《CPU源代码分析与芯片设计及Linux移植》扫描版[PDF]_计算机类

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《CPU源代码分析与芯片设计及Linux移植》扫描版[PDF]

内容简介：

本书全面系统地讲解了CPU的芯片设计技术。书中详细分析了开放源代码32位RISCCPU(or1200)的源代码、编译器的移植、Linux操作系统的移植，介绍了CPU源代码在FPGA上的实现方法，说明了CPU芯片的全定制设计方法。

作者不仅分析了源代码，而且进行了芯片设计实现，并详细讲述了设计方法。本书的内容全面、深入、系统，融入了作者长期的芯片设计经验，这使本书对开发人员更有实际的指导意义。

本书主要针对从事芯片设计的中高级读者及芯片设计工程师，也适合作为大学教材和参考书。

简介:

中文名: CPU源代码分析与芯片设计及Linux移植

作者: 倪继利、李挥

图书分类: 硬件

资源格式: PDF

版本: 扫描版

出版社: 电子工业出版社

书号: ISBN: 9787121039843

发行时间: 2007年04月

地区: 大陆

语言: 简体中文

目  录：

第1章CPU构架概述

11.1计算机体系结构概述

11.1.1计算机系统分类

21.1.2微处理器概述

41.1.3处理器的性能度量

51.1.4RISCCPU的结构

51.2标量流水线技术

61.2.1流水线分类

71.2.2线性流水线的性能分析

81.2.3流水线相关

111.2.4OR1200CPU流水线

131.3超标量构架

141.3.1超标量流水线

151.3.2分支预测技术

161.3.3指令的动态调度

221.3.4存储器数据流技术

281.4超长指令构架

311.4.1概述 321.4.2RISC，CISC与VLIW构架的区别

321.4.3VLIW构架的编译器优化

341.5处理器介绍

361.5.1超标量处理器——Core微构架

361.5.2标量处理器实例

38第2章OR1200构架

422.1OpenRISC概述

422.1.1寻址模式

432.1.2位和字节次序

432.1.3寄存器集

442.1.4指令集及指令格式

472.1.5例外模型

552.1.6内存管理

582.1.7高速缓存模型和高速缓存一致性

602.1.8调试单元(可选)

622.1.9执行计数单元(可选)

632.1.10电源管理(可选)

632.1.11可编程中断控制器(可选)

632.1.12Tick定时器(可选)

642.2OR1200构架

642.2.1CPU/DSP核心

652.2.2数据和指令高速缓存

672.2.3数据与指令MMU

682.2.4可编程的中断控制器

702.2.5Tick定时器

712.2.6电源管理支持

712.2.7调试单元

712.2.8时钟与复位

722.2.9Wishbone接口

722.3OR1200核心寄存器

722.4OR1200的IO接口说明

732.5OR1200核心硬件配置

76第3章Wishbone片上总线

773.1概述

773.2基本特点

783.3接口信号定义

793.4Wishbone支持的互联类型

813.5Wishbone总线周期

823.5.1一般操作

823.5.2单次读/写周期

833.5.3块读周期

853.5.4块写周期

863.5.5RMW操作

873.5.6数据组织

883.6Wishbone寄存反馈总线周期

893.6.1周期的同步与异步结束方式之对比

893.6.2Wishbone寄存反馈周期结束方式

903.6.3突发结束

913.6.4地址不变突发

923.6.5地址增加突发

933.7Wishbone规范对IP文档的要求

943.8Wishbone从设备接口示例

943.8.1一台8位从设备

943.8.2一台32位RTL级随机3.8.2数生成器从设备

953.9Wishbone对RAM/ROM的支持

973.9.1Wishbone与RAM和ROM的互联

973.9.2Wishbone兼容的RAM和3.9.2Flash仿真模型

973.10Wishbone点到点连接示例

993.11Wishbone共享总线连接示例

993.12地址译码 1013.13仲裁器的设计

1023.14小结

103第4章CPU/DSP核心

1044.1CPU/DSP核心

1044.1.1CPU/DSP核心模块的接口

1044.1.2CPU/DSP源代码模块功能说明

1064.1.3CPU/DSP核心模块流水线

1074.1.4CPU/DSP核心寄存器说明

1074.1.5OR1200的数据流程

1084.2IF级 1094.2.1genpc源代码模块

1094.2.2if模块

1124.3ID级

1154.3.1ctrl模块接口说明

1154.3.2ctrl模块源代码分析

1174.4EX级

1264.4.1operandmuxes模块

1264.4.2alu模块

1294.4.3(乘法器)mult_mac模块

1344.5系统控制模块

1384.5.1sprs模块

1394.5.2cfgr模块

1474.5.3except模块

1504.5.4freeze模块

1584.6MA级(lsu模块)

