计算机系统贯通课程实践教材(RISC-V架构)
获浙江省普通本科高校“十四五”首批新工科、新医科、新农科、新文科 重点教材建设立项项目

作者:常瑞、申文博、吴磊、周亚金

丛书名:面向新工科专业建设计算机系列教材

定价:69元

印次:1-1

ISBN:9787302702788

出版日期:2025.10.01

印刷日期:2025.10.23

图书责编:杨帆

图书分类:教材

电子书
在线购买
分享
内容简介
作者简介
前言序言
资源下载
查看详情 查看详情 查看详情

"本书是一本面向64位RISC-V架构计算机系统设计的实验指导教材。本书构建了一套完整的实验体系,贯通了数字逻辑设计、计算机组成、汇编语言、操作系统、计算机体系结构等计算机系统类课程中的核心知识点及系统软硬件设计。全书共三部分,包含24个实验,从系统认知、设计、优化的角度层层深入,帮助读者由浅入深地认识计算机系统的全貌。本书的内容打破了传统计算机系统类课程间的壁垒,弥补了计算机系统类课程理论学习与真实系统之间的鸿沟,手把手引导读者从零开始设计?64?位?RISC-V?架构的CPU和RV64操作系统内核,通过亲自动手实验,理解和掌握计算机系统的工作原理。   本书适用于想了解和探究真实计算机系统运行基本原理和本质规律的读者,可作为高等院校计算机大类相关专业,以及信息安全、网络空间安全、人工智能、芯片设计等相关交叉专业的教学实验指导书,也可以作为计算机系统相关方向工程技术人员的岗前培训实验指导用书。 "

前言 本书是计算机系统类相关课程的实验指导用书。计算机系统类课程涉及多门计 算机软硬件专业课程,而计算机系统作为一个整体,其软硬件贯通的重点在于实验 设计。本书以构建一套完整的实验体系来代替“数字逻辑”“计算机组成”“汇编语 言””操作系统”“计算机体系结构”等相关课程中抽象的知识点,从系统认知、设计、优化的角度层层深入,帮助读者由浅入深地认识计算机系统的全貌。本书的内容打破传统计算机系统类课程间的壁垒,弥补了计算机系统课程理论学习和真实系统之间的鸿沟,手把手引导读者从零开始设计 64位 RISC-V架构 CPU和 RV64操作系统内核,通过亲自动手实验,理解和掌握计算机系统的工作原理。 编写初衷 本书编写的初衷是面向计算机系统类相关课程的学习者,为解决计算机系统课程理论体系庞杂、基础概念抽象、课程交叉多、实验与理论脱节等教学中遇到的问题,给出一套完整的基于统一实验平台的计算机系统贯通实验体系指导。本书也是国家级一流本科专业——浙江大学信息安全专业和浙江大学图灵班(计算机科学与技术专业、人工智能专业)的核心主干课程“计算机系统 I、II、III”的实验配套教材。 所有实验均基于开源的 64位 RISC-V架构,为培养处理器设计和操作系统设计专业人才、解决网络基础设施建设“卡脖子”技术奠定坚实基础。同时,本书旨在探索学科研究和课程教学新范式,推动信息学科发展,坚实系统基础,致力于为国产系统的设计贡献力量。本书适用于想了解和探究真实计算机系统运行基本原理和本质规律的读者,可作为高等院校计算机大类相关专业,以及信息安全、网络空间安全、人工智能、芯片设计等相关交叉专业的...

目录
荐语
查看详情 查看详情

目录

第1部分  计算机系统I——单周期CPU设计 ......................................................................................  1

第1章  SysI-Lab1实验准备  ......................................................................................  3

1.1实验工具 ......................................................................................  3

1.2背景知识 

......................................................................................... 4 

1.2.1 

FPGA的发展历程................................................................. 4 

1.2.2 

Verilog基础知识 ................................................................... 6 

1.3实验环境配置 

....................................................... 查看详情

"u 软硬贯通的实验设计:本书构建了一套完整的计算机系统贯通实验体系,包括了数字逻辑设计、计算机组成、汇编语言、操作系统、计算机体系结构等计算机系统类核心课程,从系统认知、设计、优化的角度层层深入,手把手引导读者从零开始设计64 位RISC-V 架构CPU 和RV64 操作系统内核。

u 统一的实验平台:本书中的所有软硬件实验均基于开源的RISC-V 架构,使用统一的软件和硬件平台,不需要多次切换实验环境就可以完成全部实验,避免了读者在学习过程中需要使用不同的实验环境带来的困扰。

u 科教融合的工具链:本教材配套的实验提供了Verilator、Spike、riscv-pk、QEMU、riscv-toolchain

等广泛应用于科研工作中的软硬件工具链,缩短了本科教学与一线科研实践之间的距离,提高了处理器验证、调试的效率,帮助读者逐步认识真实的计算机系统全貌。

u 灵活多样的学习路径:本书分为三个篇章,共 24 个实验。每个篇章是相对独立的,可以实现不同的最小系统,并且每一章的实验也是相对独立的。读者既可以按照章节顺序完整完成一整套软硬件贯通实验,也可以根据需要将不同章节的实验模块组合起来实现不同的设计。

"


查看详情