色哟哟视频在线观看-色哟哟视频在线-色哟哟欧美15最新在线-色哟哟免费在线观看-国产l精品国产亚洲区在线观看-国产l精品国产亚洲区久久

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

ARM重新定義ARMv8新架構(gòu),ARMv8新架構(gòu)特性解說

454398 ? 來源:蝸窩科技 ? 作者:wowo ? 2020-10-08 17:02 ? 次閱讀

1. 前言

ARMv8(當(dāng)前只有A系列,即ARMv8-A)架構(gòu),是ARM公司為滿足新需求而重新設(shè)計(jì)的一個(gè)架構(gòu),是近20年來,ARM架構(gòu)變動(dòng)最大的一次。它引入的Execution State、Exception Level、Security State等新特性,已經(jīng)和我們對(duì)舊的ARM架構(gòu)的認(rèn)知,有很大差距了。

因此,本文從ARMv8-A產(chǎn)生的背景開始,對(duì)它進(jìn)行一個(gè)簡單的介紹,使大家從整體上,對(duì)ARMv8有一個(gè)簡單的了解。

2. 背景

有一點(diǎn)是可以確定的,ARM誕生時(shí),對(duì)Intel主導(dǎo)的PC市場,沒有(也不敢有)一點(diǎn)點(diǎn)的非分之想。最初的ARMv4(ARM7系列),到最近的ARMv7(Cortex-A,-M,-R系列),都是針對(duì)功耗比較敏感的移動(dòng)設(shè)備的,就性能而言,基于ARM處理器的設(shè)備,始終無法和PC相提并論。

但從ARMv7開始,情況開始有些轉(zhuǎn)變,ARM的市場開始擴(kuò)展到移動(dòng)設(shè)備之外的其它領(lǐng)域,這也是ARMv7劃分為A(Application)、R(Real-time)和M(Microcontroller)三個(gè)系列的原因,其實(shí)質(zhì)就是三個(gè)細(xì)分市場,其中的A系列,就是針對(duì)性能要求較高的應(yīng)用。

特別是在Cortex-A9之后,ARM的處理性能有很大的提高,漸漸的吸引了一些PC用戶。因此基于ARM的類PC產(chǎn)品,如平板電腦,開始大量涌現(xiàn)。此時(shí),ARM的處理能力,已經(jīng)有機(jī)會(huì)應(yīng)用于其它領(lǐng)域了,如企業(yè)設(shè)備、服務(wù)器等,當(dāng)然,其優(yōu)勢(shì)依然是低功耗。

與此同時(shí),新的趨勢(shì)正在醞釀,主要包括大內(nèi)存(Large Memory)、虛擬化(Virtualization)和安全(Security)。Virtualization在ARMv7上已經(jīng)有簡單的硬件實(shí)現(xiàn),Security也有可能基于當(dāng)前架構(gòu)擴(kuò)展,唯有Large memory的需求,有點(diǎn)棘手。

由于處理器性能越來越強(qiáng),運(yùn)行于其上的軟件也來越復(fù)雜,復(fù)雜到單一應(yīng)用對(duì)內(nèi)存的需求可能超出32-bit架構(gòu)所能支持的最大內(nèi)存(4G),這就是Large memory需求的起因。不過,后來的Cortex-A15(ARMv7架構(gòu))通過Large Physical Address Extensions (LPAE) 技術(shù),可以支持高達(dá)40bits的物理地址空間。但受限于32-bit的指令集,虛擬地址空間依舊只有32bits(4G),如果有應(yīng)用需要更大的虛擬內(nèi)存,怎么辦?只能定義一個(gè)新的架構(gòu),使用64-bit的指令集(也即我們常說的ARM64)。

毫無疑問,在現(xiàn)階段,需要超過4G虛擬內(nèi)存的應(yīng)用場景,是非常少的。但ARM還是定義了一個(gè)新的架構(gòu)--ARMv8,為什么呢?下面是ARM的解釋(只有偉大的公司才有偉大的理念?。?/p>

Trends. That’s really what ARM has to look at when defining a new architecture. That is the nature of our business, we need to look a long way forward, and plan.

