آموزش جامع تسلط بر پردازنده RISC-V برای برنامه‌نویسی سیستم‌های توکار - آخرین آپدیت

سرفصل ها و درس ها

RISCV Architecture Overview

• بررسی اجمالی بازار پردازنده‌ها Processors Market Overview

• معیارهای پردازنده Processor Criteria

• طراحی دستورالعمل‌ها بر اساس CISC در مقابل RISC CISC vs RISC based Instructions Design

• معیارگذاری (Benchmarking) CISC در مقابل RISC CISC vs RISC Benchmarking

• معماری پردازنده‌های ARM در مقابل X86 ARM vs X86 Processors Architectures

• معماری ARM در مقابل RISCV ARM Vs RISCV Architecture

• ARM و RISCV به عنوان طراحی SOC ناهمگن ARM and RISCV as Heterogeneous SOC Design

RISCV ISA (معماری مجموعه دستورالعمل) RISCV ISA (Instruction Set Architecture)

• مجموعه دستورالعمل‌های RISCV: خطوط پایه دستورالعمل‌ها RISCV Instructions Set: Instructions Base Lines

• مجموعه دستورالعمل‌های RISCV: توسعه‌های دستورالعمل‌ها RISCV Instructions Set: Instructions Extensions

• دستورالعمل‌های شبه (Pseudo) اسمبلی RISCV RISCV Assembly Pseudo Instructions

• خلاصه مجموعه دستورالعمل‌های RISCV RISCV Instructions Set Summary

• دستورالعمل‌های RISCV: عملیات حسابی RISCV Instructions: Arithmetic Operations

• دستورالعمل‌های RISCV: عملیات منطقی RISCV Instructions: Logical Operations

• دستورالعمل‌های RISCV: عملیات حافظه بارگذاری/ذخیره RISCV Instructions: Load/Store Memory Operations

• دستورالعمل‌های RISCV: عملیات پرش/انتقال شرطی RISCV Instructions: Branch/Jump Operations

• رمزگذاری فرمت دستورالعمل RISCV RISCV Instruction Format Encoding

رجیسترهای داخلی RISCV RISCV Internal Registers

• رجیسترهای عمومی (General Purpose) RISCV: رجیسترهای Zero, SP, RA, GP, TP RISCV General Purpose Registers: Zero, SP, RA, GP, TP Registers

• رجیسترهای عمومی RISCV: رجیسترهای موقت (Caller Registers) RISCV General Purpose Registers: Temporary Registers (Caller Registers)

• رجیسترهای عمومی RISCV: رجیسترهای ذخیره‌شده (Callee Registers) RISCV General Purpose Registers: Saved Registers (Callee Registers)

• رجیسترهای عمومی RISCV: رجیسترهای آرگومان‌های تابع RISCV General Purpose Registers: Function Arguments Registers

• رجیسترهای عمومی RISCV: رجیسترهای مقدار بازگشتی RISCV General Purpose Registers: Return Value Registers

• رجیسترهای CSR در RISCV RISCV CSR Registers

• رجیسترهای CSR در RISCV: دستورالعمل‌های دسترسی به رجیسترهای CSR RISCV CSR Registers: Instructions to Access CSR Registers

حالت‌های مختلف سطح امتیاز (Privilege Modes) در RISCV RISCV Different Privilege Modes

• بررسی اجمالی حالت‌های RISCV RISCV Modes Overview

• حالت‌های RISCV: حالت ماشین (Machine Mode) RISCV Modes : Machine Mode

• حالت‌های RISCV: حالت سرپرست (Supervisor Mode) RISCV Modes : Supervisor Mode

• حالت‌های RISCV: حالت کاربر (User Mode) RISCV Modes : User Mode

• نحوه تعیین حالت‌های سطح امتیاز (Privilege Modes) اجرایی فعلی RISCV How to Determine the Current RISCV Execution Privilege Modes

• نحوه سوئیچ بین حالت‌های مختلف سطح امتیاز (Privilege Modes) در RISCV How to Switch Between Different RISCV Privilege Modes

• تنظیمات حالت‌های سطح امتیاز (Privilege Modes) در RISCV RISCV Privilege Modes Configurations

RISCV PMP (حفاظت حافظه فیزیکی) RISCV PMP (Physical Memory Protection)

• بررسی اجمالی قابلیت‌های PMP PMP Functionalities Overview

• تعریف و ایجاد ناحیه حافظه PMP PMP Memory Region Definition and Creation

• مدل برنامه‌نویسی PMP و اولویت‌های نواحی PMP Programming Model and Regions Priorities

• بررسی اجمالی رجیسترهای پیکربندی ناحیه PMP PMP Region Configuration Registers Overview

