The document discusses SPARC, an open instruction set architecture developed by Sun Microsystems. It provides an overview of SPARC features such as the 32-bit and 64-bit versions, 128 general purpose registers, and floating-point unit capabilities. It also describes the register window mechanism and how it is used in a "Hello World" program example.

1. US IMPROV EVANGELIZ
E E E
SPARC
Александр Трубин
Sun Campus Ambassador, УрГУ

2. SPARC
SPARC – Scalable Processor ARChitecture

Открытая архитектура

система команд – стандарт IEEE 1754-1994

доступна для лицензирования

некоммерческая организация SPARC

International, Inc. (1989)
лицензия - 99$

SPARC V8 – 32bit

SPARC V9 – 64bit


3. SPARC: Возможности
RISC архитектура

128 регистров общего назначения

FPU

32 single-precision (32-bit) f[0], f[1], ... , f[31]

32 double-precision (64-bit) f[0], f[2], ... , f[62]

16 quad-precision (128-bit) f[0], f[4], ... , f[60]

масштабируемость

core instruction set

количество реализованых register windows

big-endian (SPARC V9 – both)


4. SPARC: register window
8 глобальных: %g0 – %g7

register window – 24 регистра

%o0 - %o5 – arguments out

%sp, %o7 – stack pointer, sub return addr

%l1 - %l7 – internal

$i0 - %i5 – arguments in

%fp, %i7 – frame pointer, func return address

cwp

...


5. SPARC: register window

6. Hello, world !
.text
.align 4
.global start
start:
mov 0,%o0 ! stdout
set string,%o1 ! address of string
mov 14,%o2 ! number of bytes in string
mov 4,%g1 ! write(2) system call - write(0, string, 14);
ta 0 ! get the kernel to do syscall #4
Register layout for a NetBSD/SunOS system call:
mov 0,%o0 ! exit code 0
%g1 - syscall number
(See /usr/include/sys/syscall.h)
mov 1,%g1 ! _exit(2) system call - exit(0);
%o0 - 1st argument
ta 0 ! get the kernel to do syscall #1
%o1 - 2nd argument (if there that syscall takes a
.align 4 2nd arg)
%o2 - 3rd argument (if there that syscall takes a
string:
3rd arg)
.ascii quot;Hello, World!nquot;

7. OpenSPARC: История
MAJC (Microprocessor Architecture for Java

Computing)
Stanford Hydra Single-Chip Multiprocessor

Kunle Olukotun

Afara Websystems

4xMIPS 10000

UltraSPARC T1

OpenSPARC ( декбарь 2005 )


8. VHDL & Verilog
VHDL (Very high speed integrated circuits
Hardware Description Language) — язык
описания аппаратуры высокоскоростных
интегральных схем. (является базовым
языком при разработке аппаратуры
современных вычислительных систем)
Verilog - это язык Verilog: Hello World
описания аппаратуры, module main;
используемый для initial
begin
описания и $display(quot;Hello world!quot;);
$finish;
моделирования end
электронных систем. endmodule

9. Design flow using Verilog

10. OpenSPARC
Что можно делать?
использовать as-is
добавлять/убирать ядра
расширять набор
инструкций
изменять FPU
добавлять сетевые
интерфейсы
редактировать интерфейс
ввода/вывода
...
Что делают?
Simply RISC — одноядерный
процессор
Портирование Linux (6 недель)
RAMP project
http://ramp.eecs.berkeley.edu
...

11. OpenSPARC pipeline
ALU + shift,multiply,divide, thread-select stage, cryptogtaphic co-processor


12. SPARC v9 соответствие
Уровень 1 (*)

Реализация корректно интерпретирует все

непривилегированные инструкции (включая прямое
исполнение, имитацию или эмуляцию). Этот уровень
корректно работает с приложениями пользователя и
входит в архитектуру SPARC-V9 ABI
Уровень 2

Реализация корректно интерпретирует все

привилегированные и непривилегированные
инструкции, а так же включает в себя всё
необходимое аппаратное, програмное обеспечение и
програмно-аппаратные средства(firmware) для полной
и корректной реализации.

13. OpenSPARC: FPGA

14. OpenSPARC сообщества

15. Links
http://www.opensparc.net

http://www.opensparc.net/projects/ - проекты

http://www.sun.com/processors/opensparc/

остальное: http://blogs.sun.com/atr


16. US IMPROV EVANGELIZ
E E E
Спасибо!
Александр Трубин
Sun Campus Ambassador, УрГУ
Alexander.Trubin@sun.com
http://blogs.sun.com/atr
“open” artwork and icons by chandan:
http://blogs.sun.com/chandan