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デバッグで学ぶRISC-Vアーキテクチャ -1部

オープンソースベースの最新CPUアーキテクチャであるRISC-Vの核心概念と実用的なヒントをわかりやすく詳細に説明します。

  • austinkim
시스템반도체
이론 실습 모두
하드웨어
cpu
cpu-architecture
riscv

学習した受講者のレビュー

受講後に得られること

  • 技術面接でRISC-Vに関連する質問にうまく答え、説明することができます。

  • RISC-Vを構成する中核機能であるレジスタ、アセンブリ命令、Privilege modeを学ぶことができます。

  • TRACE32シミュレータープログラムを使用してレジスタ、アセンブリ命令、Privilege modeといった機能をデバッグで実習できます。

  • LinuxカーネルのようなオペレーティングシステムカーネルでRISC-Vアーキテクチャがどのように活用されているかわかります。

  • RISC-Vベースで実行されるブートローダーやLinuxカーネルのスタートアップコードを分析可能です。

お知らせ 🎯

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最新システムソフトウェア業界で
注目されているRISC-Vアーキテクチャ

最近、オープンソースベースのCPUアーキテクチャであるRISC-Vアーキテクチャが注目を集めています。ITに関連する報道記事やニュースを見ると、以下のような内容をすぐに確認することができます:

  • nVidia、インテル、Qualcommなどのビッグテック企業がRISC-Vベースの製品(チップセット)を開発している。

  • 国内でRISC-Vを活用した様々なチップを設計するスタートアップ企業が増えており、RISC-Vデバイスベースの製品を開発する比重が高まっている。

  • AI半導体を設計する際、RISC-VベースのCPUアーキテクチャを多く活用する。

  • 2026年までに150億台のデバイスがRISC-Vベースでリリースされる予定である。

  • 大学院(プロセッサ設計)では、RISC-V CPUを設計できるツールキットを使用して様々な研究を進行中である。

組み込みおよびシステムソフトウェア企業において、RISC-V CPUアーキテクチャを活用した製品開発の割合が高まっています。そのため、就職活動中の学生は技術面接でもRISC-Vに対する準備をしなければならない状況です。

講義を作った背景

初心者の立場からRISC-Vアーキテクチャは学習が困難です。その理由は以下の通りです:

  • RISC-Vを構成する膨大な内容の中で何が重要なのか分からない

  • RISC-Vを構成する内容の中で、どの機能が実戦プロジェクトに活用されるのかわからない

  • RISC-V仕様書をいくら一生懸命読んでもすぐに理解するのは難しい


  • RISC-Vを説明する用語そのものがどのような意味なのか理解するのが難しい


Armアーキテクチャと比較してRISC-Vアーキテクチャに関する資料は十分ではなく、RISC-Vを具体的に分かりやすく説明する資料が不足しているのが現実です。新人開発者を含むシステムソフトウェア開発者の方々がRISC-Vを学ぶ過程で経験する困難を解消するために講義を制作することになりました。

講義の構成と2部、3部講義ロードマップ

今回の講義は、RISC-V全体の講義リストの中で、RISC-Vの核心機能である1部の内容を扱います。

RISC-Vアーキテクチャ全体の講義はロードマップ - 'システムソフトウェア開発者のためのRISC-Vアーキテクチャ' 講義で確認できます。

講義の核心差別化ポイント

1.TRACE32シミュレータープログラム(教育用)でRISC-Vアーキテクチャデバッグ

RISC-Vアーキテクチャ(レジスタ、アセンブリ命令、Privilegeモード)を学ぶ近道は何でしょうか?それは直接デバッグ実習を行う方法です。

この講義を受講すると、教育用TRACE32シミュレータープログラムを「Inflearn講義資料」からダウンロードして、直接TRACE32シミュレータープログラムを活用してRISC-Vアーキテクチャのレジスタ、アセンブリ命令語、Privilegeモード実習を直接行うことができます。

参考までに、システムソフトウェア開発全般においてTRACE32デバッガと関連プログラムは広範囲に使用されています。TRACE32プログラムはライセンスがなければ実行できません。

2.核心内容を厳選して分かりやすく説明

RISC-Vを学ぶ際、最初にリファレンス文書を入手して分析することが多いです。しかし、初心者の立場からすると、RISC-Vのどの内容を先に学ぶべきか感覚を掴むのが困難です。何を最初にしっかりと学ぶべきかを知ることが難しいからです。今回の講義では、実務に適用できる、必ずしっかりと理解しておくべき内容を厳選して説明します。例えば、RISC-Vベースのデバイスから受信したログを開いて、レジスタやアセンブリ命令を分かりやすく詳しく説明します。

3.ソフトウェアとスタックと共に具体的な例を挙げて説明

RISC-Vは、システムソフトウェア開発を上達させたい場合や、この分野に進出するために学ぶケースがほとんどです。今回の講義では、実戦プロジェクトでRISC-Vがどのように活用されるかを様々な例を挙げて説明します。

