabric Interface}
+\section{The FleetTwo Dock}
 
-The diagram below represents a {\it programmer's} conceptual view of
-the interface between ships and the switch fabric.  Actual
-implementation circuitry may differ substantially.  Sources and
-destinations that can send and receive only tokens -- not data items
--- are drawn as dashed lines.
+The diagram below represents a conceptual view of the interface
+between ships and the switch fabric; actual implementation circuitry
+may differ.
 
 \begin{center}
-\epsfig{file=ports,width=4in}\\
-{\it The interface betwen the switch fabric and the ship}
+\epsfig{file=all,width=3.5in}\\
+{\it An ``input'' dock and ``output'' dock connected to a ship.  Solid
+  blue lines carry either tokens or data words, red lines carry either
+  instructions or torpedoes, and dashed lines carry only tokens.}
 \end{center}
 
-The term {\it port} refers to an interface to the ship, the {\it
-  dock} connecting it to the switch fabric, and the corresponding
-sources and destinations on the switch fabric.
-
-Each dock consists of a {\it data latch}, which is as wide as a
-single machine word and a {\it pump}, which is a circular fifo of
-instruction-width latches.  The values in the instruction fifo
-control the data latch.
+Each dock consists of a {\it data latch}, which is as wide as a single
+machine word and a {\it pump}, which is a circular fifo of
+instruction-width latches.  The values in the pump control the data
+latch.  The dock also includes a {\it path latch}, which
+stores the path along which outgoing packets will be sent.\color{black}
 
 Note that the pump in each dock has a destination of its own; this is
 the {\it instruction destination} mentioned in the previous section.
-Note that unlike all other destinations, there is no buffering fifo
-guarding this one.  The size of these fifos are exposed to the
-software programmer so she can avoid deadlock.
-
-\pagebreak
-
-\section{The FleetTwo Pump}
 
-The diagram below shows the datapath for the FleetTwo pump circuitry.
-The square box marked {\tt D} on the output from the {\tt IH} latch is
-the instruction decoder, which decodes word-width instructions into a
-set of control signals suitable for operating the pump.  The boxes
-marked {\tt CD} are carry detectors.  These detect zero values in the
-count and also generate the partial differences used in the decrement
-operation.
-
-\begin{center}
-\epsfig{file=best,width=4in}\\
-{\it The pump datapath}
-\end{center}
-
-The latches of primary interest here are:
-\begin{itemize}
-\item {\tt IH}: Instruction Horn (leaf node; may be shared)
-\item {\tt F0}: Fifo Stage 0 (first fifo stage)
-\item {\tt OD}: On Deck
-\item {\tt F}: Flags, {\tt NF}: Next Flags
-\item {\tt P}: Path (the path to use for outbound data/tokens)
-\item {\tt D}: Data
-\item {\tt DP}: Data Predecessor (ship for output ports, switch fabric for input ports)
-\item {\tt DS}: Data Successor (switch fabric for output ports, ship for input ports)
-\item {\tt RC}: Repeat Count, {\tt NRC}: Next Repeat Count
-\item {\tt LC}: Loop Count, {\tt NLC}: Next Loop Count
-\end{itemize}
-
-Each instruction that executes causes the latches of the pump to fire
-in two phases, denoted as the ``left phase'' and the ``right phase''.
-In the diagram, the left phase latches are those to the left of the
-vertical line down the center, and the right phase latches are to the
-right.  Therefore each instruction execution requires two GasP
-pipeline stages to complete.
-
-\subsection{Flags}
-
-The pump has four flags: {\tt A}, {\tt B}, {\tt S}, {\tt Z}.  Of
-these four, only the first two may be modified directly by
-instructions.
-
-\begin{itemize}
-\item The {\tt A} and {\tt B} flags are general-purpose flags which
-      may be set and cleared by the programmer.
-
-\item The {\tt S} flag, known as the {\it summary} flag.  Its value is
-      determined by the ship, but unless stated otherwise, it should
-      be assumed that whenever the 37th bit of the data ({\tt D})
-      latch is loaded, that same bit is also loaded into the {\tt S}
-      flag.  This lets the ship make decisions based on whether or not
-      the top bit of the data latch is set; if two's complement
-      numbers are in use, this will indicate whether or not the
-      latched value is negative.
-
-\item The {\tt Z} flag, known as the {\it zero} flag, is set whenever
-      the value in the loop counter ({\tt LC}) is zero.  This flag can
-      be used to perform certain operations (such as sending a
-      completion token) only on the last iteration of a loop.
-\end{itemize}
-
-Many instruction fields are specified as two-bit {\it predicates}.
-These fields contain one of four values, indicating if an action
-should be taken unconditionally or conditionally on one of the {\tt A}
-or {\tt B} flags:
-
-\begin{itemize}
-\item {\tt 00:} if {\tt A} is set
-\item {\tt 10:} if {\tt B} is set
-\item {\tt 01:} if {\tt Z} is set ({\tt LC=0})
-\item {\tt 11:} always
-\end{itemize}
+From any source to any dock's data destination there are
+two distinct paths which differ by a single bit.  This bit is known as
+the ``signal'' bit, and the routing of a packet is not affected by it;
+the signal bit is used to pass control values between docks.  Note that paths
+terminating at an {\it instruction} destination need not have a signal
+bit.  \color{black}
 
 \pagebreak
 \section{Instructions}
 
 In order to cause an instruction to execute, the programmer must first
-cause that instruction word to arrive in the data latch of some output
-dock.  For example, this might be the ``data read'' output dock of the
-memory access ship or the output of a fifo ship.  Once an instruction
-has arrived at this output dock, it is {\it dispatched} by sending it
-to the {\it instruction port} of the dock at which it is to execute.
+arrange for that instruction word to arrive in the data latch of some
+output dock.  For example, this might be the ``data read'' output dock
+of the memory access ship or the output of a fifo ship.  Once an
+instruction has arrived at this output dock, it is {\it dispatched} by
+sending it to the {\it instruction port} of the dock at which it is to
+execute.
 