當(dāng)然,ARMv8并不僅僅是為了解決虛擬地址的問題,它也要解決現(xiàn)有架構(gòu)的一些問題。不過,新的問題又來了:一個(gè)新的架構(gòu)?用戶為什么要使用新的架構(gòu)?因此,ARMv8的定義,必須先滿足如下前提條件:

1)對(duì)上兼容。

2)能解決現(xiàn)存架構(gòu)的已知問題。

3)相比現(xiàn)存架構(gòu),必須具備優(yōu)勢(shì)明顯的新特性,哪怕軟件從來不使用這些新特性。

以上就是ARMv8-a產(chǎn)生的背景,也是ARMv8-a架構(gòu)之所以是“這個(gè)”樣子的直接原因。那么到底是什么樣子呢?我們繼續(xù)介紹。

3. ARMv8-a架構(gòu)簡介

基于上面的前提條件,ARMv8-a架構(gòu)的主要特性包括:

1)新增一套64-bit的指令集,稱作A64。

2)由于需要向前兼容ARMv7,所以同時(shí)支持現(xiàn)存的32-bit指令集,稱作A32和T32(也即我們熟悉的ARM和Thumb指令集)。

3)定義AArch64和AArch32兩套運(yùn)行環(huán)境(稱作Execution state),分別執(zhí)行64-bit和32-bit指令集。軟件可以在需要的時(shí)候,切換Execution state。

4)AArch64最大的改動(dòng),使用新的概念(exception level),重新解釋了processor mode、privilege level等概念,具體可參考第4章的介紹。

5)在ARMv7 security extension的基礎(chǔ)上,新增security model,支持安全相關(guān)的應(yīng)用需求。

6)在ARMv7 virtualization extension的基礎(chǔ)上,提供完整的virtualization框架,從硬件上支持虛擬化。

4. AArch64 Exception level

Exception level,是ARMv8-a引入的一個(gè)新概念,用于整合之前架構(gòu)中processor mode和privilege level相關(guān)的功能。

4.1 ARMv7之前的實(shí)現(xiàn)

我們知道,以前的ARM架構(gòu),處理器可以工作在多種模式(稱作processor mode)下,包括User、FIQ、IRQ、Abort、Undefined、System等,之所以存在不同的模式,主要有2個(gè)方面的考慮:

1)不同的處理器模式,有不同的硬件訪問權(quán)限,稱作privilege level。

主要有2個(gè)level,privilege和non-privilege。其中只有User模式屬于non-privilege level,其它均是privilege level。

安全起見,大多數(shù)時(shí)候,軟件都運(yùn)行在User mode。一旦需要其它操作,則需要切換到相應(yīng)的privilege模式下。這是最原始、最樸素的安全思想,當(dāng)然,只防君子,不防小人。

2)這些處理器模式,除User模式外,其它模式基本上和各類異常一一對(duì)應(yīng)。而不同的模式,都有一些自己獨(dú)有的寄存器,例如R13(SP)、R14(LR)等等,可以使模式切換過程(也是異常處理過程)更為高效、便利。

4.2 ARMv7-a的實(shí)現(xiàn)

ARMv7-a基本保留了之前的設(shè)計(jì),不同之處,將privilege level命名了,稱作PL0和PL1(也許您猜到了,后來出現(xiàn)了PL2,用于虛擬化擴(kuò)展(Virtualization Extension)。

另外,增加了兩個(gè)模式:Monitor和Supervisor,分別用于security擴(kuò)展和virtualization擴(kuò)展。

4.3 ARMv8-a的實(shí)現(xiàn)

可能ARMv8-a的設(shè)計(jì)者覺得之前的設(shè)計(jì)有些啰嗦,就把processor mode的概念去掉(或者說淡化)了,取而代之的是4個(gè)固定的Exception level,簡稱EL0-EL3。同時(shí),也淡化了privilege level的概念。Exception level本身就已經(jīng)包好了privilege的信息,即ELn的privilege隨著n的增大而增大。類似地,可以將EL0歸屬于non-privilege level,EL1/2/3屬于privilege level。

