《RISC-V 体系结构编程与实践（第2版）》阅读心得之一--概览

goldjack

《RISC-V 体系结构编程与实践（第2版）》阅读心得之一--概览 [复制链接]

        很幸运获得测评《RISC-V 体系结构编程与实践（第2版）》一书的机会，得以学习RISC-V相关的技术并与大家分享。感谢电子工程世界和人民邮电出版社！

 

        书归正传，我会从本书的主要内容、实验环境的搭建和RISC-V相关的知识与具体的实践等几方面分享自己的读书心得。

        今天是第一篇：概览。

        本书的作者是奔跑吧Linux社区的创始人笨叔，这本书的第一版入选了2023年度国家科学技术学术著作出版基金资助项目。审校是开发了面向世界的RISC-V体系结构创新开元平台的香山处理器团队和RISC-V发明者创立的SiFive公司。

        本书的推荐序是SiFive公司联合创始人兼首席架构师、加州大学伯克利分校研究生院教授Krste Asanovic写的，他介绍了RISC-V作为一种简单、高效、可扩展的、开源的指令集架构（ISA）的设计初衷及发展。RISC-V芯片和软件具有高性能、低功耗、灵活、可创新等特点，成千上万家公司支持着整个生态系统。

        第二版的前言告诉大家，RISC-V已经成为继X86和ARM之后的第三大主流处理器架构，受到学术界和工业界的广泛关注，并着眼于移动计算、消费电子、数据中心、边缘基础设施等应用场景。

        第一版的前言介绍了RISC-V的基本情况和作者的出发点。特别指出了本书的特色：突出动手实践、以问题为导向、基于64位处理器讲述、总结常见陷阱与项目经验。

        本书正文共21章，还有RISC-V体系结构自测题和4个附录。较为全面的介绍了RISC-V的方方面面。

        第1章是“RISC-V体系结构基础知识”。

        RISC是Reduced Instruction Set Computer（精简指令集计算机）的缩写，V表示第五代。RISC-V指令集的优点：设计简洁、模块化、开源、具有丰富的生态。RISC-V指令集包含32位和64位指令集。

        RISC-V体系结构特点：

1. 对学术界和工业界完全开放。
2. 真正适合硬件实现的指令集体系结构，而不是一个模拟或者二进制翻译的指令集体系结构。
3. 属于通用的指令集体系结构，而不是针对某个特定微体系结构的实现。
4. 拥有实现最小整数的指令集，作为基础指令集，可以用于教学。在此基础上还能实现众多可选扩展指令，以支持通用软件的开发。
5. 支持IEEE754浮点标准。
6. 支持众多扩展指令集。
7. 支持32位及64位地址空间。
8. 支持多核及异构体系结构。
9. 支持可选的压缩指令编码，用以提高性能和能源效率，并优化静态代码。
10. 支持虚拟化扩展。
11. 支持可伸缩矢量指令扩展。

        RISC-V常见处理器：SiFive FU740处理器、香山处理器。

        RISC-V体系结构包含的6种处理器模式和各自的作用：

1. 机器模式（‌M模式）：具有对机器实现的的全部访问权限，常用于管理RISC-V上的安全执行环境。通常在M模式下运行SBI固件，为操作系统提供服务。
2. 特权模式（‌S模式）：通常用来运行操作系统的内核，为应用程序提供服务。
3. 用户模式（‌U模式）：特权级别最低，通常用来运行应用程序。
4. ‌HS模式‌：用来运行虚拟化管理程序。
5. ‌VS模式：通常用来运行虚拟机操作系统内核。
6. ‌VU模式：通常用来运行虚拟机操作系统中的应用程序。

        RISC-V体系结构包含的通用寄存器：

        64位/32位的RISC-V体系结构包含32个64位/32位的整型通用寄存器，编号从x0到x31。对于浮点数运算，64位的RISC-V体系结构也提供32个浮点数通用寄存器，分别是f0到f31寄存器。

        系统控制和状态寄存器（Control and Status Register, CSR）:

        1）M模式的系统寄存器；

        2）S模式的系统寄存器；

        3）U模式的系统寄存器。

 

To be continued......

 

Jacktang

贴个目录瞧瞧

goldjack

活动的链接里有，所以上文中没有赘述，这里再转发一下。谢谢！

https://bbs.eeworld.com.cn/elecplay/content/4f88f037#F5

 

书籍目录

第1章 RISC-V体系结构基础知识
第2章 搭建RISC-V实验环境
第3章 基础指令集
第4章 函数调用规范与栈
第5章 GNU汇编器
第6章 链接器与链接脚本
第7章 内嵌汇编代码
第8章 异常处理
第9章 中断处理与中断控制器
第10章 内存管理
第11章 高速缓存
第12章 缓存一致性
第13章 TLB管理
第14章 原子操作
第15章 内存屏障指令
第16章 合理使用内存屏障指令
第17章 与操作系统相关的内容
第18章 可伸缩矢量计算与优化
第19章 压缩指令扩展
第20章 虚拟化扩展
第21章 RISC-V高性能处理器架构分析
RISC-V体系结构自测题
附录A RISC-V体系结构自测题的参考答案与提示
附录B RV64I指令速查表
附录C RV64M指令速查表
附录D RV64常用伪指令速查表

李晨33

本书的作者是奔跑吧Linux社区的创始人笨叔

goldjack

李晨33 发表于 2024-11-29 15:26 本书的作者是奔跑吧Linux社区的创始人笨叔

对的，这本书的作者是奔跑吧Linux社区的创始人笨叔。

wangerxian

感觉要知道一些ARM相关的内核和指令，看这个会更有收益。

goldjack

wangerxian 发表于 2024-11-30 16:18 感觉要知道一些ARM相关的内核和指令，看这个会更有收益。

嗯，比较学习会更有帮助。