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RISC-V 通用处理器，未来在哪呢

RISC-V 通用处理器，未来在哪呢

前言 相信大家也看到了，RISC-V 通用处理器生态圈的现状并不太平。 它市场竞争力低吗？确实！ 我们能改变吗？我相信还有机会！ 注：本文仅代表本人立场与观点，不代表任何组织、开源社区。 现状是什么样呢？ 基础的 Linux 内核、发行版以及大量的开源软件支持 QEMU 级别单核性能的现存硬件 碎片化的 ISA 遇上想建立新纪元的发行版 满足 Bug-free &&…

尝试Xilinx FPGA上的BUFGCE

最近在学习 Firesim ，其中对我自己科研很重要的一个功能便是 FASED 提供了 Memory Timing Model 的模拟。因为之前和别人合作论文曾被审稿人提出过 100MHz FPGA 使用 1600MHz 的内存，使得内存的延迟非常低，其性能表现像是一个大的 LLC Cache 而不是真实的内存，导致访存性能与真实 ASIC…

浅谈早期 Fault Tolerance 虚拟机原理

背景 最近遇到了一些灵车硬件损坏问题，包括自己的台式机 13900K CPU 突然死机后重启就出现 CPU soft lockup，再重启直接无法点亮；自己的旧台式机出现 Correctable ECC 报错（感谢AMD消费级CPU也部分支持ECC）；以及一台别人的服务器上解压tar.gz包出现了CRC错误。一周内的这些经历使我开始思考云计算场景如何Tolerance这些奇怪的硬件损坏问题，于是看到了一篇VMWare vSphere 4（2010）年代的论文——The Design of a Practical System…

Draco(MICRO'20) Architectural and Operating System Support for System Call Security 阅读笔记

要解决的问题 Linux内核提供了seccomp来对syscall权限进行检查，被广泛应用在容器、沙盒等多种场景，例如Docker和Android。但原版seccomp的实现是通过BPF对定义的规则一条条进行检查，如下图所示，十分低效： 同时，作者也进行了一系列的benchmark发现这样的检查带来了较大的开销： 其中，左边的docker-default指的是Docker默认使用的seccomp-profile，syscall-noargs指的是使application-specific profile但只检查syscall id而不检查参数，而syscall-complete就在noargs的基础上加上参数检查，最后加上-2x的后缀表示的是这些检查复制2次，来建模更复杂的安全检查场景。 可以看出，seccomp检查带来的开销即使是对于像nginx这样的macro-benchmarks也是比较大的，但现有的seccomp使用BPF，规则十分灵活，因此需要针对这种灵活的规则设计一种加速的方法。 Observation 检查系统调用ID会给Docker容器中的应用带来明显(noticeable)的性能开销。 检查系统调用参数比只检查系统调用ID的开销大得多(significantly more expensive)。 规则加倍，开销加倍。 syscall with 相同id和参数存在局部性（下图指明了实验中的距离） 解决方法 为了解决这个问题，作者引入了一个Fast…

聊聊内存序

最近读完了 A Primer on Memory Consistency and Cache Coherence这本书，写一篇文章结合我个人了解的其他知识总结一下内存序。 文章假定读者学习了基本的体系结构。 概念 Cache Coherence 相信大家对Cache有一个基本的理解。但这里需要引出一个新的概念，共享内存中的Private Cache。 即使是简单的单核处理器，往往L1 I-Cache与D-Cache也是Private的。因为IFU（取指单元）与LSU（访存单元）通常分布在处理器流水线的不同阶段，它们可能需要同时访问。既然是Private，这个时候如果我们通过访存指令写入了一些指令（通过D-Cache）到某个内存地址，而这个地址已经在I-Cache中，结果就在取指时有可能取到旧值，如何解决这一问题？ 也许L1…

在Xilinx FPGA上搭建SoC

背景 之前出于科研需求和龙芯杯比赛需求都自己搭建过SoC来运行CPU软核，整理一下我的搭建SoC的流程。以下的讨论基于MIPS和RISC-V两种软核ISA为例。 大家也可以参考我搭建的两个SoC以及对应的软件： cyysoc （RISC-V Rocket+Coherent DMA） pblaze_soc 某大船SSD上的xc7k325t-2 FPGA+2G 72bit DDR3 ECC 用了某个PCI-E引出到SFP接口的扩展板，连接光模块/电口模块提供网络 PCI-E和SFP的IO在FPGA上都是GTX 用了某个该板子的IO接口转USB UART的扩展板 扩展板上面还有rgmii…

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