作品简介

书中首先提出一款指令集的7项评价指标,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,然后围绕这7项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,还是一本方便的小型参考手册,帮助您更轻松地完成工作。

大卫·帕特森(David Patterson)在加州大学伯克利分校担任计算机科学系教授40年,于2016年退休,并加入“Google大脑”项目担任杰出工程师。他还担任RISC-V国际基金会董事会副主席和RISC-V国际开源实验室主任。他曾被任命为伯克利计算机科学部主席,并当选计算研究协会(CRA,Computing Research Association)主席和计算机协会(ACM,Association for Computing Machinery)主席。在20世纪80年代,他领导了四代精简指令集计算机(RISC,Reduced InstructionSet Computer)项目,伯克利最新的RISC因此得名“RISC Five”(第五代RISC)。

他和安德鲁·沃特曼(AndrewWaterman)均为四位RISC-V架构师中的一员。除RISC以外,他最著名的研究项目是廉价磁盘冗余阵列(RAID,Redundant Arrays of Inexpensive Disks)。基于这项研究,他发表了多篇论文,出版了7本书,获得了超过40项荣誉,包括当选美国国家工程院和美国国家科学院院士,入选“硅谷工程名人堂”,获ACM、CRA和SIGARCH颁发的杰出成就奖。他在教学方面所获奖项包括杰出教学奖(加州大学伯克利分校)、Karlstrom杰出教育家奖(ACM)、Mulligan教育奖章(IEEE),以及两次教科书卓越奖(Text and Academic Authors Association)。

他最近获得的荣誉包括Tapia成就奖、BBVA基金会知识前沿奖以及ACM图灵奖,其中后两者与约翰·轩尼诗(John Hennessy)共同获得。他在加州大学洛杉矶分校获所有学位,也被该校授予杰出工程学院校友奖。他在南加州长大,兴趣爱好是和儿子们一起玩人体冲浪、骑自行车和踢足球,以及和妻子一起远足。他们在高中时期相爱,并于2022年庆祝了55周年结婚纪念日。

安德鲁·沃特曼(Andrew Waterman)是SiFive的总工程师和联合创始人。SiFive由RISC-V架构的发明者们创办,旨在提供基于RISC-V的低成本定制芯片。他获加州大学伯克利分校计算机科学博士学位。其间,他厌倦了现有指令集架构的变幻莫测,于是参与设计了RISC-V ISA和第一款RISC-V微处理器。安德鲁在多个开源项目中均做出主要贡献,包括基于RISC-V指令集的开源Rocket chip生成器、Chisel硬件构造语言,以及Linux 操作系统内核、GNU C编译器和C库的RISC-V版本移植工作。他还获加州大学伯克利分校硕士学位,其间开展了RISC-V压缩扩展的前期工作。他还获杜克大学工学学士学位。

作品目录

  • 献词
  • 关于作者
  • 关于译者和审校者
  • 推荐序一
  • 推荐序二
  • 推荐序三
  • 好评来袭
  • 缘起
  • 译者序
  • 前言
  • 第1章 为什么要有RISC-V
  • 第2章 RV32I:RISC-V基础整数指令集
  • 第3章 RISC-V汇编语言
  • 第4章 RV32M:乘法和除法指令
  • 第5章 RV32F和RV32D:单精度和双精度浮点数
  • 第6章 RV32A:原子指令
  • 第7章 RV32C:压缩指令
  • 第8章 RV32V:向量
  • 第9章 RV64:64位地址指令
  • 第10章 RV32/64特权架构
  • 第11章 未来的RISC-V可选扩展
  • 附录A RISC-V指令列表
  • 附录B 把RISC-V直译到其他ISA
  • 索引
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