RISC-V开放架构设计之道

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