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RISC-V开放架构设计之道-David Patterson Andrew Waterman

  • RISC-V开放架构设计之道|200
  • 书名： RISC-V开放架构设计之道
  • 作者： David Patterson Andrew Waterman
  • 简介： 本书首先提出一款指令集的7个评价指标，包括成本、简洁、性能、架构和实现分离、提升空间、代码大小、易于编程/编译/链接，并围绕这7 个评价指标从全系统角度向读者介绍RISC-V 的精巧设计和众多的取舍考量。同时，本书还介绍x86、ARM 和MIPS 的设计，并通过插入排序和DAXPY（双精度乘加）程序量化对比它们，突出RISC-V 的优势，深入阐释指令集设计对计算机系统的影响。 如果您是学生，本书将是一本优秀的课外读物，有助于您建立完整的计算机系统观念；如果您是教师，本书将为您提供丰富的真实案例，能给您的教学工作带来新的启发；如果您是相关方向的从业人士，本书除了开拓您的视野，还是一本方便的参考手册，帮助您更轻松地完成工作。
  • 出版时间 2023-11-01 00:00:00
  • ISBN： 9787121464096
  • 分类： 计算机-编程设计
  • 出版社： 电子工业出版社

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版权信息

内容简介

献词

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好评来袭

缘起

译者序

前言

第1章 为什么要有RISC-V

1.1 导言

1.2 模块化ISA和增量型ISA

  • 📌 如果软件使用了一条未实现的可选RISC-V扩展指令，硬件将发生自陷，并在软件层执行该指令的功能。此特性属于标准库的一部分 ^16-2748-2815
    • ⏱ 2024-01-22 19:24:32

1.3 ISA设计导论

1.4 全书总览

1.5 结语

1.6 扩展阅读

第2章 RV32I：RISC-V基础整数指令集

2.1 导言

2.2 RV32I指令格式

2.3 RV32I寄存器

2.4 RV32I整数计算

2.5 RV32I取数和存数

2.6 RV32I条件分支

2.7 RV32I无条件跳转

2.8 其他RV32I指令

2.9 通过插入排序对比RV32I、ARM-32、MIPS-32和x86-32

2.10 结语

2.11 扩展阅读

第3章 RISC-V汇编语言

3.1 导言

3.2 调用约定

  • 📌 一些寄存器不保证其值在函数调用前后保持一致，它们被称为临时寄存器；另一些能保证，它们被称为保存寄存器。不再调用其他函数的函数被称为叶子函数。当一个叶子函数只有少量参数和局部变量时，可将其分配到寄存器，无须分配到内存。大部分函数调用均如此，此时程序无须将寄存器保存到内存。 ^35-1593-1728
    • ⏱ 2024-01-22 20:10:21

3.3 汇编器

3.4 链接器

3.5 静态链接和动态链接

3.6 加载器

3.7 结语

3.8 扩展阅读

第4章 RV32M：乘法和除法指令

4.1 导言

4.2 结语

4.3 扩展阅读

第5章 RV32F和RV32D：单精度和双精度浮点数

5.1 导言

5.2 浮点寄存器

5.3 浮点取数、存数和算术运算

5.4 浮点转换和数据传送

5.5 其他浮点指令

5.6 通过DAXPY程序对比RV32FD、ARM-32、MIPS-32和x86-32

5.7 结语

5.8 扩展阅读

第6章 RV32A：原子指令

6.1 导言

6.2 结语

6.3 扩展阅读

第7章 RV32C：压缩指令

7.1 导言

7.2 对比RV32GC、Thumb-2、microMIPS和x86-32

7.3 结语

7.4 扩展阅读

第8章 RV32V：向量

8.1 导言

8.2 向量计算指令

8.3 向量寄存器和动态类型

8.4 向量取数和存数

8.5 向量操作的并行度

8.6 向量操作的条件执行

8.7 其他向量指令

8.8 示例：用RV32V编写DAXPY程序

8.9 对比RV32V、MIPS-32 MSA SIMD和x86-32 AVX SIMD

8.10 结语

8.11 扩展阅读

第9章 RV64:64位地址指令

9.1 导言

9.2 通过插入排序比较RV64与其他64位ISA

9.3 程序大小

9.4 结语

9.5 扩展阅读

第10章 RV32/64特权架构

10.1 导言

10.2 简单嵌入式系统的机器模式

10.3 机器模式的异常处理

10.4 嵌入式系统中的用户模式和进程隔离

10.5 现代操作系统的监管模式

10.6 页式虚拟内存

10.7 标识和性能CSR

10.8 结语

10.9 扩展阅读

第11章 未来的RISC-V可选扩展

11.1 “B”标准扩展：位操作

11.2 “E”标准扩展：嵌入式

11.3 “H”特权态架构扩展：支持虚拟机管理器(Hypervisor)

11.4 “J”标准扩展：动态翻译语言

11.5 “L”标准扩展：十进制浮点

11.6 “N”标准扩展：用户态中断

11.7 “P”标准扩展：紧缩SIMD指令

11.8 “Q”标准扩展：四倍精度浮点

11.9 结语

附录A RISC-V指令列表

附录B 把RISC-V直译到其他ISA

索引

作者简介

读书笔记

本书评论