1614.7WB级

1674.7.1wbmux源代码模块

……

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CPU 芯片 Linux

摘要：《CPU源代码分析与芯片设计及Linux移植》扫描版[PDF]_计算机类是一部集理论与实践于一体的专业著作，全面解析了CPU的源代码结构、芯片设计流程以及Linux操作系统在自研芯片上的移植应用。书中以实例驱动的方式，深入浅出地阐述了从CPU架构理解到实际芯片开发再到操作系统适配的完整流程。读者可以通过书中提供的代码示例和设计原理，系统掌握现代计算机硬件设计理念及嵌入式系统开发技巧。同时，书中对Linux内核移植进行了细致讲解，包括驱动开发、内核裁剪及性能优化，为读者提供了从软件到硬件的全栈理解视角。这本书适合计算机硬件工程师、嵌入式开发人员以及高等院校相关专业的学生，是一本理论与实践结合、知识体系完整的参考资料。

1、CPU源代码结构解析

书中首先对CPU的源代码进行了系统性分析，详细剖析了各模块的功能和相互关系。通过分层次的结构展示，读者可以清晰了解指令译码、寄存器管理、流水线调度等核心逻辑的实现方式。

作者提供了丰富的示例代码，展示了不同指令集架构下，CPU源代码的设计差异。这些示例不仅帮助读者理解理论知识，还能够在实际编程中加深对硬件逻辑的把握。

此外，本书特别强调了代码优化技巧和调试方法。通过实例演示，读者可以掌握如何在保证功能完整性的前提下，提高CPU执行效率和稳定性，为后续芯片设计奠定基础。

2、芯片设计原理详解

在芯片设计部分，书中详细讲解了从逻辑设计到物理实现的全过程。读者可以学习到如何从CPU源代码生成硬件描述语言，并通过仿真验证设计的正确性。

书中还介绍了芯片设计的关键环节，如时序分析、功耗优化和面积约束。通过具体案例，读者可以理解设计决策对芯片性能和成本的影响。

同时，书中探讨了现代芯片制造工艺的发展趋势，包括多核架构、片上系统（SoC）设计及高性能互联技术。这些内容为从事高端芯片研发的人员提供了理论支撑和实践参考。

3、Linux系统移植方法

书中专门设置章节讲解Linux操作系统在自研CPU上的移植过程，涵盖内核配置、驱动开发、系统启动及调试流程。读者可以系统掌握操作系统适配的全套技术。

作者通过具体示例演示了内核裁剪和模块化配置的方法，使得Linux系统能够在资源受限的嵌入式平台上高效运行。这些实践技巧对于提升系统性能和稳定性具有重要意义。

此外，书中还讲解了系统调试与性能分析工具的使用，包括串口调试、内核日志解析及性能监控技术。这些工具帮助开发人员快速定位问题，提高移植效率。

4、实践应用与项目案例

书中通过多个完整项目案例，将理论知识与实际应用紧密结合。例如，通过从源代码到芯片设计，再到Linux移植的完整流程，展示了从概念到产品的实现路径。

每个案例不仅涵盖硬件实现，还包含软件配置和调试细节，使读者能够全面掌握嵌入式系统开发流程。同时，案例中强调的优化思路与解决方案对实际项目开发具有指导价值。

此外，书中对项目中的常见问题和解决策略进行了总结，帮助读者在遇到复杂设计或移植障碍时，能够快速找到有效的解决方法，从而提高开发效率和产品质量。

总结：

《CPU源代码分析与芯片设计及Linux移植》扫描版[PDF]_计算机类通过系统讲解CPU源代码、芯片设计以及Linux移植方法，构建了一个从硬件到软件的完整知识体系。书中结合丰富实例，使读者不仅理解理论，更能将其应用于实际开发中，提升实际操作能力。

整本书在理论深度与实践指导之间取得了平衡，适合硬件工程师、嵌入式开发者及计算机相关专业学生参考学习。通过阅读本书，读者能够全面掌握现代计算机系统设计与实现的关键技术。

本文由nayona.cn整理

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