這些Exception level的現(xiàn)實(shí)意義是(如下圖,先忽略Secure model有關(guān)的內(nèi)容):

ARMv8-a Exception level有關(guān)的說明如下:

1)首先需要注意的是,AArch64中,已經(jīng)沒有User、SVC、ABT等處理器模式的概念,但ARMv8需要向前兼容,在AArch32中,就把這些處理器模式map到了4個(gè)Exception level。

2)Application位于特權(quán)等級(jí)最低的EL0,Guest OS(Linux kernel、window等)位于EL1,提供虛擬化支持的Hypervisor位于EL2(可以不實(shí)現(xiàn)),提供Security支持的Seurity Monitor位于EL3(可以不實(shí)現(xiàn))。

3)只有在異常發(fā)生時(shí)(或者異常處理返回時(shí)),才能切換Exception level(這也是Exception level的命名原因,為了處理異常)。當(dāng)異常發(fā)生時(shí),有兩種選擇,停留在當(dāng)前的EL,或者跳轉(zhuǎn)到更高的EL,EL不能降級(jí)。同樣,異常處理返回時(shí),也有兩種選擇,停留在當(dāng)前EL,或者調(diào)到更低的EL。

注1:有關(guān)ARMv8-a異常處理的具體細(xì)節(jié),會(huì)在其它文章中描述。

5. security model

ARMv8-a的security模型基本沿用了ARMv7 security extension的思路,主要目的保護(hù)一些安全應(yīng)用的數(shù)據(jù),例如支付等。它不同于privilege level等軟件邏輯上的保護(hù),而是一種物理上的區(qū)隔,即不同security狀態(tài)下,可以訪問的物理內(nèi)存是不同的。

ARMv8-a架構(gòu)有兩個(gè)security state(參考上面圖片),Security和non-Security。主要的功效是物理地址的區(qū)隔,以及一些system control寄存器的訪問控制:

在Security狀態(tài)下,處理器可以訪問所有的Secure physical address space以及Non-secure physical address space;

在Non-security狀態(tài)下,只能訪問Non-secure physical address space,且不能訪問Secure system control resources。

6. virtualization

硬件虛擬化包括指令集虛擬化、異常處理虛擬化、MMU虛擬化、IO虛擬化等多個(gè)議題,比較復(fù)雜,這里先不描述了。

7. 總結(jié)

本文簡單介紹了ARMv8-a中的一些概念,后續(xù)文章將會(huì)重點(diǎn)關(guān)注異常處理模型、security模型、virtualization模型。
編輯:hfy

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 處理器
    +關(guān)注

    關(guān)注

    68

    文章

    19259

    瀏覽量

    229653
  • ARM
    ARM
    +關(guān)注

    關(guān)注

    134

    文章

    9084

    瀏覽量

    367390
  • ARMv8
    +關(guān)注

    關(guān)注

    1

    文章

    35

    瀏覽量

    14158
  • 虛擬內(nèi)存
    +關(guān)注

    關(guān)注

    0

    文章

    77

    瀏覽量

    8058
收藏 人收藏

    評(píng)論

    相關(guān)推薦

    一文詳解Arm架構(gòu)Armv9.6-A中的最新功能

    Arm CPU 是當(dāng)今人工智能 (AI) 賦能軟件的關(guān)鍵,它可解釋、處理和執(zhí)行指令。Arm 指令集架構(gòu) (ISA) 作為硬件和軟件的接口,指示處理器做什么和怎么做。Arm ISA 持續(xù)
    的頭像 發(fā)表于 12-17 10:22 ?686次閱讀
    一文詳解<b class='flag-5'>Arm</b><b class='flag-5'>架構(gòu)</b><b class='flag-5'>Armv</b>9.6-A中的最新功能

    物聯(lián)網(wǎng)如何重新定義智慧城市的未來生活 智慧照明

    物聯(lián)網(wǎng)如何重新定義智慧城市的未來生活 智慧照明
    的頭像 發(fā)表于 12-03 17:56 ?160次閱讀
    物聯(lián)網(wǎng)如何<b class='flag-5'>重新定義</b>智慧城市的未來生活 智慧照明

    ARM技術(shù)是什么?國內(nèi)有哪些ARM廠家呢?一起來了解一下!

