final version
[fleet.git] / am33.tex
index ce927e6..78c3c5e 100644 (file)
--- a/am33.tex
+++ b/am33.tex
@@ -1,6 +1,8 @@
 \documentclass[10pt]{article}
 \usepackage{palatino}
 \usepackage{amsmath}
+\usepackage{pdflscape}
+\usepackage[figureright]{rotating}
 \usepackage{epsfig}
 \usepackage{color}
 \usepackage{bytefield1}
@@ -37,7 +39,7 @@
 %\pdfpagewidth 8.5in
 %\pdfpageheight 11in 
 %\topmargin 0in
-%\textheight 7.5in
+\textheight 8.2in
 %\textwidth 6.0in
 %\oddsidemargin 0.25in
 %\evensidemargin 0.25in
@@ -52,7 +54,7 @@
 \end{tabular}}
 }
 
-\title{\vspace{-1cm}AM33: The FleetTwo Dock
+\title{\vspace{-1cm}AM33: The Marina Docks
 \\
 {\normalsize
 Adam Megacz
@@ -63,39 +65,89 @@ Adam Megacz
 \maketitle
 
 \begin{abstract}
-Changes:
-
-\begin{tabular}{rl}
-\color{red} 
-11-Jun
-& \color{red}  XXX \\
-\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 \\
+
+This document describes the Docks on the Marina test chip.
+
+%Changes:
+%
+%\begin{tabular}{rl}
+%29-Aug
+%& Final version \\
+%25-May
+%& Added errata for Kessels counter on Marina test chip \\
+%18-May
+%& Added errata for Marina test chip \\
+%17-Feb
+%& Clarified setting of the {\tt C}-flag\color{black}\\
+%& Removed {\tt OS} bit\color{black}\\
+%& Changed instruction length from 26 bits to 25\color{black}\\
+%& Updated which bits are used when the {\tt Path} latch captures from the data predecessor\color{black}\\
+%05-Jan
+%& Fixed a one-word typo \\
+%02-Jan
+%& Added {\tt head} instruction \\
+%& Lengthened external encoding of {\tt tail} instruction by one bit \\
+%& Added {\tt abort} instruction \\
+%& Removed {\tt OS} field from instructions \\
+%& Renamed the {\tt Z}-flag (olc {\bf Z}ero) to the {\tt D}-flag (loop {\bf D}one)\\
+%19-Dec
+%& Updated diagram in section 3 to put dispatch path near MSB\\
+%& Changed DP[37:25] to DP[37:27]\\
+%& Added note on page 4 regarding previous\\
+%14-Nov
+%& Roll back ``Distinguish {\tt Z}-flag from OLC=0'' \\
+%& Clarify what ``{\tt X-Extended}'' means \\
+%& Change C-bit source selector from {\tt Di} to {\tt Dc} \\
+%07-Nov
+%& Distinguish {\tt Z}-flag from OLC=0\\
+%& Add {\tt flush} instruction\\
+%& 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
@@ -132,7 +184,7 @@ Changes:
 %& Created the {\tt Hold} field \\
 %& Changed how ReLooping works \\
 %& Removed {\tt clog}, {\tt unclog}, {\tt interrupt}, and {\tt massacre} \\
-\end{tabular}
+%\end{tabular}
 \end{abstract}
 
 \vfill
@@ -159,7 +211,7 @@ combination of a path and a single word to be delivered is called a
 their destinations.  Each dock has two destinations: one for {\it
   instructions} and one for {\it data}.  A Fleet is programmed by
 depositing instruction packets into the switch fabric with paths that
-will lead them to instruction destinations of the docks at which they
+will lead them to the instruction destinations of the docks at which they
 are to execute.
 
 When a packet arrives at the instruction destination of a dock, it is
@@ -176,14 +228,14 @@ are known as {\it tokens}, and consume less energy than data packets.
 
 \begin{center}
 \epsfig{file=overview-new,width=2.5in}\\
-{\it Overview of a Fleet processor; gray shading represents the switch
-  fabric; docks are shown in blue.}
+{\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 FleetTwo Dock}
+\section{The Marina Dock}
 
 The diagram below represents a conceptual view of the interface
 between ships and the switch fabric; actual implementation circuitry
@@ -197,20 +249,26 @@ may differ.
 \end{center}
 
 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.
+machine word and a circular {\it instruction fifo} of
+instruction-width latches.  The values in the instruction fifo control
+the data latch.  The dock also includes a {\it path latch}, which
+stores the path along which outgoing packets will be
+sent.
+
+Note that the instruction fifo in each dock has a destination of its
+own; this is the {\it instruction destination} mentioned in the
+previous section.  A token sent to an instruction destination is
+called a {\it torpedo}; it does not enter the instruction fifo, but
+rather is held in a waiting area where it may interrupt certain
+instructions (see the section on the {\tt move} instruction for further
+details).
 
 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}
+bit.
 
 \pagebreak
 \section{Instructions}
@@ -220,108 +278,84 @@ 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.
+sending it to the {\it instruction destination} of the dock at which
+it is to execute.
+
+There are two instruction formats, an {\it external format} described
+in this section and an {\it internal format} described in the last
+section of this memo.
 
