CPU Totorial

RISCV

• 指令集体系

Branch Prediction

• 分支预测
  • 基础知识
    • 分支指令的方向预测
      • 两位饱和计数器(2-bit saturating counter)
        • 计数器更新时间点
      • 基于局部历史的分支预测
      • 基于全局历史的分支预测
      • 竞争的分支预测
      • 分支预测的更新
    • 分支指令的地址预测
    • 分支预测失败时的恢复
    • 超标量处理器的分支预测
  • 动手实践

ICache and DCache

• 高速缓存设计
  • 基础知识
    • Cache的一般设计
    • Cache的写入
    • Cache的替换
    • 提高cache的性能
  • 动手实践
    • Cache规模的设计
      • Cache的设计规格
      • Cache表的组织管理
      • Cache模块功能边界划分
    • 将Cache集成到CPU中
      • 集成ICache
      • 集成DCache

TLB design

• 虚拟存储器
  • 基础知识
    • 地址转换
      • 单级页表
      • 多级页表
      • Page Fault
    • 程序保护
    • 加入TLB和Cache
      • TLB的设计
        • TLB的替换
        • TLB的写入
        • 对TLB进行控制
      • Cache的设计
      • 将TLB和Cache放入流水线
  • 动手实践

Superscalar

• 超标量流水线
  • 基础知识
    • 超标量处理器概览
      • 超标量处理器的流水线
        • 顺序执行
        • 乱序执行
      • 超标量处理器中的Cache
    • 动态流水线
      • 影响流水线效率的因素
      • 指令调度技术
      • Tomasulo算法
      • 例外和动态流水线
    • 多发射数据通路
      • 指令级并行技术
      • 乱序执行的流水线通路
      • 多发射结构
  • 动手实践

Boot Os

• 启动操作系统