RISC V (RV32+RV64) 架构整体介绍

文章目录

riscv 市场
- 芯片介绍
- 软件介绍
- 开发板介绍
- PC介绍
riscv 架构
- 编程模型(指令集/寄存器/ABI/SBI)
- - 运行状态
  - 指令集
  - 寄存器
  - riscv32和riscv64两者的区别
  - 非特权级别(u-mode)下不建议访问的指令与寄存器
  - ABI
  - 扩展指令集
- 异常模型
- 内存模型
- - MMU
  - 内存一致性
  - - 缓存一致性
    - 原子性
    - memory order
  - cache
- debug架构
- - External Debug
  - Self-hosted Debug
  - Trace
- BOOT模型
- 虚拟化模型
- 安全模型
开发工具
- gcc toolchain & gdb
- qemu
- 常见开发环境
软件开发
- riscv SBI 编程
- 裸机(baremetal)开发
- RTOS
- - rt-thread
  - freertos
- linux
- - riscv-linux 镜像
  - riscv-linux boot 符号
  - debug
  - boot
  - boot时的内存管理
  - 架构相关代码
  - 通用知识:如何新增一个架构
附录 : RISCV 参考资料

riscv 市场

芯片介绍

市场上的riscv芯片

软件介绍

riscv上的软件列表

开发板介绍

riscv 开发板哪吒 boot&硬件解读

PC介绍

市面上的单板riscv计算机
HiFive Unmatched 总览

riscv 架构

riscv 架构的思考

编程模型(指令集/寄存器/ABI/SBI)

运行状态

没有这个概念

指令集

riscv 指令集与编译链中的riscv指令集
ARMv7/ARMv8/RV32/RV64指令集及寄存器对比

寄存器

riscv 寄存器与编译链中的riscv寄存器
riscv 的CSR

riscv32和riscv64两者的区别

非特权级别(u-mode)下不建议访问的指令与寄存器

// 指令
sret/wfi/sfence.wma
// 寄存器
s-mode 的 csr
m-mode 的 csr

ABI

risc-v与SBI与ABI及riscv常见的ABI及其体现

扩展指令集

扩展指令集

异常模型

riscv的异常与中断及实例
[工作模式]及实例

M-mode S-mode U-mode debug-mode

内存模型

MMU

RISC V的MMU

内存一致性

内存一致性: A.缓存一致性 B.原子性 C.memory order

缓存一致性

缓存一致性问题分类及arm解决方案
rv的cache

原子性

原子操作amoswap

memory order

乱序和屏障1 : 总览及编译器内存屏障
乱序和屏障2 : UP单核需要处理的CPU乱序问题
RVWMO 内存一致性模型TODO

cache

高速缓存与一致性专栏索引
cache 概念详解
riscv 的cache 实现

debug架构

External Debug

jtag

Self-hosted Debug

ebreak 指令

Trace

BOOT模型

官方 bootflow 介绍1
官方 bootflow 介绍2

虚拟化模型

安全模型

开发工具

gcc toolchain & gdb

riscv的编译链1. sifive                发布的 : riscv64-unknown-elf-gcc2. crosstool-ng      发布的 : riscv64-unknown-elf-gcc3. riscv-gnu-toolchain   发布的 : riscv64-unknown-elf-gcc//4. andes                 发布的 : win   :riscv64-linux-gcc/riscv64-elf-gcc/riscv32-linux-gcc/riscv32-elf-gcc//                               linux   :riscv64-linux-gcc

这里提到过

可以 直接 在 https://github.com/sifive/freedom-tools/releases 下载,December 2020 Tools Release及以前都会有发布https://static.dev.sifive.com/dev-tools/freedom-tools/v2020.12/riscv64-unknown-elf-toolchain-10.2.0-2020.12.8-x86_64-linux-ubuntu14.tar.gz可以 用 https://github.com/crosstool-ng/crosstool-ng 的源码 去编译// 生成 为 riscv64-unknown-elf-gcc
可以 用 https://github.com/riscv/riscv-gnu-toolchain 的源码 去编译// 生成为 riscv64-unknown-elf-gcc

编译器1 : Crosstool-NG… … 编译出 riscv64-unknown-elf-gcc
编译器2 : riscv-gnu-toolchain 编译出 riscv64-unknown-linux-gnu-gcc
编译器3 : sifive … … … … …发布的 riscv64-unknown-elf-gcc

riscv 编译链转换 C code 到汇编

qemu

qemu 6.1.0 编译出 qemu-system-riscv32
ubuntu20.04 安装 qemu-system-misc

qemu 6.1.0 运行参数
qemu 6.1.0 中的仿真板 RISC-V VirtIO board
如何在qemu上添加一个platform 专栏
qemu riscv 开发板介绍

常见开发环境

芯来科技 的 Nuclei SDK

软件开发

riscv SBI 编程

RISC-V64 opensbi启动过程
opensbi下的riscv64裸机系列编程1(串口输出)
opensbi下的riscv64裸机编程2(中断与异常)

裸机(baremetal)开发

PLIC & CLINT
RV64 V扩展编程
riscv代码调试遇到过的问题及坑
ARMv7/ARMv8/RV32/RV64裸机编程中的区别
兼容ARMv7/ARMv8/RV32/RV64的一个裸机qemu工程

TODO : opensbi 在什么时候才会用到MSU 三模式肯定会用到MU  两模式会不会用到?M  一模式会不会用到?

