Cấu trúc và Nguyên lý của Kiến trúc Arm dành cho Phát triển Phần mềm Hệ thống - Phần 2 Bài giảng trực tiếp từ tác giả (Phiên bản năm 2024)

<Thông báo>

0. Phát hành mã giảm giá 30% nhân dịp vượt mốc 300 học viên    

Chào mừng cột mốc vượt qua 300 học viên (Phần 1, 2), chúng tôi xin phát hành mã giảm giá 30%. Xin cảm ơn các bạn. Số lượng có hạn cho 100 người đầu tiên.

• Link coupon: https://inf.run/WsW2h

1. Đổi mới bài giảng mới nhất năm 2024  

Tôi đã bổ sung thêm các bài giảng dưới đây bằng cách khai thác các tính năng của kiến trúc Arm mới nhất và các nội dung hữu ích có thể áp dụng ngay vào dự án thực tế. (Bổ sung thêm 3 giờ 30 phút)

• Nội dung gỡ lỗi chương trình TRACE32: Bạn có thể tải chương trình mô phỏng TRACE32 dùng cho giáo dục tại 'Tài liệu bài giảng trên Inflearn'. Bạn có thể trực tiếp sử dụng chương trình mô phỏng TRACE32 để thực hành theo quá trình gỡ lỗi (bao gồm cả các lệnh hợp ngữ) được giải thích trong bài giảng.

• Bài giảng thực hành gỡ lỗi: Exception Armv7-A (35 phút), Exception Armv8-A (2 giờ), AAPCS (60 phút)

• Memory dump: Cung cấp 3 trường hợp dùng để gỡ lỗi exception

Tôi sẽ tiếp tục tìm kiếm các nội dung hữu ích cho học viên để cập nhật chương trình giảng dạy trong tương lai.

2. Lộ trình bài giảng trực tiếp từ tác giả về toàn bộ kiến trúc Arm 

Bài giảng lần này <Cấu trúc và nguyên lý của kiến trúc Arm dành cho phát triển phần mềm hệ thống - Phần 2 do chính tác giả giảng dạy> là bài giảng nằm trong lộ trình'Arm dành cho nhà phát triển phần mềm hệ thống - khóa học cơ bản'.

Những ai muốn học về kiến trúc Arm (Armv8-A, Armv7-A) một cách hệ thống nên tận dụng lộ trình học tập (giảm giá 30% cho toàn bộ khóa học). Để tham khảo, lộ trình kiến trúc Arm (toàn bộ bài giảng trực tiếp từ tác giả) bao gồm hai phần là Basic Course và Advanced Course.

Trong phần mềm hệ thống mới nhất,
Kiến trúc Arm là quan trọng nhất

Các bộ vi xử lý Arm được sử dụng trong điện thoại thông minh, chip bán dẫn hệ thống SoC cho AI, ô tô điện Automotive (tự hành, thông tin giải trí), máy chủ đám mây và MacBook đều là các bộ vi xử lý Cortex-A 64-bit dựa trên Armv8-A (Cortex-A53, Cortex-A57, Cortex-A72, v.v.). Có thể thấy rằng kiến thức nền tảng được yêu cầu nhiều nhất trong ngành phần mềm hệ thống hiện nay chính là kiến trúc Armv8-A.

Tuy nhiên, bạn có cảm thấy kiến trúc Arm mới nhất là Armv8-A và Armv7-A quá khó hiểu không?

Các nhà phát triển phần mềm hệ thống, lập trình viên hệ thống nhúng (BSP) hãy chú ý! 🙋‍♂

Nhiều người mong muốn trở thành nhà phát triển Linux nhúng thường học về cấu trúc máy tính hoặc hệ điều hành. Họ cũng nghiên cứu lý thuyết CS ở một mức độ nhất định. Gần đây, các nhà phát triển phần mềm hệ thống cho bán dẫn hệ thống và xe điện đang phân tích trình điều khiển thiết bị Linux, RTOS hoặc bootloader. Tuy nhiên, bản thân họ cảm thấy rằng chỉ bấy nhiêu thôi là chưa đủ. Họ biết rằng để trở thành một nhà phát triển phần mềm hệ thống chuyên nghiệp thì nhất định phải hiểu về kiến trúc Arm, nhưng ngay khi mở tài liệu đặc tả của Arm ra, họ nhận ra rằng đó là một con đường không hề dễ dàng và việc tự học là rất khó khăn.

