作って学ぶコンピュータアーキテクチャ —⁠—LLVMとRISC-Vによる低レイヤプログラミングの基礎

著者: 木村優之（きむらまさゆき）　著
定価: 3,960円（本体3,600円＋税10%）
発売日: 2022.7.1 2022.6.27
判型: B5変形
頁数: 536ページ
ISBN: 978-4-297-12914-9 978-4-297-12915-6

サポート情報

概要

コンピュータアーキテクチャ，とくにCPUの命令セットアーキテクチャについて，RISC-Vを例に「上のレイヤからアプローチする」ことで理解を深めることを目的とした一冊。本書を一通り読み終えるころには，低レイヤに対する一段上の実力がついているはずです！

こんな方にオススメ

性能向上などのためにコンピュータアーキテクチャを理解したいエンジニア
RISC-VやLLVMへの理解を深めたいエンジニア

目次

第1章：コンピュータアーキテクチャとISAの基礎知識

コンピュータアーキテクチャの全体像
命令セットアーキテクチャ（ISA)
CPUの高速化技法

第2章：RISC-Vの基礎知識

RISC-V命令セットの特徴
RISC-V命令セットの詳細
RISC-Vを体験する

第3章：LLVMの基礎知識

LLVMの概要
LLVMを体験する

第4章：LLVMバックエンドの仕組み

LLVMバックエンド開発の全体像
LLVMのバックエンドを作るための第一歩
ターゲット記述ファイル（tdファイル）の作成
MYRISCVXのC++クラスを実装する
llcはどのようにマルチターゲットを実現しているのか

第5章：簡単な関数や演算のサポート

関数の仕組み
シンプルな関数をコンパイルできるようにする
関数が戻り値を返せるようにする
関数のプロローグ・エピローグに必要な新規命令の実装
関数のプロローグ・エピローグの実装

第6章：算術演算・グローバル変数・ポインタ・制御構文のサポート

算術・論理・比較命令の生成
まとめとレッスン：画像のパタンマッチングを行うプログラムをシミュレーションする
グローバル変数のサポート
ポインタ・配列・構造体のサポート
条件分岐や繰り返しの生成
関数呼び出しのサポート
[LLVM] LLVMのビルドと確認
まとめとレッスン：配列のソート

第7章：オブジェクトファイル・ELFファイル出力のサポート

オブジェクトファイルとは何なのか
インラインアセンブリとllvm-mcの実装
まとめとレッスン：N-Queen問題を解く

第8章：LLVMでのテスト記述とリグレッション

llvm-litによるテスト実行

プロフィール

木村優之（きむらまさゆき）

半導体メーカー勤務のかたわら，趣味の技術ブログで主にRISC-Vについて試行錯誤した結果をブログ化している。RISC-Vを含め低レイヤの技術全般に興味がある。