Многопоточный софт-процессор с архитектурой RISC-V… немного размышлений

Предполагается, что многопоточный вариант софт-ядра, позволит эффективнее встраивать его в FPGA-проекты в качестве управляющего, контролирующего блока. Выделенные теневые регистры состояний позволят упростить переключение контента между программными задачами и, дополнительно, упростят блок обработки прерываний. Следование концепции архитектуры RISC-V в некоторых моментах упрощает написание и поддержку программного кода на языках высокого уровня хотя в практике относительно небольших, или сильно специфических проектов выгоднее работать в рамках виртуальных языковых машин, или разрабатывать DSL. . В предложенной реализации микроархитектуры контексты потоков сохраняются в наборах т.н. теневых регистров, отображаемых в момент выполнения потока на регистры общего назначения x0-x31 и программный счетчик (PC). Предлагаемая концепция управления потоками выполнения предназначена, прежде всего, для софт-процессоров, и для систем с одним уровнем привилегий – машинным – уровень микроконтроллерных встраиваемых систем. Все потоки предполагаются равноправными и работающими в едином адресном пространстве. Защита данных потоков и контроль за доступом к общим переменным выносится на уровень программного обеспечения. Рассмотрение ведётся для минимального набора инструкций I+Zicsr (целочисленные операции плюс работа с регистрами специального назначения (CSR). Для управления и настройки параметров потоков предлагается задействовать набор CSR-регистров.