计算机系统设计与开发实验教程(计算机系列教材)

\"本书对CPU的设计与性能验证、操作系统的交叉编译、操作系统的移植和应用程序的编译与移植等方面做了充分介绍。全书共分为8章： 第1章为龙芯LS132R CPU介绍；第2章为移植方法详解，具体介绍了龙芯LS132R CPU的IP移植到Nexys 4 FPGA开发板的方法；第3章为龙芯LS132R CPU在Nexys 4 FPGA开发板运行的程序测试方法；第4章为龙芯LS132R CPU在Nexys 4 FPGA开发板移植操作说明；第5章为龙芯LS132R CPU在Nexys 4 FPGA开发板运行的性能验证；第6章为Linux操作系统编译；第7章为基于FPGA N4龙芯CPU软核LS132R的实时系统移植实现，使学生理解和掌握计算机实时操作系统RTOS的移植方法；第8章为RISCV指令集计算机系统设计实现，以RISCV指令集为例介绍了计算机系统的CPU的组成与实现方法，使学生理解和掌握计算机系统流水线CPU工作基本原理和设计方法，同时理解掌握流水线CPU的定量分析方法，并利用TF存储器实现多级存储系统架构，同时进行操作系统与应用程序的编译移植，设计实现符合应用程序运行要求的RISCV指令集的原型计算机。 本书适合作为高等院校计算机相关专业高年级本科生、研究生的教材，以及处理器芯片和操作系统的开发人员、广大科技工作者和研究人员的参考用书。 \"

第1章 龙芯LS132R CPU介绍 1.1 龙芯LS132R结构 1.2 移植概述 第2章 移植方法详解 2.1 简单AXI通信的编写 2.2 简单SPI读取的编写 2.3 简单makefile的编写 2.4 简单链接脚本的编写 2.5 启动文件的编写 2.6 常用C语言函数的编写 第3章 程序测试 3.1 简单闪烁LED程序测试 3.2 简单时钟程序测试 3.3 仿真的一点小技巧 第4章 移植操作说明 4.1 数码管实验 4.2 flash读取实验 4.3 AXI通信实验 4.4 汇编版点亮LED实验 4.5 C语言版点亮LED实验 4.6 C语言版时钟实验 第5章 CPU性能验证 5.1 性能验证数学模型及算法程序 5.2 性能验证程序下板测试过程与实现 5.2.1 下板过程 5.2.2 程序性能分析 5.3 CPU的性能指标定性分析 5.3.1 性能差异 5.3.2 现象分析 第6章 Linux操作系统编译 第7章 基于FPGA N4龙芯CPU软核LS132R的实时系统移植实现 7.1 引言 7.2 基于龙芯LS132R软核的SoC设计 7.2.1 FlashController设计与实现 7.2.2 外设IP核的复用 7.3 RTThread Nano系统的移植 7.3.1 实时操作系统的启动 7.3.2 时钟节拍的实现 7.3.3 上下文切换 7.3.4 堆栈实现 7.3.5 Uart实现 7.4 SoC系统测试与性能分析 第8章 RISCV指令集计算机系统设计实现 8.1 实验目标 8.2 三级存储体系原理 8.3 实验过程与方法 8.3.1 准备工作 8.3.2 安装必要软件包 8.3.3 源码 8.3.4 准备环境变量