 Each instruction is 26 bits long, which makes it possible for an
 instruction and an 11-bit path to fit in a single word of memory.
@@ -234,191 +254,322 @@ This path is the path from the {\it dispatching} dock to the {\it
 \begin{bytefield}{37}
   \bitheader[b]{0,10,11,36}\\
   \bitbox{26}{instruction} 
-\color{red}
   \bitbox{11}{dispatch path} 
-\color{black}
 \end{bytefield}}
 
-{\bf Note:} the instruction encodings below are simply ``something to
-shoot at'' and a sanity check to make sure we haven't overrun our bit
-budget.  The final instruction encodings will probably be
-different.
+
+
+
+\subsection{Life Cycle of an Instruction}
+
+The diagram below shows an input dock for purposes of illustration:
+
+\begin{center}
+\epsfig{file=in,width=4in}\\
+{\it an input dock}
+\end{center}
+
+%\subsection{The Hatch}
+%
+%\color{red}
+%
+%Note the mux on the path between {\tt EF} (epilogue fifo) and {\tt IF}
+%(instruction fifo); this is known as ``the hatch''.  The exact
+%behavior of the hatch is documented in
+%\href{http://fleet.cs.berkeley.edu/docs/people/ivan.e.sutherland/ies50-Requeue.State.Diagram.pdf}{IES50};
+%a summary of its behavior is included below.
+%
+%When an instruction arrives at the epilogue fifo ({\tt EF}), it waits
+%there until the hatch is in the unsealed state; the instruction then
+%enters the instruction fifo.  When an instruction emerges from the
+%instruction fifo, it arrives at the ``on deck'' ({\tt OD}) stage,
+%where it may execute.
+\color{black}
+
+\begin{center}
+\epsfig{file=out,width=4in}\\
+{\it an output dock}
+\end{center}
+
+\subsubsection{Torpedoes}
+
+A token sent to an instruction destination is called a {\it torpedo}.
+When a torpedo arrives at the tail of {\tt EF}, it is deposited in a
+waiting area (not shown) rather than being enqueued into {\tt EF}.
+
+\subsection{Format of an Instruction}
 
 All instruction words have the following format:
 
+\newcommand{\bitsHeader}{
+  \bitbox{1}{I} 
+  \bitbox{1}{OS}
+  \bitbox{3}{P} 
+}
+\newcommand{\bitsHeaderNoI}{
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{OS}
+  \bitbox{3}{P} 
+}
+
 \setlength{\bitwidth}{3.5mm}
 {\tt \footnotesize
 \begin{bytefield}{37}
-  \bitheader[b]{0,10,11,36}\\
+  \bitheader[b]{0,10,11,31,32,34-36}\\
 \color{black}
-\color{red}
-  \bitbox{2}{Hold} 
-\color{black}
-  \bitbox{2}{P} 
+  \bitsHeader
 \color{light}
-  \bitbox[tbr]{22}{} 
-\color{red}
+  \bitbox[tbr]{21}{} 
   \bitbox{11}{dispatch path} 
 \color{black}
-\color{black}
 \end{bytefield}}
 
-\color{red}
-Each instruction word is called a {\it micro instruction}.
-Collections of one or more micro instruction are known as {\it
-  composite instructions}.  The {\tt Hold} field indicates how micro
-instructions are gathered together into composite instructions:
+\begin{itemize}
+
+\item The {\tt I} bit stands for \color{red}{\tt Immune}\color{black},
+  and indicates if an instruction is
+  \color{red}immune\color{black}\ to torpedoes.  This bit only appears
+  in {\tt move} instructions.
+
+\item The {\tt OS} (``One Shot'') bit indicates whether or not this
+  instruction can pass through the pump more than once.  If set to
+  {\tt 1}, then the instruction is a ``one-shot'' instruction, and
+  does not pass through the instruction fifo more than once.
+
+\item  The {\tt P} bits are a {\it predicate}; this
+holds a code which indicates if the instruction should be executed or
+ignored depending on the state of flags in the dock.
+\end{itemize}
+
+\pagebreak
+\subsection{Loop Counters}
+
+A programmer can perform two types of loops: {\it inner} loops of only
+one instruction and {\it outer} loops of multiple instructions.  Inner
+loops may be nested within an outer loop, but no other nesting of
+loops is allowed.
+
+The dock has two loop counters, one for each kind of loop:
 
 \begin{itemize}
-\item {\tt 00:} {\tt solo} -- this word is not part of a composite instruction
-\item {\tt 01:} {\tt soloT} -- like {\tt solo}, but {\tt torpedo}-able
-\item {\tt 10:} {\tt body} -- this word is part of a composite instruction, but not the last
-\item {\tt 11:} {\tt tail} -- this is the last micro instruction in a composite instruction
+\item {\tt OLC} is the Outer Loop Counter
+\item {\tt ILC} is the Inner Loop Counter
 \end{itemize}
 
-Solo instructions never reloop (described later); they are
-``one-shot'' instructions.  Multiple solo instructions may be in the
-instruction fifo simultaneously.  A {\tt solo} instruction is immune
-to {\tt torpedo}s (described later); a {\tt soloT} instruction is
-not\footnote{the {\tt soloT} instruction is meant to be used for
-  ``standing repeating'' instructions}.
+The {\tt OLC} applies to all instructions and can hold integers {\tt
+  0..MAX_OLC}.
 