RTOS

rt-thread

基于rv64 的 rt-thread(官方)
基于rv64 的 rt-thread(非官方)及我的virt64
基于rv32 的 rt-thread(非官方)及我的virt32
rt-thread cpu 移植

freertos

FreeRTOS的简单认识与各模块的符号
基于RV32 的 FreeRTOS(官方)体验教程
FreeRTOS 在 RV64 qemu-virt 板上的移植
FreeRTOS 在RISCV上的port

FreeRTOS 中 RISC-V-Qemu-virt_GCC 的启动流程
FreeRTOS 中 RISC-V-Qemu-virt_GCC 的运行流程
FreeRTOS 中 RISC-V-Qemu-virt_GCC 的运行流程的栈分析
FreeRTOS 中 RISC-V-Qemu-virt_GCC 的运行流程的Mode分析
FreeRTOS 中 RISC-V-Qemu-virt_GCC 的运行流程的异常分析
FreeRTOS 中 RISC-V-Qemu-virt_GCC 的锁机制分析
FreeRTOS 中 RISC-V-Qemu-virt_GCC 的调度时机

linux

riscv-linux 镜像

riscv-linux boot 符号

arm32-linux boot 符号总览
rv32-linux boot 符号总览
rv64-linux boot 符号总览

debug

gdb调试qemu virt板 rv64 linux 各个过程
gdb调试qemu virt板 rv32 linux 各个过程

boot

riscv linux 从加载到start_kernel简版
riscv linux 参考启动流程

boot时的内存管理

RISC 架构 linux boot 临时页表对比 ARM32 ARM64 RV32 RV64

架构相关代码

通用知识:如何新增一个架构

将 Linux 移植到新的处理器架构，第 1 部分：基础前言
将 Linux 移植到新的处理器架构，第 2 部分：早期代码

附录 : RISCV 参考资料


相关官网网址
https://github.com/riscv-non-isa
https://github.com/riscv
http://crva.ict.ac.cn/
https://riscv.org/
- [riscv-specifications](https://riscv.org/technical/specifications/)
- [riscv教程](https://riscv.org/risc-v-learn-online/)核心
RISC-V-Reader-Chinese-v2p1.pdf               : 中文手册
riscv-spec-20191213.pdf                   : 非特权指令集
riscv-privileged-20190608.pdf                 : 特权指令集
Design of the RISC-V Instruction Set Architecture EECS-2016-1.pdf
riscv-abi.pdf
riscv-sbi.pdfdebug&trace
riscv-debug-release.pdf  riscv-debug-stable.pdf : debug
riscv-trace-spec.pdf : trace
5001-Nexus_11497-DAC10.pdf : trace
debugger_riscv.pdf   : Lauterbach debug 相关手册启动
The Standardized Boot flow for RISC-V Platforms.pdf : 启动流程
Summit_bootflow.pdf
ELCE_2019_final_upload.pptx
FOSDEM_2020_Atish.pdf
Linux_plumbers_bootflow.pdf
The_role_of_open_source_firmware_in_RISC-V.pdf虚拟化
A First Look at RISC-V Virtualization from an Embedded Systems Perspective.pdf 简单介绍 : 入门用
RISC-V and Open Hardware BoF
Xvisor: Embedded Hypervisor for RISC-V
risc-v-getting-started-guide.pdf//其他个人资料,辅助理解
https://zhuanlan.zhihu.com/p/102484084
虚拟化: https://github.com/FengWuCB/RVirt
虚拟化: https://github.com/kvm-riscv
指令集 : https://www.cnblogs.com/mikewolf2002/category/1329315.html
debug : https://ithelp.ithome.com.tw/m/articles/10197439

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非特权级别(u-mode)下不建议访问的指令与寄存器

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扩展指令集

异常模型

内存模型

MMU

内存一致性

缓存一致性

原子性

memory order

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External Debug

Self-hosted Debug

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BOOT模型

虚拟化模型

安全模型

开发工具

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riscv SBI 编程

裸机(baremetal)开发

RTOS

rt-thread

freertos

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debug

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