    7 :2005年推出,支持多核心設(shè)計(jì),引入了NEON指令集,進(jìn)一步提升了處理器的多媒體處理能力和并行計(jì)算能力。 ARMv8 :2011年推出,采用64位架構(gòu),提供了更大的尋址空間和更高的性能。ARMv8
    發(fā)表于 11-18 16:35

    Armv9 CPU中SVE2的實(shí)際用例

    隨著每一代新產(chǎn)品的推出,Arm CPU 都會(huì)實(shí)現(xiàn)代際性能提升,并引入架構(gòu)改進(jìn),以滿足不斷演進(jìn)的計(jì)算工作負(fù)載的需求。本文將重點(diǎn)介紹三個(gè)用例,以展示 Armv9 CPU 的架構(gòu)
    的頭像 發(fā)表于 10-21 09:54 ?366次閱讀
    <b class='flag-5'>Armv</b>9 CPU中SVE2的實(shí)際用例

    如何學(xué)習(xí)ARM?

    ARM 處理器架構(gòu): 學(xué)習(xí) ARM 處理器的架構(gòu)是學(xué)習(xí)的核心。ARM 架構(gòu)有不同的版本,如
    發(fā)表于 10-11 10:42

    基于高通主板的ARM架構(gòu)服務(wù)器

    架構(gòu)主導(dǎo)服務(wù)器市場,現(xiàn)面臨挑戰(zhàn)。Arm 2008 年入服務(wù)器領(lǐng)域,雖因性能與生態(tài)問題未大突破,但近幾年重新沖刺。 (二)技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng) Arm 的 Neoverse 平臺(tái)不斷發(fā)展。20
    的頭像 發(fā)表于 09-11 10:53 ?505次閱讀

    ARM MCU嵌入式開發(fā) | 基于國產(chǎn)GD32F10x芯片+嵌入的開始

    架構(gòu)選擇,如ARMV8、ARMV7等,均采用了RISC指令集,并通過Thumb和Thumb-2擴(kuò)展指令集進(jìn)一步優(yōu)化了性能和存儲(chǔ)效率。這些特點(diǎn)使得ARM
    發(fā)表于 09-09 14:48

    紫光同芯推出開放式架構(gòu)安全芯片E450R

    2024紫光同芯合作伙伴大會(huì)在北京璀璨啟幕,會(huì)上紫光同芯震撼發(fā)布了其最新技術(shù)結(jié)晶——全球首顆融合開放式硬件與軟件架構(gòu)的安全芯片E450R。這款芯片以其獨(dú)特的雙開放設(shè)計(jì),即開放式硬件架構(gòu)搭配開放式軟件架構(gòu),
    的頭像 發(fā)表于 08-28 16:28 ?610次閱讀

    ARM CORE支持中斷嵌套嗎?GIC中斷控制器支持中斷嵌套嗎?

    在默認(rèn)情況下,本文講述的都是ARMV8-aarch64架構(gòu),gicv3, linux kernel 5.14
    的頭像 發(fā)表于 08-07 09:29 ?738次閱讀
    <b class='flag-5'>ARM</b> CORE支持中斷嵌套嗎?GIC中斷控制器支持中斷嵌套嗎?

    armv8在啟動(dòng)剛開始時(shí)調(diào)用了關(guān)中斷,一直到切換第一個(gè)線程,在哪里開啟的中斷呢?

    例如當(dāng)前使用的armv8芯片,在啟動(dòng)剛開始時(shí)調(diào)用了關(guān)中斷,一直到切換第一個(gè)線程,在哪里開啟的中斷呢? int rtthread_startup(void
    發(fā)表于 07-04 07:00