• توضیح بیت‌های رجیسترهای پیکربندی ناحیه PMP PMP Region Configuration Registers bits Description

• رجیستر آدرس ناحیه PMP PMP Region Address Register

• حالت‌های مختلف تطبیق آدرس در PMP PMP Different Address Matching Modes

• حالت تطبیق آدرس TOR در PMP PMP TOR Address Matching Mode

• حالت تطبیق آدرس NAPOT در PMP PMP NAPOT Address Matching Mode

• مثال 1 از حالت تطبیق آدرس NAPOT در PMP PMP NAPOT Address Matching Mode Example 1

• مثال 2 از حالت تطبیق آدرس NAPOT در PMP PMP NAPOT Address Matching Mode Example 2

• مکانیزم قفل‌گذاری پیکربندی ناحیه PMP PMP Region Configuration Locking Mechanism

مدیریت وقفه‌ها (Interrupts) و استثناها (Exceptions) در RISCV RISCV Interrupts and Exception Handling

• مقدمه درس Lecture Introduction

• انواع مختلف وقفه‌ها و استثناها در RISCV RISCV Different Interrupts and Exceptions Types

• فلو (جریان) مدیریت وقفه در RISCV RISCV Interrupt Handling Flow

• جدول بردار وقفه (Interrupt Vector Table) Interrupt Vector Table

• تفاوت بین مدیریت وقفه‌های مستقیم و برداری Difference between Direct and Vectored Interrupts handling

• ساختار جدول بردار در حالت برداری Vector Table Structure in Vectored Mode

• مدیریت وقفه‌ها در RISCV در حالت سرپرست RISCV Interrupts Handling in Supervisor Mode

• قابلیت واگذاری (Delegation) وقفه‌ها و استثناها در حالت سرپرست Supervisor Mode Interrupts and Exceptions Delegation Feature

• جریان اجرای وقفه‌ها و استثناهای واگذار شده در حالت سرپرست Delegated Interrupts and Exceptions Execution Flow in Supervisor Mode

• پیکربندی برای فعال‌سازی گیراندازی (Trapping) وقفه و استثنا Configuration to Enable Interrupt and Exception Trapping

• توضیح رجیستر (m/s)cause در RISCV RISCV (m/s)cause Register Description

فلو (جریان) مدیریت خطا (Fault) در RISCV RISCV Fault Handling Flow

• مقدمه درس Lecture Introduction

• انواع مختلف استثناهای خطا (Fault Exceptions) در RISCV Different RISCV Fault Exceptions Types

• مراحل تحلیل استثنای خطا (Fault Exception) Steps to Analyze Fault Exception

• نحوه بازیابی از استثنای خطا (Fault Exception) How to Recover from Fault Exception

راه‌اندازی محیط Setup Environment

• شناسایی وابستگی‌های ابزار پروژه ما Identify Our Project Tooling Dependencies

• دایرکتوری مقصد منحصر به فرد ابزارها Tools Unique Destination Directory

• نصب بسته GnuWin32 GnuWin32 Package Installation

• نصب بسته Cygwin64 Cygwin64 Package Installation

• نصب ابزار زنجیره‌ای (Toolchain) و کامپایلر riscv32-unknown-elf-gcc riscv32-unknown-elf-gcc Toolchain and Compiler Installation

• نصب IDE Segger Ozone Segger Ozone IDE Installation

• معرفی برد SiFive HiFive1 G002 SiFive HiFive1 G002 Board Introduction

• اتصال ابزارها Tools Attachment

مثال‌های عملی RISCV RISCV Practical Examples

• مقدمه پروژه Project Introduction

• نحوه ساخت پروژه How to Build the Project

• مثال 00: فلو (جریان) بوت CPU RISCV در برد HiFive1 G002 Example 00: RISCV CPU boot flow in HiFive1 G002 Board

• مثال 01: سوئیچ از حالت ماشین به حالت کاربر Example 01: Machine mode to User mode switch

• مثال 02: سوئیچ از حالت کاربر به حالت ماشین Example 02: User mode to Machine mode switch

• مثال 03 بخش 1: شرایط گیراندازی وقفه در CPU RISCV Example 03 Part1: Conditions to Trap Interrupt on RISCV CPU

• مثال 03 بخش 2: توضیح مفصل مدیریت وقفه در RISCV Example 03 Part2: RISCV Interrupt Handling Explained in Details

• مثال 04 بخش 1: توضیح درایور PMP Example 04 Part1: PMP Driver Explained

• مثال 04 بخش 2: حالت رمزگذاری PMP TOR Example 04 Part2: PMP TOR Encoding Mode

• مثال 05: حالت رمزگذاری PMP NAPOT Example 05: PMP NAPOT Encoding Mode

• پیوست و مستندات Attachment and Documentation