  • RISC-Vシステムでソフトウェアがどのように実行されるか

  • RISC-Vシステムでどのような過程でブートが行われるのか

  • RISC-Vシステムでどのようにデバッグおよびリバースエンジニアリングを行うべきか

この講義を受講すると、RISC-Vアーキテクチャの内容とともに自然に実戦感覚を素早く身につけることができます。

4.ArmアーキテクチャとRISC-Vの比較説明

システムソフトウェア業界のエコシステムを見ると、2023年まではArmアーキテクチャを中心とした組み込みおよびチップセット業界のエコシステムが構成されています。多くのシステムソフトウェア開発者は、ArmプロセッサやArmアーキテクチャに慣れ親しんでいる状況です。今回の講義では、RISC-Vの核心概念をArmアーキテクチャと併せて説明します。講師はArmアーキテクチャの書籍の著者であり、誰よりもRISC-VをArmアーキテクチャと比較しながら分かりやすく説明することができます。

こんな内容を学びます 📕

システム半導体を開発する各段階を説明し、RISC-Vアーキテクチャと関連する開発エコシステムを紹介します。


RISC-V アーキテクチャをよく理解すべき理由を実戦プロジェクトの観点から詳しく説明します。

RISC-Vアーキテクチャの核心であるレジスタについて詳しく説明します。レジスタがどのように活用されるかも説明します。

RISC-Vアーキテクチャの核心であるレジスタの種類を紹介し、汎用レジスタについて詳細に説明します。

CSR(Control and Status)レジスタの基本機能と種類について説明します。

CSRレジスタを読み書きする方法を詳細に説明します

レジスタの構成と動作方式をTRACE32教育用プログラム(シミュレータ)を実行して、実習を通じて説明します。

アセンブリ命令語の基本動作方式を説明し、様々なアセンブリ命令語を説明します。(例:JAL命令語分析)

BEQのような条件分岐命令について説明し、実戦プロジェクトでどのような方式で活用されるかを詳細に扱います。

TRACE32シミュレータ(教育用)プログラムを使用してアセンブリ命令をデバッグする実習を進めます。(教育者も直接従って実習することができます)


Privilege Modeとそれに関連するPrivilege Levelの概念について詳しく説明します。

Privilege Modeに関連する仕様を分析し、Privilege Mode別にどのようなソフトウェアが実行されるかを説明します。

書籍執筆・講義経験をもとに
誰よりも深く詳細に!

国内システムソフトウェア分野において前代未聞!「Armアーキテクチャ(Armv8-A、Armv7-A)」と「Linuxカーネル」の本を執筆した著者(2冊の本がいずれも大韓民国学術院優秀図書に選定であり、国内初として海外出版社(Packt)を通じて"Reverse Engineering Armv8-A Systems"という本(英語)を執筆したグローバル著者です。何よりも最新システムソフトウェアトレンド(電気自動車、システム半導体-システムソフトウェア)を最もよく知っている現役開発者です。また、システムソフトウェア分野で最も知識普及活動を活発に行っている教育者です。

  • Reverse Engineering Armv8-A Systems: A practical guide to Kernel, Firmware, and TrustZone analysis (Packt出版社:英語) - 2025年出版

  • 「システムソフトウェア開発のためのArmアーキテクチャの構造と原理」(2024年、大韓民国学術院優秀図書賞著者

  • 「デバッグを通して学ぶLinuxカーネルの構造と原理」2021年、大韓民国学術院優秀図書賞)著者

  • 'プログラマース デブ コース: Linuxシステム及びカーネル専門家' メイン講師

  • 2022年6月、韓国コンピュータ総合学術大会(KCC2022)- チュートリアル発表「ftraceを利用してLinuxカーネルを攻略する」

  • LG電子「Linuxカーネル」及び「Armv8アーキテクチャ」社内講師(国内及び海外開発者含む) - (2020年〜2024年)

こんな方に
おすすめです

学習対象は
誰でしょう?

  • システム半導体(ファブレス)、電気自動車分野(自動運転、インフォテインメント)を含むシステムソフトウェア分野で力量を磨きたいジュニア開発者

  • システム半導体(ファブレス)、電気自動車分野でシステムソフトウェア開発をしたい就活生

  • RISC-Vアーキテクチャの機能を活用し、実務でどのようにデバッグするのか知りたいシステムソフトウェア開発者(システム半導体、電気自動車)

  • システムソフトウェア分野へのキャリア転換を目指す他分野の開発者

  • システムソフトウェア分野(メモリ、ファイルシステム、オペレーティングシステム)の大学院進学を目指す大学生

前提知識、
必要でしょうか?

  • コンピュータ構造

  • C言語

  • オペレーティングシステム

こんにちは
です。

6,018

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200

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回答

4.9

講座評価

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講座

글로벌 저자 & 리눅스 시스템 소프트웨어 개발자 (Arm, RISC-V 아키텍처)

국내 시스템 소프트웨어 분야에서 전무후무한! 'Arm 아키텍처(Armv8-A, Armv7-A)'와 '리눅스 커널' 책을 쓴 저자(2권의 책 모두 대한민국 학술원 우수도서에 선정)이며, 국내 최초로 해외 출판사(Packt)를 통해 "Reverse Engineering Armv8-A Systems" 책(영어)을 집필한 글로벌 저자입니다. 무엇보다 최신 시스템 소프트웨어 트렌드(전기자동차, 시스템 반도체- 시스템 소프트웨어)를 가장 잘 알고 있는 현업 개발자입니다. 또한 시스템 소프트웨어 분야에서 가장 지식 전파 활동을 활발하게 하는 교육자입니다. 

