ARMv8 架构与指令集.学习笔记（1）

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/ B, _, ^3 ~/ ?; }& v- {. R目 录
' V5 E7 R, v4 K  L第1章 ARMv8简介. 3
1.1基础认识. 3
' W* P" N) k- k) A) R$ M6 f1.2 相关专业名词解释. 3
第2章 Execution State 4
2.1 提供两种Execution State 4
+ V$ k9 l2 u0 g; E3 {# \* J2.2 决定Execution State的条件. 4
第3章 Exception Level 5
0 e9 m) J1 ^0 O5 w  M5 S% k3.1 Exception Level 与Security 5
3.1.1 EL3使用AArch64、AArch32的对比. 5
3.2 ELx 和 Execution State 组合. 6
+ N4 G, ^/ X8 t# f/ O( O; ]1 ?3.3路由控制. 7
3.3.1 路由规则. 7
3.3.2 IRQ/FIQ/SError路由流程图. 8
# @* Y5 O: Q. C( Y4 M3 N第4章 ARMv8寄存器. 9
4.1 AArch32重要寄存器. 9
4.1.1 A32状态下寄存器组织. 10
% o) ]" H& i9 b6 ?; u5 @4 s/ q+ t4.1.1 T32状态下寄存器组织. 10
4.2 AArch64重要寄存器. 11
+ X5 A  F7 H( f/ w/ ?4.3 64、32位寄存器的映射关系. 11
& f) j) n9 j  v8 a第5章 异常模型. 12
; k6 U' z! t/ p- _2 r1 J5.1 异常类型描述. 12
9 x' G; C; R4 d3 R5.1.1 AArch32异常类型. 12
5 K: K# Y7 z9 v0 S5 o/ W  }5.1.2 AArch64异常类型. 12
5.2异常处理逻辑. 13
5.2.1 寄存器操作. 13
5.2.2 路由控制. 14
( C. Q/ }" v. u% M: ~& ?5 {5.3流程图对比. 14
: h- p! v; n  ?5.3.1 IRQ 流程图. 15
5 f. ^4 W2 \# f3 o1 C; k- c" J1 f' W5.3.2 Data Abort 流程图. 18
5.4  源代码异常入口. 20
9 ~: o( Q$ D+ G( c5.4.1 C函数入口. 20
) D1 Q* j5 J2 R% E4 [# A, g2 ~5.4.2 上报流程图. 20
5.4.3 异常进入压栈准备. 21
2 x& k3 \5 M- F) ?& Y" t5.4.4 栈布局. 21
第6章 ARMv8指令集. 22
2 V- x1 u5 G' c; u; X: g+ h; w( d5 i6.1 概况. 22
2 M" ]/ |7 A& Z6.1.1 指令基本格式. 22
4 @' w, b0 t' f, i/ {* }, j6.1.2 指令分类. 22
8 W" t9 O% _/ u6 X0 G6 y6.2 A64指令集. 22
6.2.1 指令助记符. 23
0 h  n5 V& V& r6.2.2 指令条件码. 23
6.2.3 跳转指令. 24
( \: [5 b( U' @. }4 K# W  M6.2.4 异常产生和返回指令. 24
; l% F- _6 X; A6.2.5 系统寄存器指令. 24
6.2.6 数据处理指令. 25
, w; U/ v& }# ?2 v0 {* }( \3 X6.2.7 Load/Store指令. 27
6.2.8 屏障指令. 31
6.3 A32 & T32指令集. 31
& j+ v$ g& t! B; d4 x" T6.3.1 跳转指令. 31
. y: J  F7 L% g! P6.3.2 异常产生、返回指令. 32
1 W) J7 o% I  m; P$ q9 E6.3.3 系统寄存器指令. 32
: m$ e3 M5 N1 N& N4 k6.3.4 系统寄存器指令. 32
6.3.5 数据处理指令. 32
  D0 f+ G) k8 [7 V2 f4 o6.3.6 Load/Store指令. 32
, a: x) ~) U: v" @. M6.3.7 IT(if then)指令. 34
3 m7 \: l! I% z% ^6.3.8 协处理器指令. 34
- ]0 r% s5 {; ]" `6.4 指令编码. 34
5 U* o3 d& t* @9 U3 y6.4.1 A32编码. 34
% T. V3 x# e0 w6.4.2 T32-16bit编码. 35
6 c! v9 c: a9 A6.4.3 T32-32bit编码. 35
: z( T  @, u# C1 b  N6.4.4 A64编码. 35
6.4 汇编代码分析. 35
第7章 流水线. 36
* E2 W' X$ G* y$ H& s! _7.1 简介. 36
$ I, f0 m3 D$ |! X7.1.1 简单三级流水线. 36
7.1.2 经典五级流水线. 36
7.2 流水线冲突. 37
1 L8 ^4 q  d( x4 y# }+ v7.3 指令并行. 37


% `7 }, I+ y+ o& |0 E
% j  i0 W' o4 T2 U! ?2 e

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第1章 ARMv8简介
) r6 n0 o! h% m5 _$ X9 ?; B
1.1基础认识
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ARMv8的架构继承以往ARMv7与之前处理器技术的基础，除了现有的16/32bit的Thumb2指令支持外，也向前兼容现有的A32(ARM 32bit)指令集，基于64bit的AArch64架构，除了新增A64(ARM 64bit)指令集外，也扩充了现有的A32(ARM 32bit)和T32(Thumb2 32bit）指令集，另外还新增加了CRYPTO(加密)模块支持。
8 ~4 n  P4 K: {. ~, L
1 I( \; W: }- o9 ]2 W
1.2 相关专业名词解释
- e) V2 D. ?6 w; \3 B) z+ W
, m! D8 v4 B: |" ?" n2 q
AArch32                    描述32bit Execution State
! V4 X& N  v- Z- gAArch64                    描述64bit Execution State
A32、T32                  AArch32 ISA （Instruction Architecture）
: `. |7 o2 b$ k+ R1 aA64                          AArch64 ISA （Instruction Architecture）
6 a, Y5 h6 ]/ R; }3 o' sInterprocessing          描述AArch32和AArch64两种执行状态之间的切换
SIMD                       Single-Instruction, Multiple-Data （单指令多数据）

: a# U/ ]8 a! p1 x
(参考文档：ARMv8-A Architecture reference manual-DDI0487A_g_armv8_arm.pdf)
0 U7 `$ d3 k/ {; o* L7 \# T& h
/ T8 k9 {0 f' `8 G' z. Y) C
第2章 Execution State

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shadowsong

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greensmile

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