Giải thích các cốt lõi của kiến trúc Arm
một cách dễ hiểu!

Không quá lời khi nói rằng cốt lõi của việc phát triển phần mềm hệ thống chính là cấu trúc CPU và máy tính. Khóa học này giải thích một cách dễ hiểu về các lý thuyết cốt lõi liên quan đến kiến trúc Arm mới nhất (Armv8-A, Armv7-A), bộ vi xử lý CPU được săn đón nhất trong ngành IT!

Lý do kiến trúc Arm khó hiểu là vì bạn chỉ học nó dưới góc độ bộ vi xử lý phần cứng. Khóa học này sẽ giải thích cách các thành phần cấu tạo nên kiến trúc Arm thực sự được sử dụng như thế nào thông qua việc phân tích mã nguồn và giới thiệu các ví dụ cụ thể. Khóa học này sẽ đóng vai trò then chốt giúp bạn trở thành một nhà phát triển phần mềm hệ thống thực thụ.

Nội dung bài giảng 📕

Giới thiệu về Exception trong kiến trúc CPU và giải thích cách hoạt động cơ bản của Exception thông qua việc xem xét các thông số kỹ thuật của Arm.

Giải thích chi tiết lý do tại sao cần phải biết về Exception của kiến trúc Arm trong các dự án thực tế.

Giải thích từng bước luồng thực thi exception của kiến trúc Armv7 và phân tích chi tiết cách xử lý exception bằng phần mềm.

Giải thích chi tiết về cách xử lý Memory Abort - Prefetch hoặc Data Abort trong kiến trúc Armv7. Giải thích luồng thực thi xử lý exception ngắt IRQ.

Giải thích luồng thực thi của ngoại lệ Supervisor Call (ngắt phần mềm) được kích hoạt khi thực thi lệnh SVC trong kiến trúc Armv7. Tổng hợp toàn bộ luồng thực thi của ngoại lệ.

Giải thích chi tiết bức tranh toàn cảnh về các hoạt động gây ra ngoại lệ (exception) Data Abort và Undefined Instruction trong thực tế.

Giới thiệu các đặc điểm của Exception được định nghĩa trong kiến trúc Armv8. Giải thích các loại và hệ thống phân loại của Armv8 architecture exception.

Giải thích luồng xử lý ngoại lệ đồng bộ (Synchronous exception) trong kiến trúc Armv8.

Giải thích bức tranh tổng thể về luồng thực thi xử lý ngắt theo từng giai đoạn trong kiến trúc Armv8. Giải thích về các thanh ghi được cập nhật và trình xử lý ngoại lệ (exception handler) trong quá trình này.

Giới thiệu về bộ điều khiển ngắt và giải thích cấu trúc tổng thể của GIC.

Giải thích cấu trúc tổng thể của GIC bằng một bức tranh lớn và giải thích các tính năng chính theo từng phiên bản của GIC.

Giải thích các nguồn và loại ngắt được định nghĩa trong GIC, đồng thời giải thích phương pháp xử lý ngắt trong SMP (hệ thống đa nhân).

Giải thích mô hình lập trình viên của GIC được thiết kế từ góc độ phát triển phần mềm, và giải thích về cấu trúc vật lý của GIC.

Giải thích cấu trúc của Distributor và các thanh ghi hệ thống được sử dụng để điều khiển Distributor. Giải thích cấu trúc của CPU interface và các thanh ghi hệ thống được sử dụng để điều khiển CPU interface.

Giải thích các khái niệm cốt lõi của IRQ và FIQ, đồng thời giải thích chi tiết về luồng thực thi.

Giải thích về các quy trình xử lý GIC (GIC handler routine) điều khiển GIC bằng phần mềm (Linux kernel, XEN hypervisor).

Giới thiệu về quy ước gọi hàm (calling convention) và các tính năng chính cấu thành AAPCS trong kiến trúc CPU.

