《RISC-V开放架构设计之道》是一本由电子工业出版社于2023年11月出版的图书,作者是David Patterson(大卫·帕特森)和Andrew Waterman(安德鲁·沃特曼)。这本书的国际标准书号ISBN为9787121464096,属于计算机/网络类别中的程序设计类图书。
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作 者:(美)大卫·帕特森,(美)安德鲁·沃特曼 著 勾凌睿,陈璐,刘志刚 译
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定 价:89
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出 版 社:电子工业出版社
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出版日期:2024年01月01日
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页 数:240
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装 帧:平装
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ISBN:9787121464096
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![主编推荐](https://img10.360buyimg.com/imgzone/jfs/t5872/100/4033067539/28245/457384f7/59476566N58b3cfcb.jpg)
"《RISC-V开放架构设计之道》由RISC-V架构的作者亲自撰写,旨在用最小的篇幅阐明RISC-V架构的全貌,帮助从业者深入理解RISC-V架构的核心原理和特性。
RISC-V 的基本概念和设计原则
深入分析RISC-V 的指令集、寄存器、内存管理、异常处理等
丰富的图表和示例
一本著译双馨的上乘之作,值得每一位从业者作为案头参考。"
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●第1章 为什么要有RISC-V 1
1.1 导言 2
1.2 模块化ISA 和增量型ISA 3
1.3 ISA 设计导论 5
1.4 全书总览 11
1.5 结语13
1.6 扩展阅读14
第2章RV32I:RISC-V 基础整数指令集16
2.1 导言17
2.2 RV32I 指令格式18
2.3 RV32I 寄存器 21
2.4 RV32I 整数计算23
2.5 RV32I 取数和存数 25
2.6 RV32I 条件分支26
2.7 RV32I 无条件跳转 27
2.8 其他RV32I 指令28
2.9 通过插入排序对比RV32I、ARM-32、MIPS-32 和x86-32 28
2.10 结语34
2.11 扩展阅读 36
第3 章RISC-V 汇编语言 37
3.1 导言38
3.2 调用约定38
3.3 汇编器 41
3.4 链接器 46
3.5 静态链接和动态链接49
3.6 加载器 49
3.7 结语50
3.8 扩展阅读50
第4章RV32M:乘法和除法指令51
4.1 导言52
4.2 结语54
4.3 扩展阅读55
第5章RV32F 和RV32D:单精度和双精度浮点数56
5.1 导言57
5.2 浮点寄存器60
5.3 浮点取数、存数和算术运算62
5.4 浮点转换和数据传送63
5.5 其他浮点指令63
5.6 通过DAXPY 程序对比RV32FD、ARM-32、MIPS-32 和x86-32 65
5.7 结语68
5.8 扩展阅读68
第6章RV32A:原子指令70
6.1 导言71
6.2 结语73
6.3 扩展阅读74
第7章RV32C:压缩指令75
7.1 导言76
7.2 对比RV32GC、Thumb-2、microMIPS 和x86-32 81
7.3 结语82
7.4 扩展阅读82
第8章RV32V:向量83
8.1 导言84
8.2 向量计算指令85
8.3 向量寄存器和动态类型86
8.4 向量取数和存数88
8.5 向量操作的并行度 89
8.6 向量操作的条件执行90
8.7 其他向量指令90
8.8 示例:用RV32V 编写DAXPY 程序92
8.9 对比RV32V、MIPS-32 MSA SIMD 和x86-32 AVX SIMD 93
8.10 结语97
8.11 扩展阅读 99
第9章RV64:64 位地址指令 100
9.1 导言101
9.2 通过插入排序比较RV64 与其他64 位ISA 105
9.3 程序大小112
9.4 结语113
9.5 扩展阅读114
第10章RV32/64 特权架构115
10.1 导言116
10.2 简单嵌入式系统的机器模式117
10.3 机器模式的异常处理 119
10.4 嵌入式系统中的用户模式和进程隔离 124