-Composite instructions reloop until the loop counter is zero.  When a
-composite instruction is in the instruction fifo, no other
-instructions may enter the fifo.  A {\tt body} instruction is immune
-to {\tt torpedo}s; a {\tt tail} instruction is not.  \color{black}
+The {\tt ILC} applies only to {\tt move} instructions and can hold
+integers {\tt 0..MAX_ILC} as well as a special value: $\infty$.  When
+{\tt ILC=0} the next {\tt move} instruction executes zero times (ie is
+ignored).  When {\tt ILC=$\infty$} the next {\tt move} instruction
+executes until interrupted by a torpedo.  After every {\tt move}
+instruction the {\tt ILC} is reset to {\tt 1} (note that it is reset
+to {\tt 1}, {\it not to 0}).
 
-The abbreviation {\tt P} stands for {\it predicate}; this is a two-bit
-code that indicates if the instruction should be executed or ignored.
-If an instruction is ignored, it might still reloop.
+\color{black}
+\subsection{Flags and Predication}
 
-\pagebreak
-\subsection{RePeating and ReLooping}
+The pump has \color{red}four\color{black}\ flags: {\tt A}, {\tt B},
+{\tt C}, \color{red}and {\tt Z}\color{black}.
+
+\begin{itemize}
+\item The {\tt A} and {\tt B} flags are general-purpose flags which
+      may be set and cleared by the programmer.
+
+%\item
+%
+% The {\tt L} flag, known as the {\it last} flag, is set whenever
+%      the value in the outer counter ({\tt OLC}) is one,
+\color{black}
+% indicating
+%      that the dock is in the midst of the last iteration of an
+%      outer loop.  This flag can be used to perform certain
+%      operations (such as sending a completion token) only on the last
+%      iteration of an outer loop.
+
+\item The {\tt C} flag is known as the {\it control} flag, and may be
+      set by the {\tt move} instruction based on information from the
+      ship or from an inbound packet.  See the {\tt move} instruction
+      for further details.
 
-\begin{table}[htp]
-\centering
-\begin{minipage}{3in}
-\centering
-\begin{center}
-\begin{tabular}{|r|c|c|}\hline
-                      &  RePeating? & ReLooping? \\\hline
-{\tt send}            &  Y      &  Y   \\\hline
-{\tt literal}         &  N      &  Y   \\\hline
-{\tt flags}           &  N      &  Y   \\\hline
-{\tt repeat}          &  N      &  Y   \\
-{\tt loop}            &  N      &  Y
-\footnote{note, however, that the decision to reloop or not is based on the value in the loop counter {\it before} execution of the {\tt loop} instruction}
-\\
-{\tt takeLoopCounter}   &  N      &  Y   \\
-{\tt takeRepeatCounter} &  N      &  Y   \\
-\hline
 \color{red}
-{\tt torpedo} \color{black}      &  n/a    &  n/a \\
 
-%{\tt clog}            &  N      &  N   \\
-%{\tt unclog}          &  n/a    &  n/a \\
-%{\tt interrupt}       &  n/a    &  n/a \\
-%{\tt massacre}        &  n/a    &  n/a \\
-\hline
-\end{tabular}
+\item The {\tt Z} flag is known as the {\it zero} flag; it is set
+  whenever the {\tt OLC} is {\it decremented to zero} or a torpedo strikes, and is cleared
+  whenever the {\tt OLC} is loaded.  Note that loading the {\tt OLC}
+  with zero will actually {\it clear} the {\tt Z} flag.
+
+\color{black}
+
+\end{itemize}
+
+The {\tt P} field specifies a three-bit {\it predicate}.  The
+predicate determines which conditions must be true in order for the
+instruction to execute; if it is not executed, it is simply {\it
+  ignored}.  The table below shows what conditions must be true in
+order for an instruction to execute:
+
+\begin{center}
+\begin{tabular}{|r|l|}\hline
+Code       & Execute if \\\hline
+{\tt 000:} & \color{red}{\tt Z=0}\color{black}\   and {\tt A=0} \\
+{\tt 001:} & \color{red}{\tt Z=0}\color{black}\   and {\tt A=1} \\
+{\tt 010:} & \color{red}{\tt Z=0}\color{black}\   and {\tt B=0} \\
+{\tt 011:} & \color{red}{\tt Z=0}\color{black}\   and {\tt B=1} \\
+{\tt 100:} & Unused  \\
+{\tt 101:} & \color{red}{\tt Z=1}\color{black}\   \\
+{\tt 110:} & \color{red}{\tt Z=0}\color{black}\   \\
+{\tt 111:} & always  \\
+\hline\end{tabular}
 \end{center}
-\end{minipage}
-\caption{classification of instructions}
-\end{table}
 
