随着多种攻击处理器的方法被提出, 指令集架构以及处理器实现的安全问题成为热议话题。为了研究指令集架构以及处理器实现, 考虑到IP核授权问题以及指令集复杂度, 人们迫切需要一个相对开放、简单的且功能齐全的指令集架构作为研究平台。对此, RISC-V是一个很好的选择, 其指令设置优美, 架构规范开放, 开源实现众多。
本次一个半小时的分享从RISC-V的起源开始介绍, 讲解了RISC-V的设计理念与精髓, 回顾了近25年来x86、MIPS以及ARM在指令集设计上的失误, 以及RISC-V对其的总结和反思。随后分别讲解了RISC-V用户态指令集规范以及特权指令规范, 内容包括通用寄存器设置、调用约定、指令的具体含义与注意事项、控制与状态寄存器的配置等等。讲解过程中部分内容与x86进行对比讨论, 让听众的收获更多, 同样也提及了字节序、I/O模型、内存一致性模型以及多核环境下的有关注意事项等细微知识点。在讲解特权指令和寄存器的过程中, 顺势讲解了RISC-V的物理内存保护机制、虚拟内存系统和中断与异常机制, 并对相关问题进行了细致的探讨。整个分享过程中穿插着生动形象的具体实例和解说, 总体分享引人入胜、发人深省。
分享完指令集规范后, 提及了RISC-V的寄存器传输级实现以及物理芯片实现, 化虚为实, 在仰望星空的同时脚踏实地, 让RISC-V在听众心目中成为真正看得见、摸得着、跑得动的指令集。分享的最后, 提及了安全领域顶级会议NDSS 2019中基于RISC-V发表的研究论文, 然后对RISC-V的发展趋势与未来进行了探讨。
用这句话结束了本次分享: 希望RISC-V对于指令集架构的意义, 就相当于Linux对于操作系统的意义。
You did a super job!