    Arm推出AI優(yōu)化的Arm終端CSS以及新的Arm Kleidi軟件

    Arm 終端計(jì)算子系統(tǒng) (CSS) 作為新的計(jì)算解決方案,結(jié)合了 Armv9 架構(gòu)的優(yōu)勢(shì),以及基于三納米工藝節(jié)點(diǎn),經(jīng)過驗(yàn)證和證實(shí)為生產(chǎn)就緒的新 Arm CPU 和 GPU 實(shí)現(xiàn),可賦能
    的頭像 發(fā)表于 05-30 11:33 ?643次閱讀
    <b class='flag-5'>Arm</b>推出AI優(yōu)化的<b class='flag-5'>Arm</b>終端CSS以及新的<b class='flag-5'>Arm</b> Kleidi軟件

    移動(dòng)端芯片性能提升,Armv9架構(gòu)新升級(jí)引發(fā)關(guān)注

    “數(shù)碼博主”5月17日的最新爆料指出,聯(lián)發(fā)科積極推進(jìn)Armv9新一代IP BLACKHAWK“黑鷹”的架構(gòu)設(shè)計(jì),預(yù)計(jì)天璣9400芯片將采用這一架構(gòu),有望以“全大核”設(shè)計(jì)再度領(lǐng)跑移動(dòng)SoC CPU性能榜單。
    的頭像 發(fā)表于 05-17 16:51 ?1010次閱讀

    Arm Helium技術(shù)誕生的由來 為何不直接采用Neon?

    經(jīng)過 Arm 研究團(tuán)隊(duì)多年的不懈努力,Arm 于 2019 年推出了適用于 Armv8?M 架構(gòu)Arm Cortex-M 矢量擴(kuò)展技術(shù)
    的頭像 發(fā)表于 02-29 17:01 ?2182次閱讀
    <b class='flag-5'>Arm</b> Helium技術(shù)誕生的由來 為何不直接采用Neon?

    Arm v9芯片新架構(gòu)揭秘

    從中長期來看,隨著單芯片 ARM 核數(shù)增加、基于 ARM 架構(gòu)芯片數(shù)量的上升以及ARM 應(yīng)用場景的增加,公司仍將保持增長。據(jù)公司公告數(shù)據(jù)顯示,2023 財(cái)年,高端芯片采用
    發(fā)表于 02-27 14:14 ?5404次閱讀
    <b class='flag-5'>Arm</b> v9芯片新<b class='flag-5'>架構(gòu)</b>揭秘

    arm架構(gòu)和x86架構(gòu)區(qū)別 linux是x86還是arm

    ARM架構(gòu)和x86架構(gòu)是兩種不同的計(jì)算機(jī)處理器架構(gòu),它們?cè)隗w系結(jié)構(gòu)、指令集、應(yīng)用領(lǐng)域等方面有著明顯的區(qū)別。Linux操作系統(tǒng)則具有廣泛的適配性,可以運(yùn)行在各種
    的頭像 發(fā)表于 01-30 13:46 ?1.8w次閱讀
    主站蜘蛛池模板: 国产人成无码视频在线观看| 日产精品高潮呻吟AV久久| 超级乱淫片午夜电影网99| 亚洲成人黄色片| 琪琪的色原网站| 久草在在线免视频在线观看| 成人综合在线观看| 月夜直播免费看| 岳扒开让我添| 亚洲高清毛片一区二区| 欧美深深色噜噜狠狠yyy| 黑人强伦姧人妻日韩那庞大的| xvideos中文版在线视频| 真人裸交有声性动态图| 亚洲黄色在线观看| 色精品极品国产在线视频| 内射少妇36P九色| 久久久免费观成人影院| 国内精品久久久久影院老司| 高肉黄暴NP文公交车| wwwxx日本| 4399日本电影完整版在线观看免费 | 97视频在线观看免费视频| 亚洲精品午睡沙发系列| 天天综合网网欲色| 日日操日日射| 日本免费无码A专区在线观看| 男生扒开美女尿口戳戳| 美女脱内衣裸身尿口露出来 | 欧美午夜精品久久久久久浪潮 | 夜月视频直播免费观看| 亚洲AV无码国产精品色在线看| 色狠狠xx| 色综合欧美色综合七久久| 日日碰狠狠躁久久躁77777| 日本老人oldmantv乱| 琪琪see色原网色原网站| 前后灌满白浆护士| 秋霞伦理电影在线看| 全黄H全肉细节文短篇| 日本VA在线视频播放|