Kiến trúc Armv7-A: Giải thích chi tiết cách hoạt động của lệnh PUSH và lệnh POP, vốn là cốt lõi của AAPCS.

Kiến trúc Armv7-A: Giải thích chi tiết về luồng thực thi của lệnh BL, vốn là cốt lõi của AAPCS, và các lệnh assembly liên quan.

Kiến trúc Armv8-A: Giải thích chi tiết cách thức hoạt động của lệnh STP, cốt lõi của AAPCS, và cách thức hoạt động của lệnh hợp ngữ BL.

Armv8-A: Giới thiệu cách giải quyết vấn đề trong các dự án thực tế bằng cách vận dụng kiến thức liên quan đến AAPCS. Giải thích chi tiết các kỹ năng có thể ngăn chặn lỗi tràn ngăn xếp (stack overflow) và nhiễm độc ngăn xếp (stack corruption).

Con đường tắt để hiểu nguyên lý của Arm là
trực tiếp đọc và hiểu tài liệu thông số kỹ thuật!

Đối với người mới bắt đầu, Arm hoàn toàn không dễ dàng. Bởi vì dù nội dung có hữu ích đến đâu thì cũng rất khó hiểu. Khóa học này được thiết kế để mở ra con đường giúp bạn tiếp cận các lý thuyết về kiến trúc Arm vốn khó nhằn một cách dễ dàng hơn.

Dựa trên kinh nghiệm viết sách/giảng dạy,
sâu sắc và chi tiết hơn bất kỳ ai!

Tác giả của những cuốn sách về 'Kiến trúc Arm (Armv8-A, Armv7-A)' và 'Kernel Linux' vô tiền khoáng hậu trong lĩnh vực phần mềm hệ thống trong nước (cả 2 cuốn sách đều được chọn là Sách học thuật xuất sắc của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hàn Quốc), đồng thời là tác giả toàn cầu viết cuốn sách "Reverse Engineering Armv8-A Systems" (tiếng Anh) thông qua nhà xuất bản nước ngoài (Packt) đầu tiên tại Hàn Quốc. Trên hết, ông là một nhà phát triển đang làm việc thực tế, người nắm rõ nhất các xu hướng phần mềm hệ thống mới nhất (xe điện, bán dẫn hệ thống - phần mềm hệ thống). Ngoài ra, ông còn là một nhà giáo dục hoạt động tích cực nhất trong việc truyền bá kiến thức trong lĩnh vực phần mềm hệ thống.

• Tác giả cuốn sách 'Reverse Engineering Armv8-A Systems: A practical guide to Kernel, Firmware, and TrustZone analysis' (tiếng Anh), (Nhà xuất bản Packt) - Năm 2025

• Tác giả của 'Cấu trúc và nguyên lý của kiến trúc Arm dành cho phát triển phần mềm hệ thống' (Năm 2024, Giải thưởng Sách hay của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hàn Quốc)

• Tác giả cuốn sách 'Cấu trúc và nguyên lý của Linux Kernel học qua Debugging' (Sách hay của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hàn Quốc năm 2021)

• Giảng viên chính của 'Programmers Dev Course: Chuyên gia Hệ thống và Nhân Linux'

• Tháng 6 năm 2022, Hội nghị Tổng hợp Khoa học Máy tính Hàn Quốc (KCC2022) - Thuyết trình hướng dẫn [Chinh phục Linux Kernel bằng ftrace]

• Giảng viên nội bộ về 'Linux Kernel' và 'Armv8 Architecture' tại LG Electronics (bao gồm cả các nhà phát triển trong và ngoài nước) - (2020~2024)

Tôi có thể tự tin khẳng định rằng mình là một nhà đào tạo có thể giải thích các tính năng chính của kiến trúc Arm (Armv8-A, Armv7-A) tốt hơn bất kỳ ai tại Hàn Quốc.

Những đánh giá thực tế từ người học

<Cấu trúc và nguyên lý của kiến trúc Arm dành cho phát triển phần mềm hệ thống - Bài giảng trực tiếp từ tác giả Phần 1/2>