-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.
-This path is the path from the {\it dispatching} dock to the {\it
-  executing} dock.
+Each instruction is 25\color{black}\ bits long, which makes it
+possible for an instruction and an 12\color{black}-bit path to fit in
+a single word of memory.  This path is the path from the {\it
+  dispatching} dock to the {\it executing} dock.
+
+\vspace{0.5cm}
 
 \setlength{\bitwidth}{3.5mm}
 {\tt \footnotesize
 \begin{bytefield}{37}
-  \bitheader[b]{0,10,11,36}\\
-  \bitbox{26}{instruction} 
-  \bitbox{11}{dispatch path} 
+  \bitheader[b]{0,24,25,36}\\
+  \bitbox{12}{dispatch path} 
+  \bitbox{25}{instruction (external format)} 
 \end{bytefield}}
+\color{black}
 
+Note that the 12\color{black}\ bit {\tt dispatch path} field is not
+the same width as the 13 bit {\tt Immediate} path field in the {\tt
+  move} instruction, which in turn may not be the same width as the
+actual path latches in the switch fabric.  The algorithm for expanding
+a path to a wider width is specific to the switch fabric
+implementation, and may vary from Fleet to Fleet.  For the Marina
+experiment, the correct algorithm is to sign-extend the path; the most
+significant bit of the given path is used to fill the vacant bit of
+the latch.  Because the {\tt dispatch path} field is always used to
+specify a path which terminates at an instruction destination (never a
+data destination), and because instruction destinations ignore the
+signal bit, certain optimizations may be possible.
+
+%\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}
+%
+%\color{black}
+%
+%\begin{center}
+%\epsfig{file=out,width=4in}\\
+%{\it an output dock}
+%\end{center}
 
-
-
-\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}
-
-Note the mux on the path between {\tt EF} (epilogue fifo) and {\tt IF}
-(instruction fifo); this is known as ``the hatch''.  The hatch has two
-states: sealed and unsealed.  When the machine powers up, the hatch is
-unsealed; it is sealed by the {\tt tail} instruction and unsealed
-whenever the outer loop counter is set to zero (for any
-reason\footnote{this includes {\tt OLC} being decremented to zero, a
-  {\tt set} instruction, or the occurrence
-  of a torpedo}).
-
-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.
-
-\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}.
-
-There is a latch (not shown) called the {\it torpedo acknowledgment path
-  latch} ({\tt TAPL}) which stores a path.  When a torpedo is consumed
-(see section ``On Deck''), a token is sent along the path held in this
-latch.
-
-\subsection{Format of an Instruction}
-
-All instruction words have the following format:
-
+%\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{3}{P} 
+}
+%
+%
+%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.  Note that {\tt head} and {\tt
+%tail} instructions do not have {\tt P} fields.
 
-\setlength{\bitwidth}{3.5mm}
-{\tt \footnotesize
-\begin{bytefield}{37}
-  \bitheader[b]{0,10,11,31,32,34-36}\\
-\color{black}
-  \bitsHeader
-\color{light}
-  \bitbox[tbr]{21}{} 
-  \bitbox{11}{dispatch path} 
-\color{black}
-\end{bytefield}}
-
-\begin{itemize}
-\item The {\tt I} bit stands for {\tt Interruptible}, and indicates if an
-instruction is vulnerable to torpedoes.
-
-\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.
+A programmer can perform two types of loops: {\it inner} loops
+consisting of only one {\tt move} instruction and {\it outer} loops of
+multiple instructions of any type.  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:
 
@@ -331,10 +365,10 @@ The dock has two loop counters, one for each kind of loop:
 \end{itemize}
 
 The {\tt OLC} applies to all instructions and can hold integers {\tt
-  0..MAX_OLC}.
+  0..MAX_OLC} (63).
 
 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
+integers {\tt 0..MAX_ILC} (63) 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}
@@ -342,9 +376,10 @@ instruction the {\tt ILC} is reset to {\tt 1} (note that it is reset
 to {\tt 1}, {\it not to 0}).
 
 \color{black}
-\subsection{Flags and Predication}
+\subsection{Flags}
 
-The pump has three flags: {\tt A}, {\tt B}, and {\tt C}.
+The dock has four flags: {\tt A}, {\tt B},
+{\tt C}, and {\tt D}.
 