-{\bf RePeating}\\
-An instruction will repeat if it is classified as a repeating
-instruction and the repeat counter is nonzero.
-Non-repeating instructions have no effect on the repeat
-counter (except for {\tt repeat}, of course).
+\pagebreak
+\subsection{The Hatch}
+
+What follows is a conservative approximation of the actual behavior of
+the hatch. 
+For complete details on the behavior of the hatch, see 
+\href{http://fleet.cs.berkeley.edu/docs/people/ivan.e.sutherland/ies50-Requeue.State.Diagram.pdf}{IES50}.
+
+For the purposes of this section, instructions will be
+classified into three categories: one-shot instructions ({\tt OS=1}),
+requeueable instructions ({\tt OS=0}), and {\tt tail} instructions.
+
+To avoid deadlock, the programmer must ensure that:
+
+\begin{itemize}
+
+\item A requeueable instruction is never followed immediately by a
+      one-shot.
+
+\item A one-shot instruction is never followed immediately by a {\tt
+      tail}.
+
+\item No contiguous sequence of requeueable instructions is longer
+      than the length of the instruction fifo.
+
+\item If a requeueable instruction is preceded by a one-shot
+  instruction or a {\tt tail}, then it must be the case that
+  \color{red}{\tt Z=0}\color{black}\ both before and after the first
+  time that instruction executes.
+
+\item If \color{red}{\tt Z=1}\color{black}, only a one-shot instruction may set it to a
+      nonzero value.
+
+\end{itemize}
+
+The dock guarantees that:
+
+\begin{itemize}
+
+\item If a requeueable instruction is preceded by a one-shot
+      instruction or a {\tt tail}, then the {\it following}
+      instruction will not execute until a {\tt tail} has reached the
+      hatch.
+
+\item Once a {\tt tail} instruction reaches the hatch, no further
+      instructions will be enqueued until a requeueable instruction
+      reaches the execution stage and \color{red}{\tt Z=1}\color{black}.
+
+\end{itemize}
+
+
+\color{black}
+\subsection{On Deck}
+
+When an instruction arrives on deck, two concurrent processes are
+started:
+\begin{enumerate}
+\item Requeueing:
+      \begin{itemize}
+      \item If the instruction on deck is a requeueable instruction
+        ({\tt OS=0}) and \color{red}{\tt Z=0}\color{black}, a copy of
+        the instruction is requeued.
+      \end{itemize}
+
+\item Execution:
+      \begin{itemize}
+      \item
+      If the instruction's predicate condition is not met (see
+      section on predicates), do nothing.
+
+      \item
+      {\it Otherwise} if the instruction is interruptible ({\tt I=\color{red}0\color{black}})
+      and a torpedo is present in the waiting area: consume the
+      torpedo, \color{red}set the {\tt Z} flag\color{black}\ and
+      set the inner loop counter to one ({\tt ILC=1}).
+
+      \item
+      {\it Otherwise} if {\tt ILC$\neq$0} or the instruction is {\it
+      not} a {\tt move}: execute the instruction.
+      \end{itemize}
+\end{enumerate}
+
 
-{\bf ReLooping}\\
-\color{red}
-Solo instructions (both {\tt solo} and {\tt soloT})
-completely ignore the loop counter; it has no effect on them.
-
-If a {\tt body} or {\tt tail} instruction reaches the on deck stage
-and the loop counter ({\tt LC}) is zero, the instruction dies
-immediately without executing or relooping.
-
-If a {\tt body} or {\tt tail} instruction reaches the on deck stage
-and the loop counter ({\tt LC}) is nonzero, a (duplicate) copy of that
-instruction is immediately enqueued at the head of the instruction
-fifo; the original instruction then waits at {\tt OD} until either its
-execution conditions are met or it is {\tt torpedo}ed.
 \color{black}
 
 
 \pagebreak
-\subsection{{\tt send} (variants: {\tt sendto}, {\tt dispatch})}
+\section{Instructions}
 
-\setlength{\bitwidth}{5mm}
+The dock supports four instructions:
+{\tt move} (variants: {\tt moveto}, {\tt dispatch}),
+{\tt shift},
+{\tt set}, and
+{\tt tail}.
+\color{black}
+
+
+\subsection{{\tt move}}
+
+\newcommand{\bitsMove}{\setlength{\bitwidth}{5mm}
 {\tt
 \begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{12-16,19,21}\\
-\color{light}
-  \bitbox{2}{Hold}
-  \bitbox{2}{P}
-\color{black}
-   \bitbox{3}{001} 
+  \bitheader[b]{14-20}\\
 \color{light}
-  \bitbox[trb]{2}{} 
+  \bitsHeader
 \color{black}
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{1} 
   \bitbox{1}{\tt Ti}
   \bitbox{1}{\tt Di}
   \bitbox{1}{\tt Dc}
   \bitbox{1}{\tt Do}
   \bitbox{1}{\tt To}
-  \bitbox[l]{17}{}
+  \bitbox[l]{19}{}
 \end{bytefield}}
 
-%\begin{bytefield}{26}
-%  \bitheader[b]{12-18}\\
-%  \bitbox[]{8}{\raggedleft Input Dock:}
-%  \bitbox[r]{2}{}
-%  \bitbox{1}{\tt So} 
-%  \bitbox{1}{\tt Dc}
-%  \bitbox[l]{15}{}
-%\end{bytefield}
-%
-%\begin{bytefield}{26}
-%  \bitheader[b]{12-18}\\
-%  \bitbox[]{8}{\raggedleft Output Dock:}
-%  \bitbox[r]{2}{}
-%  \bitbox{1}{\tt Si}
-%  \bitbox{1}{\tt To}
-%  \bitbox[l]{15}{}
-%\end{bytefield}
-
 \begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{0,10,11}\\
-  \bitbox[1]{13}{\raggedleft {\tt sendto} ({\tt LiteralPath\to Path})}
+  \bitheader[b]{0,12,13}\\
+  \bitbox[1]{11}{\raggedleft {\tt moveto} ({\tt Immediate\to Path})}
   \bitbox[r]{1}{}
   \bitbox{1}{\tt 1}
-  \bitbox{11}{\tt LiteralPath}
+  \bitbox{13}{\tt Immediate}
 \end{bytefield}
 
