Học kiến trúc RISC-V thông qua debugging - Phần 2

1. Phát hành phiếu giảm giá 30% để kỷ niệm ra mắt khóa học RISC-V đầu tiên tại Hàn Quốc (100 người đăng ký đầu tiên).

Liên kết mã giảm giá: https://inf.run/C7qRb

2. Cập nhật khóa học mới nhất năm 2025

Chúng tôi đã bổ sung các bài giảng dưới đây với nội dung hữu ích về các tính năng của kiến trúc RISC-V mới nhất và có thể áp dụng ngay vào dự án thực tế.

• Thêm phần 'Cơ chế hoạt động của Exception đồng bộ' (4 bài giảng) - 07/23 (2025)

Trong ngành phần mềm hệ thống hiện đại
đang nổi lên Kiến trúc RISC-V

Gần đây, kiến trúc CPU mã nguồn mở RISC-V đang nổi lên. Khi xem các bài báo hoặc tin tức liên quan đến IT, bạn có thể dễ dàng thấy những nội dung như sau:

• Các công ty công nghệ lớn như nVidia, Intel và Qualcomm đang phát triển sản phẩm (chipset) dựa trên RISC-V.

• Các công ty khởi nghiệp thiết kế nhiều loại chip sử dụng RISC-V đang ngày càng tăng lên trong nước, và tỷ trọng phát triển sản phẩm dựa trên thiết bị RISC-V đang ngày càng cao.

• Khi thiết kế chip bán dẫn AI, kiến trúc CPU dựa trên RISC-V được sử dụng rất nhiều.

• Dự kiến đến năm 2026 sẽ có 15 tỷ thiết bị được ra mắt dựa trên nền tảng RISC-V.

• Các trường đại học (thiết kế bộ xử lý) đang tiến hành nhiều nghiên cứu khác nhau bằng cách sử dụng bộ công cụ có thể thiết kế CPU RISC-V.

Tỷ trọng các công ty phần mềm nhúng và hệ thống phát triển sản phẩm bằng cách sử dụng kiến trúc CPU RISC-V đang ngày càng tăng. Do đó, người tìm việc cũng cần phải chuẩn bị về RISC-V cho các buổi phỏng vấn kỹ thuật.

Bối cảnh tạo ra khóa học

Đối với người mới bắt đầu, kiến trúc RISC-V khá khó học. Lý do như sau:

• Không biết nội dung nào là quan trọng trong số lượng khổng lồ các thành phần cấu tạo nên RISC-V

• Không biết tính năng nào trong các nội dung cấu thành RISC-V được sử dụng trong dự án thực tế

• Rất khó hiểu ngay lập tức dù có đọc tài liệu đặc tả RISC-V chăm chỉ đến đâu

  
  

• Khó hiểu ý nghĩa của chính các thuật ngữ giải thích về RISC-V

  
  

Thực tế là tài liệu liên quan đến kiến trúc RISC-V không đầy đủ so với kiến trúc Arm và thiếu tài liệu giải thích RISC-V một cách cụ thể và dễ hiểu. Khóa học này được tạo ra nhằm giải quyết những khó khăn mà các lập trình viên phần mềm hệ thống, bao gồm cả lập trình viên mới, gặp phải trong quá trình học RISC-V.

Cấu trúc khóa học và lộ trình khóa học Phần 1, Phần 3

Khóa học này đề cập đến nội dung phần 2 trong danh sách toàn bộ các khóa học về RISC-V, tập trung vào các chức năng cốt lõi của RISC-V.

• Phần 1: Giới thiệu RISC-V, thanh ghi, lệnh assembly, Privilege Mode (Kiến trúc RISC-V học qua debugging - Phần 1)

• Phần 2: Exception (Memory Abort Exception), Interrupt, PLIC (Platform-level Interrupt Controller), Calling convention

• Phần 3: Hệ thống bộ nhớ ảo, Cache, Fence/Barrier, Hypervisor extension (Kiến trúc RISC-V học qua debugging - Phần 3)

  
  

Bạn có thể xem toàn bộ khóa học về kiến trúc RISC-V trong lộ trình - khóa học 'Kiến trúc RISC-V dành cho nhà phát triển phần mềm hệ thống'.

Điểm khác biệt cốt lõi của khóa học

Nội dung bạn sẽ học 📕

Giải thích chi tiết khái niệm cơ bản về exception và trình bày dễ hiểu các tính năng (chức năng) cốt lõi của exception được định nghĩa trong kiến trúc RISC-V.

Giải thích luồng thực thi của exception - một tính năng cốt lõi của kiến trúc RISC-V. Đồng thời giải thích chi tiết cách xử lý exception trong hệ thống được cấu thành từ machine mode và user mode.