 \begin{itemize}
 \item The {\tt A} and {\tt B} flags are general-purpose flags which
@@ -365,68 +400,114 @@ The pump has three flags: {\tt A}, {\tt B}, and {\tt C}.
       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.
+
+\item The {\tt D} flag is known as the {\it done} flag.  The {\tt D}
+      flag is {\it set} when the {\tt OLC} is zero immediately after
+      execution of a {\tt set olc} or {\tt decrement olc} instruction,
+      or when a torpedo strikes.  The {\tt D} flag is {\it cleared}
+      when a {\tt set olc} instruction causes the {\tt OLC} to be
+      loaded with a nonzero value.
+
 \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
+\subsection{Predication}
+
+All instructions except for {\tt head} and {\tt tail} have a three-bit
+field marked {\tt P}, which specifies a {\it predicate}.
+
+\begin{center}
+\setlength{\bitwidth}{5mm}
+{\tt{\footnotesize{
+\begin{bytefield}{25}
+  \bitheader[b]{0,20,21,23-24}\\
+  \bitsHeaderNoI
+  \bitbox[tbr]{21}{} 
+\color{black}
+\end{bytefield}}}}
+\end{center}
+
+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|ll|}\hline
-Code       & Execute & if \\\hline
-{\tt 000:} & {\tt OLC$\neq$0} & and {\tt A=0} \\
-{\tt 001:} & {\tt OLC$\neq$0} & and {\tt A=1} \\
-{\tt 010:} & {\tt OLC$\neq$0} & and {\tt B=0} \\
-{\tt 011:} & {\tt OLC$\neq$0} & and {\tt B=1} \\
-{\tt 100:} & {\tt OLC$\neq$0} & and {\tt C=0} \\
-{\tt 101:} & {\tt OLC$\neq$0} & and {\tt C=1} \\
-{\tt 110:} & {\tt OLC$\neq$0} & \\
-{\tt 111:} & always & \\
+\begin{tabular}{|r|l|}\hline
+Code       & Execute if \\\hline
+{\tt 000:} & {\tt D=0}\   and {\tt A=0} \\
+{\tt 001:} & {\tt D=0}\   and {\tt A=1} \\
+{\tt 010:} & {\tt D=0}\   and {\tt B=0} \\
+{\tt 011:} & {\tt D=0}\   and {\tt B=1} \\
+{\tt 100:} & Unused  \\
+{\tt 101:} & {\tt D=1}\   \\
+{\tt 110:} & {\tt D=0}\   \\
+{\tt 111:} & always  \\
 \hline\end{tabular}
 \end{center}
 
 \pagebreak
-\subsection{On Deck}
 
-When an instruction arrives on deck, two concurrent processes are
-started.  No subsequent instruction may come on deck until both
-processes have completed:
+\begin{wrapfigure}{r}{40mm}
+  \begin{center}
+\epsfig{file=requeue,height=1.5in}\\
+  \end{center}
+  \caption{{\it the requeue stage}}
+\end{wrapfigure}
 
-\begin{enumerate}
+\subsection{The Requeue Stage}
 
-\item Requeueing:
-      \begin{itemize}
-      \item If the outer loop counter is zero ({\tt OLC=0}) or the
-            instruction on deck is a one-shot instruction ({\tt
-            OS=1}), do nothing.
-      \item {\it Otherwise} wait for the hatch to be sealed and
-            enqueue a copy of the instruction currently on deck.
-      \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=0})
-      and a torpedo is present in the waiting area: consume the
-      torpedo, set the outer loop counter to zero ({\tt OLC=0}),
-      unseal the hatch, and transmit a token along in the
-      {\it torpedo acknowledgment path latch} ({\tt TAPL}).
-
-      \item
-      {\it Otherwise} if {\tt ILC$\neq$0} or the instruction is {\it
-      not} a {\tt move}: execute the instruction.
-      \end{itemize}
-\end{enumerate}
+The requeue stage has two inputs, which will be referred to as the
+{\it enqueueing} input and the {\it recirculating} input.  It has a
+single output which feeds into the instruction fifo.
 
+The requeue stage has two states: {\sc Updating} and {\sc
+  Circulating}.
+
+\subsubsection{The {\sc Updating} State}
+
+On initialization, the dock is in the {\sc Updating} state.  In this
+state the requeue stage is performing three tasks:
+\begin{itemize}
+\item it is draining the
+previous loop's instructions (if any) from the fifo
+\item it is executing any ``one
+shot'' instructions which come between the previous loop's {\tt tail}
+and the next loop's {\tt head}
+\item it is loading the instructions of
+the next loop into the fifo.
+\end{itemize}
+
+In the {\sc Updating} state, the requeue stage will accept any
+instruction other than a {\tt tail} which arrives at its {\it
+  enqueueing} input, and pass this instruction to its output.  Any
+instruction other than a {\tt head} which arrives at the {\it
+  recirculating} input will be discarded.
+
+Note that when a {\tt tail} instruction arrives at the {\it
+  enqueueing} input, it ``gets stuck'' there.  Likewise, when a {\tt
+  head} instruction arrives at the {\it recirculating} input, it also
+``gets stuck''.  When the requeue stage finds {\it both} a {\tt tail}
+instruction stuck at the {\it enqueueing} input and a {\tt head}
+instruction stuck at the {\it recirculating} input, the requeue stage
+discards both the {\tt head} and {\tt tail} and transitions to the
+{\sc Circulating} state.
+
+\subsubsection{The {\sc Circulating} State}
+
+In the {\sc Circulating} state, the dock repeatedly executes the set
+of instructions that are in the instruction fifo.
+
+In the {\sc Circulating} state, the requeue stage will not accept
+items from its {\it enqueueing} input.  Any item presented at the {\it
+  recirculating} input will be passed through to the requeue stage's
+output.
+
+When an {\tt abort} instruction is executed, the requeue stage
+transitions back to the {\sc Updating} state.  Note that {\tt abort}
+instructions include a predicate; an {\tt abort} instruction whose
+predicate is not met will not cause this transition.
 