10.5 现代操作系统的监管模式 126
10.6 页式虚拟内存128
10.7 标识和性能CSR 133
10.8 结语136
10.9 扩展阅读 136
第11章 未来的RISC-V 可选扩展 137
11.1 “B”标准扩展:位操作 138
11.2 “E”标准扩展:嵌入式 138
11.3 “H”特权态架构扩展:支持虚拟机管理器(Hypervisor) 138
11.4 “J”标准扩展:动态翻译语言 138
11.5 “L”标准扩展:十进制浮点 139
11.6 “N”标准扩展:用户态中断139
11.7 “P”标准扩展:紧缩SIMD 指令139
11.8 “Q”标准扩展:四倍精度浮点140
11.9 结语140
附录A RISC-V 指令列表 141
附录B 把RISC-V 直译到其他ISA 187
索引195
1.1 导言 2
1.2 模块化ISA 和增量型ISA 3
1.3 ISA 设计导论 5
1.4 全书总览 11
1.5 结语13
1.6 扩展阅读14
第2章RV32I:RISC-V 基础整数指令集16
2.1 导言17
2.2 RV32I 指令格式18
2.3 RV32I 寄存器 21
2.4 RV32I 整数计算23
2.5 RV32I 取数和存数 25
2.6 RV32I 条件分支26
2.7 RV32I 无条件跳转 27
2.8 其他RV32I 指令28
2.9 通过插入排序对比RV32I、ARM-32、MIPS-32 和x86-32 28
2.10 结语34
2.11 扩展阅读 36
第3 章RISC-V 汇编语言 37
3.1 导言38
3.2 调用约定38
3.3 汇编器 41
3.4 链接器 46
3.5 静态链接和动态链接49
3.6 加载器 49
3.7 结语50
3.8 扩展阅读50
第4章RV32M:乘法和除法指令51
4.1 导言52
4.2 结语54
4.3 扩展阅读55
第5章RV32F 和RV32D:单精度和双精度浮点数56
5.1 导言57
5.2 浮点寄存器60
5.3 浮点取数、存数和算术运算62
5.4 浮点转换和数据传送63
5.5 其他浮点指令63
5.6 通过DAXPY 程序对比RV32FD、ARM-32、MIPS-32 和x86-32 65
5.7 结语68
5.8 扩展阅读68
第6章RV32A:原子指令70
6.1 导言71
6.2 结语73
6.3 扩展阅读74
第7章RV32C:压缩指令75
7.1 导言76
7.2 对比RV32GC、Thumb-2、microMIPS 和x86-32 81
7.3 结语82
7.4 扩展阅读82
第8章RV32V:向量83
8.1 导言84
8.2 向量计算指令85
8.3 向量寄存器和动态类型86
8.4 向量取数和存数88
8.5 向量操作的并行度 89
8.6 向量操作的条件执行90
8.7 其他向量指令90
8.8 示例:用RV32V 编写DAXPY 程序92
8.9 对比RV32V、MIPS-32 MSA SIMD 和x86-32 AVX SIMD 93
8.10 结语97
8.11 扩展阅读 99
第9章RV64:64 位地址指令 100
9.1 导言101
9.2 通过插入排序比较RV64 与其他64 位ISA 105
9.3 程序大小112
9.4 结语113
9.5 扩展阅读114
第10章RV32/64 特权架构115
10.1 导言116
10.2 简单嵌入式系统的机器模式117
10.3 机器模式的异常处理 119
10.4 嵌入式系统中的用户模式和进程隔离 124
10.5 现代操作系统的监管模式 126
10.6 页式虚拟内存128
10.7 标识和性能CSR 133
10.8 结语136
10.9 扩展阅读 136
第11章 未来的RISC-V 可选扩展 137
11.1 “B”标准扩展:位操作 138
11.2 “E”标准扩展:嵌入式 138
11.3 “H”特权态架构扩展:支持虚拟机管理器(Hypervisor) 138
11.4 “J”标准扩展:动态翻译语言 138
11.5 “L”标准扩展:十进制浮点 139
11.6 “N”标准扩展:用户态中断139
11.7 “P”标准扩展:紧缩SIMD 指令139
11.8 “Q”标准扩展:四倍精度浮点140
11.9 结语140
附录A RISC-V 指令列表 141
附录B 把RISC-V 直译到其他ISA 187
索引195
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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。
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。
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著者:(美)大卫·帕特森,(美)安德鲁·沃特曼;
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