 \begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{10,11}\\
-  \bitbox[1]{13}{\raggedleft {\tt dispatch} ({\tt DP[37:27]\to Path})\ \ }
+  \bitheader[b]{11,12,13}\\
+  \bitbox[1]{11}{\raggedleft {\tt dispatch} ({\footnotesize {\tt DataPredecessor[37:25]\to Path}})\ \ }
   \bitbox[r]{1}{}
   \bitbox{1}{\tt 0}
   \bitbox{1}{\tt 1}
 \color{light}
-  \bitbox[trb]{10}{}
+  \bitbox[trb]{12}{}
 \color{black}
 \end{bytefield}
 
 \begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{10,11}\\
-  \bitbox[1]{13}{\raggedleft {\tt send} ({\tt Path} unchanged):}
+  \bitheader[b]{11,12,13}\\
+  \bitbox[1]{11}{\raggedleft {\tt move} ({\tt Path} unchanged):}
   \bitbox[r]{1}{}
   \bitbox{1}{\tt 0}
   \bitbox{1}{\tt 0}
 \color{light}
-  \bitbox[trb]{10}{}
+  \bitbox[trb]{12}{}
 \color{black}
-\end{bytefield}
+\end{bytefield}}
+\bitsMove
 
 \begin{itemize}
 \item {\tt Ti} - Token Input: wait for the token predecessor to be full and drain it.
@@ -428,117 +579,184 @@ execution conditions are met or it is {\tt torpedo}ed.
 \item {\tt To} - Token Output: fill the token successor.
 \end{itemize}
 
-The {\tt F0}, {\tt DS}, and {\tt TS} stages must all be empty in order for an
-instruction to execute.
-
-The repeat counter can hold a number {\tt 0..MAX} or a special value
-$\infty$.  If the repeat count ({\tt RC}) holds a value other than
-$\infty$, it is latched with {\tt max(RC-1, 0)}.  If the repeat
-counter reaches zero, the instruction ceases executing and either
-reloops or retires (see earlier section for details).
+The data successor and token successor must both be empty in order for
+a {\tt move} instruction to attempt execution.
 
+Every time the {\tt move} instruction executes, the {\tt C} flag may
+be set:
 
-\pagebreak
-\subsection{{\tt data}, {\tt datahi}, {\tt datalo}}
+\begin{itemize}
+\item At an {\it input} dock the {\tt C} flag is set to the signal bit
+      of the incoming packet if {\tt Di} or {\tt Ti} is set.
 
-These instructions load part or all of the data latch ({\tt D}).
+\item At an {\it output} dock the {\tt C} flag is set to a value
+      provided by the ship if the {\tt Di} bit is set, and to the
+      signal bit of the incoming packet if {\tt Di} is clear and {\tt
+      Ti} is set.
+\end{itemize}
 
-{\tt datahi: Literal[18:1]\to D[37:20]} (and {\tt Literal[18]\to S})
+\color{red}
+The {\tt flush} instruction is a variant of {\tt move} which is valid
+only at input docks.  It has the same effect as {\tt deliver}, except
+that it sets a special ``flushing'' indicator along with the data
+being delivered.
 
-\setlength{\bitwidth}{5mm}
+\newcommand{\bitsFlush}{\setlength{\bitwidth}{5mm}
 {\tt
+\color{red}
 \begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{0,18,19,21}\\
-\color{light}
-  \bitbox{2}{Hold} 
-  \bitbox{2}{P}
+  \bitheader[b]{14-18}\\
+  \bitbox[r]{7}{\raggedleft{\tt flush\ \ }} 
+  \bitbox{1}{\tt 0}
 \color{black}
-  \bitbox{1}{0} 
-  \bitbox{2}{11} 
+\color{red}
+  \bitbox{1}{\tt 0}
+  \bitbox{1}{\tt 1}
 \color{light}
-  \bitbox[trb]{1}{} 
+\color{red}
+  \bitbox{1}{\tt 0}
+  \bitbox{1}{\tt 0}
+  \bitbox{14}{}
+\end{bytefield}}}
+\bitsFlush
+
+When a ship fires, it must examine the ``flushing'' indicators on the
+input docks whose fullness was part of the firing condition.  If all
+of the input docks' flushing indicators are set, the ship must drain
+all of their data successors and take no action.  If some, but not
+all, of the indicators are set, the ship must drain {\it only the data
+  successors of the docks whose indicators were {\bf not} set}, and
+take no action.  If none of the flushing indicators was set, the ship
+fires normally.
+
 \color{black}
-  \bitbox{18}{Literal} 
-\end{bytefield}}
 
-{\tt datalo: Literal[19:1]\to D[19:1]}
+\pagebreak
 
+\subsection{{\tt set}}
+
+The {\tt set} command is used to set or decrement the inner loop
+counter, outer loop counter, and data latch.
+
+\newcommand{\bitsSet}{
 \setlength{\bitwidth}{5mm}
 {\tt
 \begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{0,18,19,21}\\
+  \bitheader[b]{19-25}\\
+  \bitsHeaderNoI
+  \bitbox{1}{1}
+  \bitbox{1}{0} 
 \color{light}
-  \bitbox{2}{Hold} 
-  \bitbox{2}{P}
+  \bitbox{5}{Dest} 
+  \bitbox{14}{} 
 \color{black}
-  \bitbox{1}{0} 
-  \bitbox{2}{10} 
-  \bitbox{19}{Literal} 
 \end{bytefield}}
 
-{\tt data:}
+\begin{bytefield}{26}
+  \bitheader[b]{0,5,12-18}\\
+  \bitbox[1]{6}{\raggedleft {\tt Immediate}\to{\tt OLC}}
+  \bitbox[r]{1}{}
+  \bitbox{4}{\tt 1000\color{black}}
+  \bitbox{3}{\tt 100}
+  \bitbox{6}{}
+  \bitbox{6}{\tt Immediate}
+\end{bytefield}
 
