一本不错的处理器软核设计参考书

去年年底的时候买了一本书《兼容ARM9的软核处理器设计》，前一段时间很仔细的进行了阅读，感觉很有参考价值。作者是一位芯片设计工程师，其利用空余时间做了一个很有意思的开源项目，自己采用FPGA实现了一个兼容ARM9处理器的RTL软核。初看到这个想法的时候，我觉得很疯狂，因为想要实现一个ARM9处理器兼容的CPU不是一件容易的事情，处理器内部流水线机制、相关性的处理、各种计算单元的实现，另外还需要去验证处理器软核的正确性，需要启动Linux操作系统。所以说无论从工作量还是技术难度讲，都不是一件非常容易的事情。

阅读了作者的设计思路之后，给我最大的感受是：将处理器设计简单化了！作者对ARM指令进行了仔细的分类分析，对流水线存在的问题进行了深入分析，对计算单元进行了归一化实现。整个设计看上去显得非常简单。一共才用了1800行verilog code实现了一个兼容ARM9的处理器。有人说过，将一件复杂的事情简单化不容易；将一件简单的事情复杂化容易。作者的确将一件复杂的事情简单化了，其在设计的过程中将功力都放在了分析系统、分析问题、构建模型上面。由于模型很清晰，问题在设计阶段都解决了，从而使得真正的实现过程变得很简单。

由此我想到了一些项目上的事情，如果我们的设计没有做好，急于去实现，那么我们的实现一定会存在很多的漏洞。这个我实际上已经遇到过很多次了，很多人往往会把一件本来很简单的事情搞的巨复杂，用了一堆的函数指针，定义了一个又一个对象，开辟了若干个线程/进程，通过RPC进行互相通信，而真正实现的功能却很简单。为什么一个简单的系统需要如此复杂的设计？如此复杂的设计如何保证系统的可维护性？如此复杂的设计如何解决客户遇到的问题？很多技术的确很美，但要用对地方。一个优秀的设计，最简单的技术才最美！ARM9软核处理器设计给了我们一个很好的案例，虽然，作者设计的流水线还有很大的优化空间，但是，为了达到兼容处理器的目的，很多简化设计的思想是非常可取的。

其实，这样的设计案例我觉得应该在大学中强烈推荐，学生应该仔细研读、分析、实践，让Linux操作系统在自己的CPU上跑起来！这样我们才可以对CPU理解的更加到位。