  • 'Reverse Engineering Armv8-A Systems: A practical guide to Kernel, Firmware, and TrustZone analysis' 책(영어) 저자, (Packt 출판사)

  • '시스템 소프트웨어 개발을 위한 Arm 아키텍처의 구조와 원리'(2024년, 대한민국 학술원 우수도서상) 저자

  • '디버깅을 통해 배우는 리눅스 커널의 구조와 원리' (2021년, 대한민국 학술원 우수도서상) 저자

  • '프로그래머스 데브 코스: 리눅스 시스템 및 커널 전문가' 메인 강사

  • 2022년 6월, 한국컴퓨터종합학술대회 (KCC2022) - 튜토리얼 발표 [ftrace를 이용해 리눅스 커널 정복하기]

  • LG전자 '리눅스 커널' 및 'Armv8 아키텍처' 사내 강사(국내 및 해외 개발자 포함) - (2020년~현재)

국내에서 어느 누구보다 리눅스 커널과 Arm 아키텍처(Armv8-A, Armv7-A)를 잘 설명할 수 있는 교육자라고 자신있게 말씀드릴 수 있습니다.

강의문의 : austindh.kim@gmail.com

주요 로드맵 🎯

'시스템 소프트웨어 개발자를 위한 Arm - basic course'

'시스템 소프트웨어 개발자를 위한 Arm - advanced course'

시스템 소프트웨어 개발자를 위한 Linux kernel - basic course

カリキュラム

全体

94件 ∙ (12時間 2分)

講座資料(こうぎしりょう):

授業資料
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受講レビュー

全体

19件

4.9

19件の受講レビュー

  • 간절한개발자님의 프로필 이미지
    간절한개발자

    受講レビュー 4

    平均評価 5.0

    5

    59% 受講後に作成

    요즘 RISC-V 가 떠오르고 있어서 공부해야겠다는 생각은 했지만, 제대로 된 책도 강의도 없어서 어디서부터 시작해야할지 난감하던차에 김동현님께서 RISC-V 강의를 내주셨네요! RISC-V 라는 생소한 아키텍처에 대한 두려움이 없진 않았지만, 이미 김동현님의 Arm책을 읽고 강의를 듣고나서 Arm 에 대한 개념이 정확히 잡힌 경험이 있었기 때문에 믿고 바로 구매했습니다. 강의를 들어보니 RISC-V는 Arm 과 많이 비슷하네요. 물론 완전 동일하지는 않지만, Arm 에 대한 개념이 있는 사람은 그리 어렵지 않게 느낄 거 같습니다. 앞으로 나오는 김동현님의 RISC-V 강의는 모두 구매해서 들을 생각입니다. 차근히 따라가다보면 RISC-V 아키텍처에서는 제가 남들보다 앞서 있을 거 같다는 믿음이 생겼습니다. 남은 강의 열심히 듣겠습니다. 늘 좋은 강의, 진심으로 감사 드립니다.

    • 김동현 (Austin Kim)
      知識共有者

      좋은 평가와 피드백 고맙습니다. RISC-V는 시스템 소프트웨어 분야의 미래이므로 미리 익혀두면 커리어에 큰 도움이 될 것입니다. 조금이라도 궁금한 점이 있으면 질문 남겨주세요.

  • sunny75님의 프로필 이미지
    sunny75

    受講レビュー 112

    平均評価 5.0

    5

    100% 受講後に作成

    2024/09/08/일 15:10 강의 잘 들었습니다. 아주 자세한 설명이 좋았습니다. 이 강의를 처음 보는 분들에게도 이해하기 쉽게 잘 설명해 주셨습니다. 김동현님의 모든 강의를 들으면서, linux & 시스템 & 디버깅에 대해 많이 이해 하게 되었습니다. 좋은 강의 감사합니다.

    • 김동현 (Austin Kim)
      知識共有者

      좋은 평가와 피드백 고맙습니다. RISC-V를 미리 익혀두면 커리어에 큰 도움이 될 것이라 확신합니다. TRACE32 프로그램으로 디버깅을 하시면 RISC-V의 어셈블리 명령어를 효율적으로 분석하실 수 있으니 참고하세요.

  • 김정균님의 프로필 이미지
    김정균

    受講レビュー 2

    平均評価 5.0

    5

    61% 受講後に作成

    • jaebeom.cho2님의 프로필 이미지
      jaebeom.cho2

      受講レビュー 1

      平均評価 3.0

      3

      100% 受講後に作成

      instucion 을 더무 질질 끌음... 행식 instruction 몇개말 설명했으면 하고 명령어 type 별로 정리하는것도 좀 필요

      • salvatore000님의 프로필 이미지
        salvatore000

        受講レビュー 1

        平均評価 5.0

        5

        31% 受講後に作成

        ¥14,980

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