-\setlength{\bitwidth}{5mm}
-{\tt
 \begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{0,18,19,21}\\
-\color{light}
-  \bitbox{2}{Hold} 
-  \bitbox{2}{P}
-\color{black}
-  \bitbox{1}{1} 
-  \bitbox{2}{SEL} 
-  \bitbox{19}{Literal} 
-\end{bytefield}}
+  \bitheader[b]{12-18}\\
+  \bitbox[1]{6}{\raggedleft {\tt Data Latch}\to{\tt OLC}}
+  \bitbox[r]{1}{}
+  \bitbox{4}{\tt 1000\color{black}}
+  \bitbox{3}{\tt 010}
+  \bitbox{12}{}
+\end{bytefield}
 
-{\tt
-\begin{tabular}{|r|c|c|c|}\hline
-sel  & D[37:20]      & D[19:1]       \\\hline
-00  & Literal[18:1] & all 0         \\
-01  & Literal[18:1] & all 1         \\
-10  & all 0         & Literal[19:1] \\
-11  & all 1         & Literal[19:1] \\
-\hline
-\end{tabular}}
+\begin{bytefield}{26}
+  \bitheader[b]{12-18}\\
+  \bitbox[1]{6}{\raggedleft {\tt OLC-1}\to{\tt OLC}}
+  \bitbox[r]{1}{}
+  \bitbox{4}{\tt 1000\color{black}}
+  \bitbox{3}{\tt 001}
+  \bitbox{12}{}
+\end{bytefield}
 
+\begin{bytefield}{26}
+  \bitheader[b]{0,5,6,12-18}\\
+  \bitbox[1]{6}{\raggedleft {\tt Immediate}\to{\tt ILC}}
+  \bitbox[r]{1}{}
+  \bitbox{4}{\tt 0100\color{black}}
+  \bitbox{3}{\tt 100}
+  \bitbox{5}{}
+  \bitbox{1}{\tt 0}
+  \bitbox{6}{\tt Immediate}
+\end{bytefield}
 
+\begin{bytefield}{26}
+  \bitheader[b]{6,12-18}\\
+  \bitbox[1]{6}{\raggedleft $\infty$\to{\tt ILC}}
+  \bitbox[r]{1}{}
+  \bitbox{4}{\tt 0100\color{black}}
+  \bitbox{3}{\tt 100}
+  \bitbox{5}{}
+  \bitbox{1}{\tt 1}
+  \bitbox{6}{}
+\end{bytefield}
 
+\begin{bytefield}{26}
+  \bitheader[b]{12-18}\\
+  \bitbox[1]{6}{\raggedleft {\tt Data Latch}\to{\tt ILC}}
+  \bitbox[r]{1}{}
+  \bitbox{4}{\tt 0100\color{black}}
+  \bitbox{3}{\tt 010}
+  \bitbox{12}{}
+\end{bytefield}
 
-\subsection{{\tt flags}}
+\begin{bytefield}{26}
+  \bitheader[b]{0,13-18}\\
+  \bitbox[1]{6}{\raggedleft \footnotesize {\tt X-Extended Immediate}\to{\tt Data Latch}}
+  \bitbox[r]{1}{}
+  \bitbox{4}{\tt 0010\color{black}}
+  \bitbox{1}{\tt X}
+  \bitbox{14}{\tt Immediate}
+\end{bytefield}
 
-\setlength{\bitwidth}{5mm}
-{\tt
 \begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{0,7,8,15,16-19,21}\\
-\color{light}
-  \bitbox{2}{Hold} 
-  \bitbox{2}{P}
-\color{black}
-  \bitbox{3}{000}
-  \bitbox{1}{0}
-  \bitbox{2}{00}
+  \bitheader[b]{0,5,6,11,15-18}\\
+  \bitbox[1]{6}{\raggedleft {\tt Update Flags}}
+  \bitbox[r]{1}{}
+  \bitbox{4}{\tt 0001\color{black}}
+  \bitbox{3}{}
+  \bitbox{6}{\tt nextA}
+  \bitbox{6}{\tt nextB}
+\end{bytefield}
+
+
 \color{black}
-  \bitbox{8}{nextA}
-  \bitbox{8}{nextB}
-\end{bytefield}}
 
-The {\tt P} field is a predicate; if it does not hold, the instruction
-is ignored.  Otherwise the two flags ({\tt A} and {\tt B}) are updated
-according to the {\tt nextA} and {\tt nextB} fields; each specifies
-the new value as the logical {\tt OR} of zero or more inputs:
+}
+\bitsSet
+
+The FleetTwo implementation is likely to have an unarchitected
+``literal latch'' at the on deck ({\tt OD}) stage, which is loaded
+with the possibly-extended literal {\it at the time that the {\tt set}
+  instruction comes on deck}.  This latch is then copied into the data
+latch when a {\tt set Data Latch} instruction
+executes\color{black}.
+
+Each of the {\tt nextA} and {\tt nextB} fields has the following
+structure, and indicates which old flag values should be logically
+{\tt OR}ed together to produce the new flag value:
 
 \begin{center}
 {\tt
-\begin{bytefield}{8}
-  \bitheader[b]{0-7}\\
+\begin{bytefield}{6}
+  \bitheader[b]{0-5}\\
   \bitbox{1}{${\text{\tt A}}$}
   \bitbox{1}{$\overline{\text{\tt A}}$}
   \bitbox{1}{${\text{\tt B}}$}
   \bitbox{1}{$\overline{\text{\tt B}}$}
-  \bitbox{1}{${\text{\tt S}}$}
-  \bitbox{1}{$\overline{\text{\tt S}}$}
-  \bitbox{1}{${\text{\tt Z}}$}
-  \bitbox{1}{$\overline{\text{\tt Z}}$}
+  \bitbox{1}{${\text{{\tt C}\ }}$}
+  \bitbox{1}{$\overline{\text{{\tt C}\ }}$}
 \end{bytefield}}
 \end{center}
 