 \color{black}
 
@@ -434,19 +515,19 @@ processes have completed:
 \pagebreak
 \section{Instructions}
 
-The dock supports for instructions:
-{\tt move} (variants: {\tt moveto}, {\tt dispatch}),
-{\tt shift},
-{\tt set}, and
-{\tt tail}.
-\color{black}
+%The dock supports four instructions:
+%{\tt move} (variants: {\tt moveto}, {\tt dispatch}),
+%{\tt shift},
+%{\tt set}, and
+%{\tt tail}.
+%\color{black}
 
 
-\subsection{{\tt move} (variants: {\tt moveto}, {\tt dispatch})}
+\subsection{{\tt move}}
 
 \newcommand{\bitsMove}{\setlength{\bitwidth}{5mm}
 {\tt
-\begin{bytefield}{26}
+\begin{bytefield}{25}
   \bitheader[b]{14-20}\\
 \color{light}
   \bitsHeader
@@ -461,17 +542,17 @@ The dock supports for instructions:
   \bitbox[l]{19}{}
 \end{bytefield}}
 
-\begin{bytefield}{26}
+\begin{bytefield}{25}
   \bitheader[b]{0,12,13}\\
-  \bitbox[1]{11}{\raggedleft {\tt moveto} ({\tt Payload\to Path})}
+  \bitbox[1]{10}{\raggedleft {\tt moveto} ({\tt Immediate\to Path})}
   \bitbox[r]{1}{}
   \bitbox{1}{\tt 1}
-  \bitbox{13}{\tt Payload}
+  \bitbox{13}{\tt Immediate}
 \end{bytefield}
 
-\begin{bytefield}{26}
+\begin{bytefield}{25}
   \bitheader[b]{11,12,13}\\
-  \bitbox[1]{11}{\raggedleft {\tt dispatch} ({\footnotesize {\tt DataPredecessor[37:25]\to Path}})\ \ }
+  \bitbox[1]{10}{\raggedleft {\tt dispatch} ({\footnotesize {\tt DataPredecessor[37:26\color{black}]\to Path}})\ \ }
   \bitbox[r]{1}{}
   \bitbox{1}{\tt 0}
   \bitbox{1}{\tt 1}
@@ -480,9 +561,9 @@ The dock supports for instructions:
 \color{black}
 \end{bytefield}
 
-\begin{bytefield}{26}
+\begin{bytefield}{25}
   \bitheader[b]{11,12,13}\\
-  \bitbox[1]{11}{\raggedleft {\tt move} ({\tt Path} unchanged):}
+  \bitbox[1]{10}{\raggedleft {\tt move} ({\tt Path} unchanged):}
   \bitbox[r]{1}{}
   \bitbox{1}{\tt 0}
   \bitbox{1}{\tt 0}
@@ -503,18 +584,55 @@ The dock supports for instructions:
 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
+The {\tt I} bit stands for {\tt Immune}, and indicates if the
+instruction is immune to torpedoes.
+
+Every time the {\tt move} instruction executes, the {\tt C} flag is
 be set:
 
 \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.
+\item If the dock is an {\it output} and the instruction has the {\tt
+  Dc} bit set, the {\tt C} flag is set to a value provided by the
+  ship.
+
+\item Otherwise, if {\tt Ti=1} at any kind of dock or {\tt Di=1} at an
+  input dock, the {\tt C} flag is set to the signal bit of the
+  incoming packet.
+
+\item Otherwise, the signal bit is set to an undefined value.
 
-\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}
+\color{black}
+
+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.
+
+\newcommand{\bitsFlush}{\setlength{\bitwidth}{5mm}
+{\tt
+\begin{bytefield}{25}
+  \bitheader[b]{14-18}\\
+  \bitbox[r]{6}{\raggedleft{\tt flush\ \ }}
+  \bitbox{1}{\tt 0}
+\color{black}
+  \bitbox{1}{\tt 0}
+  \bitbox{1}{\tt 1}
+\color{light}
+  \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}
 
@@ -526,76 +644,122 @@ 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]{0,13-15,16-20}\\
-\color{light}
-  \bitsHeader
-\color{black}
+\begin{bytefield}{25}
+  \bitheader[b]{19-24}\\
+  \bitsHeaderNoI
   \bitbox{1}{1}
   \bitbox{1}{0} 
-  \bitbox{2}{SRC}
-  \bitbox{3}{DST}
-  \bitbox{14}{Payload} 
+\color{light}
+  \bitbox{4}{Dest} 
+  \bitbox{3}{Src} 
+  \bitbox{12}{} 
 \color{black}
 \end{bytefield}}
+
+\begin{bytefield}{25}
+  \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}
+
+\begin{bytefield}{25}
+  \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}
+
+\begin{bytefield}{25}
+  \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}{25}
+  \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}{25}
+  \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}{25}
+  \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}
+
+\begin{bytefield}{25}
+  \bitheader[b]{0,13-18}\\
+  \bitbox[1]{6}{\raggedleft \footnotesize {\tt Sign-Extended Immediate}\to{\tt Data Latch}}
+  \bitbox[r]{1}{}
+  \bitbox{4}{\tt 0010\color{black}}
+  \bitbox{1}{\begin{minipage}{0.5cm}{
+\begin{center}
+\tt{\footnotesize{Si
+
+\vspace{-2mm}gn}}
+\end{center}}
+\end{minipage}}
+  \bitbox{14}{\tt Immediate}
+\end{bytefield}
+
+\begin{bytefield}{25}
+  \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}
 }
 \bitsSet
 
-\begin{center}{\tt
-\begin{tabular}{|r|r|l|l|}\hline
-Source & SRC & DST & Destination \\\hline
-\hline
-Payload            & 00 & 000 & OLC \\
-Data Latch         & 01 & 000 & OLC \\
-OLC-1              & 10 & 000 & OLC \\
-Payload            & 00 & 001 & ILC \\
-Data Latch         & 01 & 001 & ILC \\
-$\infty$           & 10 & 001 & ILC \\
-Payload            & 00 & 010 & TAPL \\
-Payload, 0-extend  & 01 & 100 & Data Latch \\
-Payload, 1-extend  & 10 & 100 & Data Latch \\
-       see below   &    & 111 & Flags \\
-\hline
-\end{tabular}
-}\end{center}
-
-The FleetTwo implementation is likely to have an unarchitected
+The Marina implementation has 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}.
-
-If the {\tt Dest} field is {\tt flags}, the {\tt Payload} field is
-interpreted as two fields, each giving the truth table for the new
-value of one of the two user-settable flags:
+executes.
 
