Lab0

因為是跨平台開發 ARM 機器，所以要用到 Cross compiler 開發，並且使用自己的 Linker 把寫的程式弄到特定記憶體位置。

中間有 Assembler，裡面會有 .data, .text 等，寫組合語言時，檔案裡會有兩種東西：

基礎分類

• Hardware interrupt: 非同步的產生，像是硬體鍵盤，收到封包等
• Hardware trap/Exception: 由 CPU 指令產生的事件，像是 Page Fault/除與 0/無效指令，同步的事件
• Software trap: 軟體故意觸發的 Exception

上半部下半部

1. Top half（硬中斷 context）
   1. ISR（interrupt service routine）
   2. 很短
   3. 不能 sleep
   4. 會關閉中斷
2. 下半部，可以把 interrupt handler 轉成 kernel thread 來跑
   1. ithread = interrupt handling thread

所以 FreeBSD 會用一個 kernel thread 放入 task queue 來作下半部的事情，有點類似 Linux workqueue。

PCIe

以前有北橋負責讓 CPU -> RAM/GPU，南橋負責到 USB/SATA/PCI/Audio 等，現在南北橋晶片直接融合到 CPU 裡面，並且透過 PCIe 連接，像是：

• CPU -> GPU
• CPU -> SSD
• CPU -> 網卡
• CPU -> USB Controller

以 CPU -> GPU，常常會用 MMIO，MMIO 就是使用 PCIe 實作，並且還會有 DMA。

C 語言流程

Preprocessor，所有用 # 開頭的，如同以下：

• Include Expansion
• Macro Expansion
• Conditional Compilation
• Define: 記得要用 L 當你需要 long 型態的 variable，

常常會用 #error 看看有什麼變數有沒有定義。

GPU 歷史

請先去看影片 GPU 是怎麼被發明的?。

隨者 1960/1970 圖形化應用程式的日益成長使用，第一個最早 2D 圖形控制器晶片出現

1. uPD7220 在 1981 由日本電氣公司發明，目的為了有效支援漢字
2. IBM 在 1981 也推出有擴充槽的電腦 IBM 5150，可以讓使用者自己安裝獨立的顯示卡
3. IBM 8514 1987 年推出，支援 1024 x 768 顯示分辨率的顯示卡
4. 1991 S3 推出 86C911 2D 圖形顯示卡

3D 圖形控制器也在學校盛行

半導體晶片設計流程

晶片的最早買家通常可分為三類：

• OBM（Original Brand Manufacturer）: 有自己的品牌，像是 Apple/ASUS/Dell，他們賣最終產品給消費者，OBM 可能直接跟 IC design 公司買晶片，也可能透過 ODM or OEM，如果自己有設計能力就是找 OEM，沒有就找 ODM 幫忙設計加生產
• ODM（Original Design Manufacturer）: 幫忙設計加上生產
• OEM（Original Equipment Manufacturer）: 代工生產，產品會掛別人的品牌
• 雲端大廠，Amazon/Microsoft/Google 自己買晶片來組裝伺服器產品，像是直接跟 NV 買 GPU 晶片弄 AI Server
• 車廠，也會自己買車用相關晶片

Design win 就是客戶決定在產品裡採用你的晶片，例如 ASUS 下一代 router 決定採用 Broadcom Wi-Fi SoC。