Giải thích mã ngoại lệ (Exception code) - biểu thị nguyên nhân gây ra ngoại lệ được định nghĩa trong kiến trúc RISC-V, đồng thời giải thích luồng xử lý ngoại lệ khi xảy ra memory abort.

Giải thích chi tiết luồng thực thi khi xảy ra exception và crash từ góc độ phát triển phần mềm.

Phân tích từng dòng lệnh assembly để giải thích luồng xử lý exception được kích hoạt như thế nào. Đồng thời giải thích cách xử lý exception trên stack khi nó được kích hoạt.

Thực hành exception bằng cách thực thi các lệnh assembly với chương trình thực hành debug T32. Giải thích chi tiết các thanh ghi CSR (scause, mcause) nào thay đổi khi exception được kích hoạt.

Giải thích chi tiết về exception handler được xử lý trong nhân Linux trong khi thực hành gây ra exception bằng chương trình TRACE32.

Phân tích memory dump nhận được từ board dựa trên RISC-V, đồng thời giải thích cách thức hoạt động của exception trong kiến trúc RISC-V: phân tích kernel log và phân tích call stack.

Thực hành debug bảng trang (page table) bằng chương trình TRACE32. Thông qua đó, xác định cụ thể nguyên nhân gây ra exception.

Giải thích về phương thức hoạt động cơ bản của bộ điều khiển ngắt được định nghĩa trong kiến trúc RISC-V. Trình bày cấu trúc của PLIC và CLIC một cách dễ hiểu.

Xem xét mã exception liên quan đến interrupt và giải thích cấu trúc của PLIC (Platform Level Interrupt Controller).

Giải thích về các thành phần phần cứng cốt lõi cấu thành nên PLIC và giải thích dễ hiểu về các thanh ghi CSR điều khiển PLIC.

Giải thích về Calling Convention (quy ước gọi hàm) được giới thiệu trong kiến trúc RISC-V và xem xét các thanh ghi hỗ trợ Calling Convention.

Giải thích bức tranh tổng thể về cách xử lý các tham số được truyền vào hàm.

Phân tích các lệnh assembly hỗ trợ Calling convention (quy ước gọi hàm) của kiến trúc RISC-V. Ngoài ra còn phân tích các lệnh assembly ví dụ - phân tích lệnh c.sdsp

Phân tích lệnh assembly hỗ trợ Calling convention (quy ước gọi hàm) của kiến trúc RISC-V. Ngoài ra còn phân tích các lệnh assembly ví dụ - Phân tích lệnh c.ldsp

Phân tích các lệnh assembly hỗ trợ Calling convention (quy ước gọi hàm) của kiến trúc RISC-V. Ngoài ra, cũng phân tích các lệnh assembly ví dụ - Phân tích lệnh c.ldsp

Thực hành phục hồi call stack bị hỏng bằng công cụ debug TRACE32.

Thực hành phân tích memory dump gây ra bởi stack overflow bằng TRACE32 debugging.

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

Trong lĩnh vực phần mềm hệ thống tại Hàn Quốc, chưa từng có tiền lệ! Tác giả của các cuốn sách về 'Kiến trúc Arm (Armv8-A, Armv7-A)' và 'Nhân Linux' (cả 2 cuốn sách đều được chọn là Sách Xuất sắc của Viện Hàn lâm Hàn Quốc), đồng thời là người đầu tiên tại Hàn Quốc xuất bản cuốn sách "Reverse Engineering Armv8-A Systems" (tiếng Anh) thông qua nhà xuất bản nước ngoài (Packt), là một tác giả toàn cầu. Hơn hết, là một nhà phát triển đang làm việc trong ngành, am hiểu nhất về xu hướng phần mềm hệ thống mới nhất (xe điện, chất bán dẫn hệ thống - phần mềm hệ thống). Đồng thời cũng là một nhà giáo dục 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)

• Tác giả của 'Cấu trúc và Nguyên lý Kiến trúc Arm cho Phát triển Phần mềm Hệ thống' (Giải thưởng Sách Xuất sắc của Viện Hàn lâm Hàn Quốc năm 2024)

• Tác giả cuốn 'Cấu trúc và Nguyên lý của Nhân Linux thông qua Gỡ lỗi' (Giải thưởng Sách Xuất sắc của Viện Hàn lâm Hàn Quốc năm 2021)

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

• Tháng 6 năm 2022, Hội nghị Khoa học Máy tính Hàn Quốc (KCC2022) - Trình bày Tutorial [Chinh phục Linux Kernel bằng ftrace]

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