@@ -546,185 +764,126 @@ Each bit corresponds to one possible input; all inputs whose bits are
 set are {\tt OR}ed together, and the resulting value is assigned to
 the flag.  Note that if none of the bits are set, the value assigned
 is zero.  Note also that it is possible to produce a {\tt 1} by {\tt
-  OR}ing any flag with its complement.
-
+  OR}ing any flag with its complement, and that {\tt set Flags} can
+be used to create a {\tt nop} (no-op) by setting each flag to itself.
 
-\pagebreak
-
-\subsection{{\tt repeat}}
-
-This instruction loads the repeat counter with either a literal
-number, the special value $\infty$, or the contents of the {\tt data}
-register.
-
-\setlength{\bitwidth}{5mm}
-{\tt
-\begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{16-19,21}\\
-\color{light}
-  \bitbox{2}{Hold} 
-  \bitbox{2}{P}
-\color{black}
-  \bitbox{3}{000}
-  \bitbox{1}{0}
-  \bitbox{2}{01}
-\color{light}
-  \bitbox[tbr]{8}{}
-  \bitbox[l]{8}{}
-\color{black}
-\end{bytefield}}\\
 
-\begin{bytefield}{26}
-  \bitbox[r]{18}{\raggedleft from data latch:\hspace{0.2cm}\ }
-  \bitbox{2}{\tt 00}
-\color{light}
-  \bitbox[tbr]{6}{} 
-\color{black}
-\end{bytefield}
-
-\begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{0,5,6,7}\\
-  \bitbox[r]{18}{\raggedleft from literal:\hspace{0.2cm}\ }
-  \bitbox{2}{\tt 10}
-  \bitbox{6}{\tt Literal} 
-\end{bytefield}
-
-\begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{0,5,6,7}\\
-  \bitbox[r]{18}{\raggedleft with $\infty$\ \ }
-  \bitbox{2}{\tt 11} 
-\color{light}
-  \bitbox[tbr]{6}{} 
-\color{black}
-\end{bytefield}
-
-
-\subsection{{\tt loop}}
-
-This instruction loads the loop counter {\tt LC} with either {\tt max(0,LC-1)}, a literal or the
-contents of the {\tt data} register.
-
-\setlength{\bitwidth}{5mm}
-{\tt
-\begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{16-19,21,24}\\
-\color{light}
-  \bitbox{2}{Hold}
-\color{light}
-  \bitbox[tbr]{2}{P}
-\color{black}
-  \bitbox{3}{000}
-  \bitbox{1}{0}
-  \bitbox{2}{10}
-\color{light}
-  \bitbox[tbr]{9}{} 
-  \bitbox[l]{7}{}
 \color{black}
-\end{bytefield}}\\
 
-\begin{bytefield}{26}
-\color{red}
-  \bitbox[r]{19}{\raggedleft {\tt max(0,LC-1)}:\hspace{0.2cm}\ }
-  \bitbox{2}{\tt 00} 
-%\color{light}
-  \bitbox[tbr]{5}{} 
-%\color{black}
-\color{black}
-\end{bytefield}
-
-\begin{bytefield}{26}
-  \bitbox[r]{19}{\raggedleft from data latch:\hspace{0.2cm}\ }
-  \bitbox{2}{\tt 01} 
-\color{light}
-  \bitbox[tbr]{5}{} 
-\color{black}
-\end{bytefield}
+\pagebreak
+\subsection{{\tt shift}}
 
-\begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{0,5,6}\\
-  \bitbox[r]{19}{\raggedleft from literal:\hspace{0.2cm}\ }
-  \bitbox{1}{\tt 1} 
-  \bitbox{6}{\tt Literal} 
-\end{bytefield}
+\newcommand{\shiftImmediateSize}{19}
 
-\pagebreak
-\subsection{{\tt takeLoopCounter}}
+Each {\tt shift} instruction carries an immediate of \shiftImmediateSize\ 
+bits.  When a {\tt shift} instruction is executed, this immediate is copied
+into the least significant \shiftImmediateSize\  bits of the data latch,
+and the remaining most significant bits of the data latch are loaded
+with the value formerly in the least significant bits of the data latch.
+In this manner, large literals can be built up by ``shifting'' them
+into the data latch \shiftImmediateSize\ bits at a time.
 
+\newcommand{\bitsShift}{
 \setlength{\bitwidth}{5mm}
 {\tt
 \begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{16-19,21}\\
+  \bitheader[b]{0,18-20}\\
 \color{light}
-  \bitbox{2}{Hold} 
-  \bitbox{2}{P}
+  \bitsHeaderNoI
 \color{black}
-  \bitbox{3}{000}
-  \bitbox{1}{0}
-  \bitbox{2}{11}
-\color{light}
-  \bitbox[tbr]{16}{} 
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{0} 
 \color{black}
+  \bitbox{\shiftImmediateSize}{Immediate} 
 \end{bytefield}}
+}
+\bitsShift
 
-The {\tt P} field is a predicate; if it does not hold, the instruction
-is ignored (but may reloop).  This instruction copies the value in the
-loop counter {\tt LC} into the least significant bits of the data
-latch and leaves all other bits of the data latch unchanged.
-
-\subsection{{\tt takeRepeatCounter}}
+The FleetTwo implementation is likely to have an unarchitected
+``literal latch'' at the on deck ({\tt OD}) stage, which is loaded
+with the literal {\it at the time that the {\tt shift} instruction
+  comes on deck}.  This latch is then copied into the data latch when
+the instruction executes.
 