-\begin{center}
-\setlength{\bitwidth}{5mm}
-{\tt
-\begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{0,5,6,11}\\
-\color{light}
-  \bitsHeader
-  \bitbox{1}{1}
-  \bitbox{1}{0} 
-\color{light}
-  \bitbox{2}{}
-\color{black}
-  \bitbox{3}{111}
-\color{light}
-  \bitbox{2}{}
-\color{black}
-  \bitbox{6}{nextA}
-  \bitbox{6}{nextB}
-\end{bytefield}}
-\end{center}
+The {\tt Sign-Extended Immediate} instruction copies the {\tt
+Immediate} field into the least significant bits of the data latch.
+All other bits of the data latch are filled with a copy of the
+bit marked ``{\tt Sign}.''
 \color{black}
-Each field has the following structure, and indicates which old flag
-values should be logically {\tt OR}ed together to produce the new flag
-value:
+
+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
@@ -623,33 +787,33 @@ be used to create a {\tt nop} (no-op) by setting each flag to itself.
 \pagebreak
 \subsection{{\tt shift}}
 
-\newcommand{\shiftPayloadSize}{19}
+\newcommand{\shiftImmediateSize}{19}
 
-Each {\tt shift} instruction carries a payload of \shiftPayloadSize\ 
-bits.  When a {\tt shift} instruction is executed, this payload is copied
-into the least significant \shiftPayloadSize\  bits of the data latch,
+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 \shiftPayloadSize\ bits at a time.
+into the data latch \shiftImmediateSize\ bits at a time.
 
 \newcommand{\bitsShift}{
 \setlength{\bitwidth}{5mm}
 {\tt
-\begin{bytefield}{26}
+\begin{bytefield}{25}
   \bitheader[b]{0,18-20}\\
 \color{light}
-  \bitsHeader
+  \bitsHeaderNoI
 \color{black}
   \bitbox{1}{0} 
   \bitbox{1}{0} 
 \color{black}
-  \bitbox{\shiftPayloadSize}{Payload} 
+  \bitbox{\shiftImmediateSize}{Immediate} 
 \end{bytefield}}
 }
 \bitsShift
 
-The FleetTwo implementation is likely to have an unarchitected
+The Marina implementation has 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
@@ -657,25 +821,68 @@ the instruction executes.
 
 \color{black}
 
-\subsection{{\tt tail}}
+\subsection{{\tt abort}}
+\newcommand{\bitsAbort}{\setlength{\bitwidth}{5mm}
+{\tt
+\begin{bytefield}{25}
+  \bitheader[b]{17-20}\\
+\color{light}
+  \bitsHeaderNoI
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+  \bitbox{1}{1} 
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{0} 
+\color{light}
+  \bitbox[tbr]{17}{}
+\end{bytefield}}}
+\bitsAbort
 
+An {\tt abort} instruction causes a loop to exit; see the section on
+the Requeue Stage for further details.
+
+\subsection{{\tt head}}
+\newcommand{\bitsHead}{
+\setlength{\bitwidth}{5mm}
+{\tt
+\begin{bytefield}{25}
+  \bitheader[b]{17-20}\\
+\color{light}
+  \bitbox{4}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1}
+  \bitbox{1}{1}
+  \bitbox{1}{1}
+  \bitbox{1}{0}
+\color{light}
+  \bitbox[tbr]{17}{} 
+\end{bytefield}}}
+\bitsHead
+
+A {\tt head} instruction marks the start of a loop; see the section on
+the Requeue Stage for further details.
+
+\color{black}
+\subsection{{\tt tail}}
 \newcommand{\bitsTail}{
 \setlength{\bitwidth}{5mm}
 {\tt
-\begin{bytefield}{26}
-  \bitheader[b]{19-20}\\
+\begin{bytefield}{25}
+  \bitheader[b]{17-20}\\
 \color{light}
-  \bitbox{5}{} 
+  \bitbox{4}{} 
 \color{black}
   \bitbox{1}{1}
   \bitbox{1}{1}
+  \bitbox{1}{1}
+  \bitbox{1}{1}
 \color{light}
-  \bitbox[tbr]{19}{} 
+  \bitbox[tbr]{17}{} 
 \end{bytefield}}}
 \bitsTail
 
-When a {\tt tail} instruction reaches the hatch, it seals the hatch.
-The {\tt tail} instruction does not enter the instruction fifo.
+A {\tt tail} instruction marks the end of a loop; see the section on
+the Requeue Stage for further details.
 
