Práctica: sigue dos etapas y las burbujas

Modela registros que se actualizan juntos

Construye un modelo por ciclos de la función de dos etapas f(a,b)=3(a+b). Cada iteración representa un flanco ascendente. Primero consume el valor anterior de s2. Después calcula la nueva segunda etapa a partir del valor anterior de s1 y, a continuación, actualiza ambas etapas. Actualizar s1 antes de calcular s2 permite incorrectamente que una entrada atraviese dos registros en un solo flanco.

Añade manualmente pipeline-model.mjs a tu proyecto, guárdalo y ejecuta node pipeline-model.mjs en una terminal de Node.js. Acepta cuatro entradas en los flancos 0 a 3 y después drena en los flancos 4 y 5. Todas las entradas se aceptan bajo este contrato de disponibilidad permanente. Null significa una etapa vacía; no es el número cero. Un resultado cero válido sigue representando una transacción.

import assert from 'node:assert/strict';
const inputs = [[1,2], [250,10], [100,0], [255,255]];
let s1 = null, s2 = null;
const seen = [];
for (let edge = 0; edge < 6; edge++) {
  if (s2 !== null) seen.push({ edge, ...s2 });
  const next2 = s1 === null ? null : {
    tag: s1.tag, y: (s1.sum * 3) % 256
  };
  const next1 = edge < inputs.length ? {
    tag: edge, sum: inputs[edge][0] + inputs[edge][1]
  } : null;
  s1 = next1;
  s2 = next2;
}
assert.deepEqual(seen, [
  { edge: 2, tag: 0, y: 9 },
  { edge: 3, tag: 1, y: 12 },
  { edge: 4, tag: 2, y: 44 },
  { edge: 5, tag: 3, y: 250 }
]);
assert.equal(s1, null);
assert.equal(s2, null);
console.log('PIPELINE PASS: 4 ordered results, latency=2');

La segunda transacción conserva la suma 260 y reduce 780 a 12. La última reduce 1530 a 250. Comparar explícitamente el flanco, la etiqueta y el valor detecta errores temporales además de errores aritméticos. Las burbujas de drenaje vacían ambas etapas para que las salidas antiguas no se repitan.

Para explorar las entradas ausentes, inserta null en los flancos de aceptación elegidos e incrementa las etiquetas solo para las transacciones aceptadas. Los huecos de salida siguen a las burbujas mientras las transacciones válidas conservan una latencia de dos flancos. Este modelo no tiene contrapresión de salida. El siguiente capítulo añade un comportamiento elástico. Superar las comprobaciones de Node valida este modelo de estado, no la compilación HDL ni una ejecución de simulación de DDS.