-\setlength{\bitwidth}{5mm}
-{\tt
-\begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{16-19,21}\\
-\color{light}
-  \bitbox{2}{Hold} 
-  \bitbox{2}{P}
-\color{black}
-  \bitbox{3}{???}
-  \bitbox{1}{?}
-  \bitbox{2}{??}
-\color{light}
-  \bitbox[tbr]{16}{} 
 \color{black}
-\end{bytefield}}
-
-The {\tt P} field is a predicate; if it does not hold, the instruction
-is ignored (but may reloop).  This instruction copies the value in the
-repeat counter {\tt RC} into the least significant bits of the data
-latch and leaves all other bits of the data latch unchanged.
 
-\pagebreak
-\color{red}
-\subsection{{\tt torpedo}}
+\subsection{{\tt tail}}
 
+\newcommand{\bitsTail}{
 \setlength{\bitwidth}{5mm}
 {\tt
 \begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{0,5,16-19,21}\\
+  \bitheader[b]{19-20}\\
 \color{light}
-  \bitbox{4}{} 
+  \bitbox{5}{} 
 \color{black}
-  \bitbox{3}{000} 
   \bitbox{1}{1}
-  \bitbox{2}{00}
+  \bitbox{1}{1}
 \color{light}
-  \bitbox[tbr]{16}{} 
-\end{bytefield}}
-
-When a {\tt torpedo} instruction reaches {\tt IH}, it will wait there
-until an instruction is on deck (at {\tt OD}) and that instruction's
-{\tt Hold} field is {\tt tail} or {\tt soloT}.  The {\tt torpedo} will then
-annihilate the on-deck instruction {\it and set the loop counter to zero}.
-\color{black}
+  \bitbox[tbr]{19}{} 
+\end{bytefield}}}
+\bitsTail
 
+When a {\tt tail} instruction reaches the hatch and the hatch is open,
+it seals the hatch.  The {\tt tail} instruction does not enter the
+instruction fifo.
 
+\color{black}
 %\pagebreak
-%\subsection{{\tt interrupt}}
+%\subsection{{\tt takeOuterLoopCounter}}
 %
 %\setlength{\bitwidth}{5mm}
 %{\tt
 %\begin{bytefield}{26}
+%  \bitheader[b]{16-19,21}\\
+%\color{light}
+%  \bitbox{1}{A}
+%  \bitbox{1}{OS} 
+%  \bitbox{2}{P}
+%\color{black}
+%  \bitbox{3}{000}
+%  \bitbox{1}{0}
+%  \bitbox{2}{11}
+%\color{light}
+%  \bitbox[tbr]{16}{} 
+%\color{black}
+%\end{bytefield}}
+%
+%This instruction copies the value in the outer loop counter {\tt OLC}
+%into the least significant bits of the data latch and leaves all other
+%bits of the data latch unchanged.
+%
+%\subsection{{\tt takeInnerLoopCounter}}
+%
+%\setlength{\bitwidth}{5mm}
+%{\tt
+%\begin{bytefield}{26}
+%  \bitheader[b]{16-19,21}\\
+%\color{light}
+%  \bitbox{1}{A}
+%  \bitbox{1}{OS} 
+%  \bitbox{2}{P}
+%\color{black}
+%  \bitbox{3}{???}
+%  \bitbox{1}{?}
+%  \bitbox{2}{??}
+%\color{light}
+%  \bitbox[tbr]{16}{} 
+%\color{black}
+%\end{bytefield}}
+%
+%This instruction copies the value in the inner loop counter {\tt ILC}
+%into the least significant bits of the data latch and leaves all other
+%bits of the data latch unchanged.
+%
+%
+%
+%%\pagebreak
+%%\subsection{{\tt interrupt}}
+%%
+%%\setlength{\bitwidth}{5mm}
+%{\tt
+%\begin{bytefield}{26}
 %  \bitheader[b]{0,5,16-19,21}\\
 %\color{light}
 %  \bitbox{4}{} 
@@ -817,13 +976,43 @@ annihilate the on-deck instruction {\it and set the loop counter to zero}.
 
 
 \pagebreak
-\epsfig{file=overview,height=5in,angle=90}
+\section*{Instruction Encoding Map\color{black}}
+
+\hspace{-1cm}{\tt shift}\\
+\bitsShift
+
+\hspace{-1cm}{\tt set}\\
+\bitsSet
+
+\hspace{-1cm}{\tt move}\\
+\bitsMove
+\color{red}
+\bitsFlush
+\color{black}
+
+\hspace{-1cm}{\tt tail}\\
+\bitsTail
+
+
+\color{black}
 
 \pagebreak
-\epsfig{file=ports,height=5in,angle=90}
+\epsfig{file=all,height=5in,angle=90}
 
 \pagebreak
-\epsfig{file=best,height=5in,angle=90}
+\subsection*{Input Dock}
+\epsfig{file=in,width=8in,angle=90}
+
+\pagebreak
+\subsection*{Output Dock}
+\epsfig{file=out,width=8in,angle=90}
+
+
+%\pagebreak
+%\epsfig{file=ports,height=5in,angle=90}
+
+%\pagebreak
+%\epsfig{file=best,height=5in,angle=90}
 
 
 \end{document}