 \color{black}
 %\pagebreak
@@ -683,7 +890,7 @@ The {\tt tail} instruction does not enter the instruction fifo.
 %
 %\setlength{\bitwidth}{5mm}
 %{\tt
-%\begin{bytefield}{26}
+%\begin{bytefield}{25}
 %  \bitheader[b]{16-19,21}\\
 %\color{light}
 %  \bitbox{1}{A}
@@ -706,7 +913,7 @@ The {\tt tail} instruction does not enter the instruction fifo.
 %
 %\setlength{\bitwidth}{5mm}
 %{\tt
-%\begin{bytefield}{26}
+%\begin{bytefield}{25}
 %  \bitheader[b]{16-19,21}\\
 %\color{light}
 %  \bitbox{1}{A}
@@ -732,7 +939,7 @@ The {\tt tail} instruction does not enter the instruction fifo.
 %%
 %%\setlength{\bitwidth}{5mm}
 %{\tt
-%\begin{bytefield}{26}
+%\begin{bytefield}{25}
 %  \bitheader[b]{0,5,16-19,21}\\
 %\color{light}
 %  \bitbox{4}{} 
@@ -758,7 +965,7 @@ The {\tt tail} instruction does not enter the instruction fifo.
 %
 %\setlength{\bitwidth}{5mm}
 %{\tt
-%\begin{bytefield}{26}
+%\begin{bytefield}{25}
 %  \bitheader[b]{16-19,21}\\
 %\color{light}
 %  \bitbox{4}{} 
@@ -780,7 +987,7 @@ The {\tt tail} instruction does not enter the instruction fifo.
 %
 %\setlength{\bitwidth}{5mm}
 %{\tt
-%\begin{bytefield}{26}
+%\begin{bytefield}{25}
 %  \bitheader[b]{16-19,21}\\
 %\color{light}
 %  \bitbox{4}{} 
@@ -801,7 +1008,7 @@ The {\tt tail} instruction does not enter the instruction fifo.
 %
 %\setlength{\bitwidth}{5mm}
 %{\tt
-%\begin{bytefield}{26}
+%\begin{bytefield}{25}
 %  \bitheader[b]{16-19,21}\\
 %\color{light}
 %  \bitbox{4}{} 
@@ -822,36 +1029,136 @@ The {\tt tail} instruction does not enter the instruction fifo.
 %clogged and whose instruction fifo contains no {\tt clog} instructions
 %will cause the dock to deadlock.
 
+\pagebreak
+\section*{Errata}
+
+The following additional restrictions have been imposed on the dock in
+the Marina test chip:
+
+\subsection*{Both Docks}
+
+\begin{enumerate}
+
+\item
+A Marina dock initializes with the {\tt ILC}, {\tt OLC}, and flags in
+an indeterminate state.
+
+\item
+The instruction immediately after a {\tt move} instruction must not be
+a {\tt set flags} instruction which utilizes the {\tt C}-flag (the
+value of the {\tt C}-flag is not stable for a brief time after a {\tt
+  move}).
+
+\item
+If a {\tt move} instruction is torpedoable (ie it has the {\tt I} bit
+set to {\tt 0}), it {\it must} have either the {\tt Ti} bit or {\tt
+  Di} bit set (or both).  It is not permitted for a torpedoable {\tt
+  move} to have both bits cleared.
+
+\end{enumerate}
+
+
+\subsection*{Dock with Ivan's Counter (non-stretch)}
+
+\begin{enumerate}
+
+\item
+
+A torpedoable {\tt move} instruction must not be followed immediately
+by a {\tt set olc} instruction or another torpedoable {\tt move}.
+
+\item
+
+This document specifies that when a torpedoable {\tt move} instruction
+executes successfully, the {\tt D} flag is unchanged.  In Marina, when
+a torpedoable {\tt move} instruction executes successfully, it causes
+the {\tt D} flag to be set if the {\tt OLC} was zero and causes it to
+be cleared if the {\tt OLC} was nonzero.  Thus, in the following
+instruction sequence:
+
+  \begin{verbatim}
+  head;
+  [*] set olc=1;
+      send token to self:i;
+  [T] recv token;
+  [*] send token to self;
+  [T] recv token;
+  [*] abort;
+  tail;
+  \end{verbatim}
+
+Will leave the {\tt D} flag {\it set} on Marina, whereas a strict
+implementation of this document would leave it cleared.
+
+In practice, this distinction rarely matters.
+
+\end{enumerate}
+
+\subsection*{Dock with Kessels Counter (``stretch'')}
+
+With the Kessels counter, the {\tt D}-flag {\it is exactly equal to}
+the zeroness of the {\tt OLC}; it cannot be ``out of sync'' with it.
+
+\begin{enumerate}
+
+\item
+Every ``load OLC'' instruction must be predicated on the {\tt D}-flag
+being {\it set}.  This is a sneaky way of forcing the programmer to
+``run down'' the counter before loading it, because Kessels' counter
+does not support ``unloading.''
+
+\item
+Every ``decrement OLC'' instruction must be predicated on the {\tt
+  D}-flag being {\it cleared}.  This way we never have to check if the
+counter is already empty before decrementing.
+
+\item
+The instruction after a torpedoable {\tt move} must not be predicated
+on the {\tt D}-flag being {\it set} (it may be predicated on the {\tt
+  D}-flag being {\it cleared}.  This is because, while the move
+instruction is waiting to execute, the {\tt D}-flag will be cleared,
+and the predicate stage believes that it can skip the instruction even
+though {\tt do[ins]} is still high (I think this is dumb).
 
