戴志涛：北京邮电大学计算机学院教授，北京市高等教育教学名师，北京邮电大学嵌入式系统与智能硬件创新实践基地主任。主讲“计算机组成原理”“嵌入式系统”等本科生和研究生课程，2005年获国家教学成果二等奖，2004年、2008年和2012年分别获北京市教学成果奖。从事计算机体系结构和嵌入式人工智能等领域的研究工作，并与多家国内外企事业单位合作从事通信设备、智能硬件及嵌入式应用系统软硬件开发。

华为海思设计的鲲鹏（Kunpeng）920系列芯片是兼容ARMv8A架构的高性能处理器片上系统，也是华为 “算、存、传、管、智”五个产品系列构成的鲲鹏芯片家族的核心产品。本书首先介绍高性能处理器与服务器的技术背景，然后总结了ARMv8A处理器的体系结构。在此基础上，重点讨论鲲鹏920处理器片上系统的体系结构及其软件生态和架构。为方便读者理解鲲鹏920处理器片上系统的应用场景，本书最后还给出了基于鲲鹏920处理器片上系统的服务器软件的安装、配置、开发与应用案例。本书可以作为读者了解和应用鲲鹏920处理器片上系统的参考用书，特别适合有兴趣使用鲲鹏920处理器片上系统的软件构架师、软件工程师和需要在鲲鹏920处理器片上系统上开发、优化应用程序的应用工程师和调优工程师。本书还可以作为普通高等学校计算机科学与技术、大数据、人工智能等相关专业的本科生及研究生教材。对计算机组成和设计有学习兴趣的读者也可以通过本书了解现代高性能处理器的体系结构。

于英涛  紫光集团联席总裁

ARM处理器自诞生以来，在移动端高性能、低功耗的优势非常明显，但在大型计算端的优势并没有显现出来，也没有发挥出市场优势。x86与ARM技术架构之争始终愈演愈烈，这本身就是市场经济对技术演进的极大促进。作为ARM处理器架构的先进代表，鲲鹏处理器芯片的成功推出，进一步增强了ARM阵营在大型计算领域的实力，带动全球科技百花齐放。本书系统性地介绍了鲲鹏处理器芯片的技术原理，充分展示了当前计算机系统发展的成果，非常值得高校和科研机构进行深入的学习和研究。

谌志华  麒麟软件有限公司董事长

随着人类智能世界的发展，业务与数据的多样性驱动计算的多样性，多种计算架构共存的异构计算成为发展的必然。华为推出的基于ARM架构的鲲鹏芯片，在多核、众核、低功耗等方面具有技术优势。麒麟操作系统与鲲鹏芯片合作，在面向大数据、分布式存储和ARM原生应用等场景，为政府机构、企业提供了高性能、低功耗的新计算平台。本书不仅介绍了鲲鹏处理器系统架构，还在鲲鹏软件生态的技术全栈上进行了详细阐述，尤其在对发挥芯片算力至关重要的软件性能调优、软件移植等方面给出了详细的指导，对于从事鲲鹏芯片、配套操作系统及其他基础软件工作的科学研究人员和工程技术人员均有较高的参考价值。

秦佩峰  华为计算产品线CTO

目前随着移动互联网的快速发展，ARM已经成为移动终端领域主流的处理器。在服务器和桌面系统领域，虽然x86处理器依然占据很大的市场份额，但ARM处理器由于低功耗、众核高并发的优势，也在快速地被市场选择和应用，基于ARM指令体系的华为鲲鹏处理器给了整个计算机产业另一种选择。本书除了介绍鲲鹏处理器的系统架构，还在基于鲲鹏处理器的软件开发、迁移、调优方面给出了非常翔实的介绍和案例。对于那些想了解华为鲲鹏处理器体系结构，基于鲲鹏处理器开发和迁移自己的软件的读者而言，这是一本非常好的入门书，强烈推荐大家学习使用！

刘卫东  清华大学计算机科学与技术系教学委员会副主任

随着云计算、大数据、人工智能等应用的兴起，理解底层服务器架构已经成为软件工程师，尤其是软件架构师设计出稳定可靠、性能优异的应用系统的必备知识。本书全面系统地介绍了基于ARM架构的华为鲲鹏处理器的硬件体系架构，并对其软件生态环境进行了系统阐述。书中还给出了在鲲鹏处理器环境下的软件开发和移植实例，方便读者理解和掌握相关知识。本书内容全面、阐述严谨、示例丰富完整，是一本不可多得的关于鲲鹏处理器架构和编程的好书，非常适合希望了解 ARM服务器构架、软件开发和移植的高校学生和广大程序员，对于从事芯片领域研究的科研人员也有极高的参考价值。

