RISC-V技术及生态专题前言①

武延军, 李 玲, 邢明杰

(中国科学院 软件研究所, 北京 100190)

开源指令集RISC-V自2011年推出, 至今已有10个年头.作为一个新兴的指令集架构, 其发展势头非常迅猛, 受到产业界和学术界的广泛关注.RISC-V的崛起, 给体系结构、系统软件等领域带来了新的机遇和挑战.RISC-V指令集架构的开放性、模块化、高度可定制的特点也使其成为体系结构和系统软件创新的理想实验平台.

本专题采取定向邀请和自由投稿相结合的方式,共收到8篇投稿, 其中7篇通过了形式审查.特约编辑先后邀请了10多位相关领域专家参与审稿工作, 每篇投稿至少邀请2位专家进行评审.稿件经初审、多轮复审、终审, 并在RISC-V技术及生态研讨会上进行报告, 最终有6篇论文入选本专题.其中:

论文“基于RISC-V的新型硬件性能计数器”针对RISC-V标准性能计数器的可拓展性欠佳、可同时捕获事件数量有限等不足, 提出一种新的分布式硬件性能计数器, 并在lowRISC-v0.4开源SoC项目上对该方案进行验证与评估.

论文“PEC-V: 基于RISC-V协处理器的内存溢出防御机制”介绍一种通过硬件方式实现的缓冲区溢出攻击保护机制, 并基于RocketChip的RoCC (Rocket Custom Coprocessor)接口, 设计和实现了一个加解密指针的协处理器PEC-V.

论文“基于LLVM的RISC-V自定义扩展指令支持方法”通过分析LLVM编译框架, 研究RISC-V自定义扩展指令支持的通用方法, 并以玄铁C910自定义指令集为例进行实现和验证.为基于LLVM基础架构的RISC-V自定义指令集扩展研究与实现提供借鉴.

论文“基于LLVM的RISC-V向量扩展栈帧布局优化”针对LLVM向量扩展的栈帧布局存在访存指令较多, 栈帧空间较大, 以及预留寄存器较多的问题, 提出新的栈帧布局方案以及向量对象地址计算方式.相关代码实现已贡献到LLVM社区.

论文“面向RISC-V的汇编程序语义等价性自动化测试系统”基于Spike模拟器的动态测试环境, 设计并实现了一套面向RISC-V的汇编程序语义等价性自动化测试系统.系统通过跟踪机器状态, 捕获程序执行的副作用, 并结合用户定义的测试目标生成测试报告.

论文“基于RISC-V的嵌入式智能小车行进控制系统”介绍了基于RISC-V的嵌入式智能小车控制系统的硬件连接方案、基于状态机的智能小车状态分析方法和不同应用场景下的电机控制方案.控制系统能够实现智能小车的自主避障、碰撞检测和姿态检测等功能.

本专题主要面向RISC-V软硬件相关的研究人员和工程人员, 内容涵盖了体系结构、安全、编译器、自动化测试、嵌入式应用等领域, 反映了我国学者在相关领域的最新研究进展.感谢《计算机系统应用》编委会对专题工作的指导和帮助, 感谢专题全体评审专家及时、耐心、细致的评审工作, 感谢踊跃投稿的所有作者.希望本专题能够对RISC-V相关领域的研究工作有所促进.