 
+\end{enumerate}
+
+\color{black}
+
 \pagebreak
-\section*{Instruction Encoding Map\color{black}}
+\section*{External Instruction Encoding Map\color{black}}
+
 
-\hspace{-1cm}{\tt shift}\\
+\vspace{3mm}\hspace{-1cm}{\tt shift}\hspace{1cm}\vspace{-6mm}\\
 \bitsShift
 
-\hspace{-1cm}{\tt set}\\
+\vspace{3mm}\hspace{-1cm}{\tt set}\hspace{1cm}\vspace{-6mm}\\
 \bitsSet
 
-\hspace{-1cm}{\tt move}\\
+\vspace{3mm}\hspace{-1cm}{\tt move}\hspace{1cm}\vspace{-6mm}\\
 \bitsMove
+\bitsFlush
 
-\hspace{-1cm}{\tt tail}\\
-\bitsTail
+\vspace{3mm}\hspace{-1cm}{\tt abort}\hspace{1cm}\vspace{-6mm}\\
+\bitsAbort
 
+\vspace{3mm}\hspace{-1cm}{\tt head}\hspace{1cm}\vspace{-6mm}\\
+\bitsHead
 
-\color{black}
+\vspace{3mm}\hspace{-1cm}{\tt tail}\hspace{1cm}\vspace{-6mm}\\
+\bitsTail
 
-\pagebreak
-\epsfig{file=all,height=5in,angle=90}
 
-\pagebreak
-\subsection*{Input Dock}
-\epsfig{file=in,width=8in,angle=90}
+%\pagebreak
+%\epsfig{file=all,height=5in,angle=90}
 
-\pagebreak
-\subsection*{Output Dock}
-\epsfig{file=out,width=8in,angle=90}
+%\pagebreak
+%\subsection*{Input Dock}
+%\epsfig{file=in,width=8in,angle=90}
+
+%\pagebreak
+%\subsection*{Output Dock}
+%\epsfig{file=out,width=8in,angle=90}
 
 
 %\pagebreak
@@ -860,5 +1167,451 @@ The {\tt tail} instruction does not enter the instruction fifo.
 %\pagebreak
 %\epsfig{file=best,height=5in,angle=90}
 