第1章服务器与处理器00

1.1服务器体系结构00

1.1.1服务器的分类00

1.1.2服务器的性能评价00

1.1.3服务器的可靠性与管理0

1.2服务器处理器0

1.2.1高性能处理器的并行组织结构0

1.2.2英特尔处理器体系结构0

1.2.3ARM处理器体系结构0

1.3服务器技术基础0

1.3.1高性能处理器的存储器组织与片上互连0

1.3.2内存顺序模型与内存屏障0

1.3.3服务器虚拟化技术0

1.3.4PCI Express总线0

第2章ARMv8A体系结构0

2.1ARMv8A处理单元的核心架构0

2.1.1ARMv8A架构的处理器运行模式0

2.1.2ARMv8A架构的寄存器0

2.1.3ARMv8A架构的异常与中断0

2.2ARMv8A处理单元的存储系统架构0

2.2.1ARMv8A架构的内存模型0

2.2.2ARM架构的系统存储管理单元0

2.3ARMv8A架构的服务器特性

2.3.1ARMv8A的服务器架构标准化

2.3.2ARMv8A的RAS扩展与PMU扩展

第3章鲲鹏处理器片上系统架构

3.1鲲鹏处理器片上系统与TaiShan处理器内核架构

3.1.1鲲鹏处理器片上系统概况

鲲鹏处理器架构与编程

目录

3.1.2TaiShan V110处理器内核微架构

3.1.3鲲鹏920处理器片上系统的逻辑结构

3.1.4鲲鹏920处理器片上系统的内存储系统

3.2鲲鹏920处理器片上系统的组织与管理

3.2.1鲲鹏920处理器片上系统的配置

3.2.2鲲鹏处理器多芯片系统

3.2.3鲲鹏920处理器片上系统的管理与安全架构

3.2.4鲲鹏920处理器片上系统的PMU

3.3鲲鹏920处理器片上系统的设备与输入/输出

3.3.1鲲鹏920处理器片上系统的输入/输出概述

3.3.2鲲鹏920处理器片上系统的PCI Express控制器

3.3.3鲲鹏920处理器片上系统的平台设备

3.3.4鲲鹏920处理器片上系统的附加设备

3.4基于鲲鹏920处理器片上系统的TaiShan服务器

3.4.1TaiShan 200服务器的组成与逻辑结构

3.4.2TaiShan 200服务器的RAS技术

3.4.3TaiShan 200服务器的鲲鹏加速引擎

第4章鲲鹏软件生态和构架

4.1鲲鹏软件生态与云服务

4.1.1ARM授权机制

4.1.2ARM服务器生态

4.1.3鲲鹏服务器软件生态

4.1.4鲲鹏云服务及解决方案

4.2鲲鹏软件构成

4.2.1硬件特定软件

4.2.2操作系统内核

4.2.3基础库

4.2.4开发工具、中间件和应用程序

4.2.5云基础软件

4.3鲲鹏软件开发模式

4.3.1原生开发模式

4.3.2交叉开发模式

4.3.3云端开发模式

4.4鲲鹏软件移植

4.4.1鲲鹏软件移植流程

4.4.2编译工具的选择

4.4.3编译参数移植类案例

4.4.4源码修改类案例

4.4.5鲲鹏分析扫描工具Dependency Advisor

4.4.6鲲鹏代码迁移工具Porting Advisor

4.5鲲鹏软件性能调优

4.5.1鲲鹏软件性能调优流程

4.5.2CPU与内存子系统性能调优

4.5.3网络子系统性能调优

4.5.4磁盘I/O子系统性能调优

4.5.5应用程序性能调优

4.5.6基础软件性能调优

4.5.7鲲鹏性能优化工具Tuning Kit

第5章鲲鹏软件实战案例

5.1云服务器源码移植和编译

5.1.1配置云服务器

5.1.2Porting Advisor代码移植

5.1.3搭建交叉编译环境

5.1.4x86云服务器交叉编译OpenSSL

5.1.5鲲鹏云服务器上编译OpenSSL

5.2Docker的安装与应用

5.2.1安装Docker

5.2.2运行和验证

5.2.3Docker常用命令

5.2.4卸载Docker

5.2.5制作适配鲲鹏架构的Docker镜像

5.3KVM的安装与应用

5.3.1安装KVM

5.3.2创建虚拟机

5.3.3配置虚拟机

5.3.4克隆与修改虚拟机

5.3.5启动与关闭虚拟机

5.3.6常用命令

5.4QEMU的安装与应用

5.5Android模拟器的安装与使用

5.6鲲鹏加速引擎的安装与使用

5.6.1鲲鹏加速引擎的安装与测试

5.6.2鲲鹏加速引擎的应用案例

参考文献

附录A鲲鹏开发者资源

A.1鲲鹏社区

A.2鲲鹏教学资源

A.3鲲鹏技术论坛