+\pagebreak
+\section*{Internal Instruction Encoding Map\color{black}}
+
+Marina Instructions in main memory occupy 37 bits.  Of this, 11 bits
+give the path to the dock which is to execute the instruction; thus,
+only 26 of these bits are interpreted by the dock.
+
+It is easiest to design the OD and EX stages of the dock if the
+control bits supplied there are mostly one-hot encoded.  Moreover, due
+to layout considerations there is very little cost associated with
+making the instruction fifo 36 bits wide rather than 26 bits wide.
+
+Due to these two considerations, all 26-bit instructions
+binary-coded-control instructions are expanded into 36-bit
+unary-coded-control instructions upon entry to the instruction fifo.
+This section documents the 36-bit unary-coded-control format.
+
+\subsection*{Predicate Field}
+
+The {\tt Predicate} field, common to many instructions, consists of a
+six-bit wide, one-hot encoded field.  The instruction will be {\bf
+  skipped} (not executed) if {\bf any} condition corresponding to a
+bit whose value is one is met.
+
+\setlength{\bitwidth}{3.5mm}
+{\footnotesize\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{0,29-35}\\
+\color{black}
+  \bitbox{1}{D}
+  \bitbox{1}{!D}
+  \bitbox{1}{!B}
+  \bitbox{1}{B}
+  \bitbox{1}{!A}
+  \bitbox{1}{A}
+\color{light}
+  \bitbox{30}{}
+\end{bytefield}}
+
+For example, if bits 31 and 34 are set, the instruction will be
+skipped if either the {\tt B} flag is cleared or the {\tt A} flag is
+set.  Equivalently, it will be executed iff the {\tt B} flag is set
+and the {\tt A} flag is cleared.
+
+\subsection*{Set Flags}
+
+Each of the {\tt FlagA} and {\tt FlagB} fields in the Set Flags
+instruction gives a truth table; the new value of the flag is the
+logical OR of the inputs whose bits are set to {\tt 1}.
+
+\setlength{\bitwidth}{5mm}
+{\tt\begin{bytefield}{6}
+  \bitheader[b]{0-5}\\
+\color{black}
+  \bitbox{1}{!C}
+  \bitbox{1}{C}
+  \bitbox{1}{!B}
+  \bitbox{1}{B}
+  \bitbox{1}{!A}
+  \bitbox{1}{A}
+\end{bytefield}}
+
+\newcommand{\common}{%
+\bitbox{6}{Predicate}%
+}
+
+\pagebreak
+\pagestyle{plain}
+\pdfpagewidth 8.5in
+\pdfpageheight 11in 
+\textheight 7.9in
+\textwidth 7.0in
+\oddsidemargin 0.9in
+%\headwidth 6.0in
+
+\begin{sidewaysfigure}[h!]
+%\begin{landscape}
+
+\setlength{\bitwidth}{5mm}
+\begin{tabular}{lr}
+\\
+Shift &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{0,18,19,21-30,35}\\
+\common 
+\color{light}
+  \bitbox{3}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1}
+  \bitbox{19}{immediate} 
+\end{bytefield}} \\
+Set Data Latch &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{0,13,14,15,21-30,35}\\
+\common 
+\color{light}
+  \bitbox{3}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{}
+\color{black}
+  \bitbox{1}{0}
+\color{light}
+  \bitbox{4}{}
+\color{black}
+  \bitbox{1}{+-} 
+  \bitbox{14}{immediate to sign ext} 
+\end{bytefield}} \\\hline
+\\
+Move, Immediate$\rightarrow$Path &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{0,13,14-20,21-30,35}\\
+\common
+\color{light}
+  \bitbox{3}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{Tp} 
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{rD}
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{Ti}
+  \bitbox{1}{Di} 
+  \bitbox{1}{Dc} 
+  \bitbox{1}{Do} 
+  \bitbox{1}{To} 
+  \bitbox{1}{1} 
+  \bitbox{13}{Immediate} 
+\end{bytefield}} \\
+Move, DP[37:26]$\rightarrow$Path &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{0,12-13,14-20,21-30,35}\\
+\common
+\color{light}
+  \bitbox{3}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{Tp} 
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{rD}
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{Ti}
+  \bitbox{1}{Di} 
+  \bitbox{1}{Dc} 
+  \bitbox{1}{Do} 
+  \bitbox{1}{To} 
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{0} 
+\color{light}
+  \bitbox{12}{} 
+\end{bytefield}} \\
+Move, Path unchanged &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{0,11-13,14-20,21-30,35}\\
+\common
+\color{light}
+  \bitbox{3}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{Tp} 
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{rD}
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{Ti}
+  \bitbox{1}{Di} 
+  \bitbox{1}{Dc} 
+  \bitbox{1}{Do} 
+  \bitbox{1}{To} 
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{1} 
+  \bitbox{1}{F$\dagger$} 
+\color{light}
+  \bitbox{11}{} 
+\end{bytefield}} \\
+\hline
+\color{black}
+\\
+Set Flags &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{0,11,12,21-30,35}\\
+\common 
+\color{light}
+  \bitbox{3}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{9}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{6}{FlagB}
+  \bitbox{6}{FlagA}
+\end{bytefield}} \\\hline
+\\
+Decrement OLC &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{0,20-30,35}\\
+\common
+\color{light}
+  \bitbox{3}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1}
+\color{light}
+  \bitbox{20}{} 
+\color{black}
+\end{bytefield}} \\
+Data Latch\to OLC &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{0,19-30,35}\\
+\common
+\color{light}
+  \bitbox{3}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1}
+\color{light}
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{19}{} 
+\color{black}
+\end{bytefield}} \\
+Immediate\to OLC &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{0,5,19-30,35}\\
+\common
+\color{light}
+  \bitbox{3}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1}
+\color{light}
+\color{black}
+  \bitbox{1}{{0}} 
+\color{light}
+  \bitbox{13}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{6}{Immediate} 
+\end{bytefield}} \\\hline
+\\
+Data Latch\to ILC &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{0,19,21-30,35}\\
+\common
+\color{light}
+  \bitbox{3}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{19}{} 
+\color{black}
+\end{bytefield}} \\
+Immediate\to ILC &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{0,5,7,19,21-30,35}\\
+\common
+\color{light}
+  \bitbox{3}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{0} 
+\color{light}
+  \bitbox{10}{} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{0${}^\star$} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{6}{Immediate} 
+\end{bytefield}} \\
+$\infty$\to ILC &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{0,7,21-30,35}\\
+\common
+\color{light}
+  \bitbox{3}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{0} 
+\color{light}
+  \bitbox{11}{} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1${}^\star$} 
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+\color{light}
+  \bitbox{6}{} 
+\end{bytefield}} \\\hline
+\\
+{\tt head} &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{29}\\
+\color{light}
+  \bitbox{6}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{2}{} 
+\color{light}
+  \bitbox{27}{} 
+\end{bytefield}} \\
+{\tt abort${}^1$} &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{28}\\
+\color{black}
+  \bitbox{6}{Predicate}
+\color{light}
+  \bitbox{1}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{6}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{9}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{1} 
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{0} 
+  \bitbox{1}{1}
+\end{bytefield}} \\
+{\tt tail} &
+{\tt\begin{bytefield}{36}
+  \bitheader[b]{27}\\
+\color{light}
+  \bitbox{6}{} 
+\color{light}
+  \bitbox{2}{} 
+\color{black}
+  \bitbox{1}{1} 
+\color{light}
+  \bitbox{27}{} 
+\end{bytefield}} \\
+\\
+\end{tabular}
+$\star$ -- Bit 8 is the ``infinity'' bit \\
+$\dagger$ -- When a ``Move, Path unchanged'' is performed, bit 12 is copied to the ``flushing latch''.  \\
+.\hspace{0.5cm} When a ship fires, it examines the ``flushing latches'' of all of its inboxes as part of its decision about what to do. \\
+$1$ -- The encoding of the {\tt abort} instruction was chosen in order to make it look like a {\tt set flags} instruction which does not change the flags. \\
+Tp\ \ = Torpedoable (1=Torpedoable, 0=Not-Torpedoable) \\
+rD\ \ = recompute D-flag (1=recompute, 0=leave unchanged)
+%\end{landscape}
+\end{sidewaysfigure} 
+
+\pagebreak
+\section*{Marina Dock Block Diagram}
+This diagram was produced by Ivan Sutherland.
+\\
+\epsfig{file=blockDiagram,width=8in,angle=90}
 
 \end{document}