ARMv8 架构与指令集.学习笔记（1）

mytomorrow

( F5 ?* B! b/ B- e" F8 j; ~0 P2 A
目 录
8 j) \7 I; d6 a! X" ^第1章 ARMv8简介. 3
1.1基础认识. 3
1.2 相关专业名词解释. 3
9 J8 i( k) A5 r第2章 Execution State 4
0 z/ g; c$ D% v1 r; L- @8 Z2.1 提供两种Execution State 4
6 V  Q$ [& f' x% p; Y: ~2.2 决定Execution State的条件. 4
第3章 Exception Level 5
' Q! a9 m: c, d& x: d! k3.1 Exception Level 与Security 5
1 i4 D! z9 w3 A1 Z# [; e3.1.1 EL3使用AArch64、AArch32的对比. 5
& W8 f) J9 f! x( [4 ]3.2 ELx 和 Execution State 组合. 6
' v/ t, g  A+ r+ [$ T" ]3.3路由控制. 7
3.3.1 路由规则. 7
6 J: a$ V# k  e0 q7 {3.3.2 IRQ/FIQ/SError路由流程图. 8
2 @* O; U  k: I) [) h第4章 ARMv8寄存器. 9
4.1 AArch32重要寄存器. 9
1 l7 u8 d9 l0 I+ P! X# G4.1.1 A32状态下寄存器组织. 10
4.1.1 T32状态下寄存器组织. 10
! ~+ v! L& K- Y1 F4.2 AArch64重要寄存器. 11
4.3 64、32位寄存器的映射关系. 11
/ `  V; Y$ j' P6 g7 ?第5章 异常模型. 12
5.1 异常类型描述. 12
5.1.1 AArch32异常类型. 12
& B% R) H" z; E, l0 Q0 i5.1.2 AArch64异常类型. 12
$ L/ _. O" `4 P8 R5.2异常处理逻辑. 13
5.2.1 寄存器操作. 13
% `- Q1 R9 [9 z# `: B$ c5.2.2 路由控制. 14
1 L) _( X% Y1 @  D" A5.3流程图对比. 14
- L$ u, \$ G. R4 S& B" k2 T5.3.1 IRQ 流程图. 15
( z0 \7 a8 q" i& N4 w. U" A4 V5.3.2 Data Abort 流程图. 18
5.4  源代码异常入口. 20
5.4.1 C函数入口. 20
5 I0 e# _' ~& I/ l4 K0 N5.4.2 上报流程图. 20
5.4.3 异常进入压栈准备. 21
- s* l( l* D0 L1 ^, x& P5.4.4 栈布局. 21
6 Z! v  k9 I5 }) K' X第6章 ARMv8指令集. 22
+ [. M6 K: l. V7 p# u/ A6.1 概况. 22
6.1.1 指令基本格式. 22
# f" r6 L& T8 t6.1.2 指令分类. 22
6.2 A64指令集. 22
6.2.1 指令助记符. 23
6.2.2 指令条件码. 23
5 R2 i* Q5 `' `- J5 p- I6.2.3 跳转指令. 24
( v; a9 X; V# t) G) y6 j6.2.4 异常产生和返回指令. 24
6.2.5 系统寄存器指令. 24
6.2.6 数据处理指令. 25
4 |. y  c1 d. S2 X* O6.2.7 Load/Store指令. 27
4 i. f5 J6 z2 G) r* q6.2.8 屏障指令. 31
% t  g$ ]# W9 W6.3 A32 & T32指令集. 31
6.3.1 跳转指令. 31
6.3.2 异常产生、返回指令. 32
6.3.3 系统寄存器指令. 32
6.3.4 系统寄存器指令. 32
6.3.5 数据处理指令. 32
6.3.6 Load/Store指令. 32
6.3.7 IT(if then)指令. 34
/ `2 u$ s5 h( _+ r9 n( o" ]9 B6.3.8 协处理器指令. 34
6.4 指令编码. 34
+ M& B! o; E! b# C6.4.1 A32编码. 34
% u. _. O9 u. N9 v$ M. U7 @3 v3 d6.4.2 T32-16bit编码. 35
6.4.3 T32-32bit编码. 35
9 i0 w( x: P' ^! F" q6.4.4 A64编码. 35
6.4 汇编代码分析. 35
第7章 流水线. 36
7.1 简介. 36
6 G% O5 n" [( }6 q- l, b  x7.1.1 简单三级流水线. 36
7.1.2 经典五级流水线. 36
9 {- }. Q% P% J5 C% ~1 v& y1 E7.2 流水线冲突. 37
7.3 指令并行. 37
4 H, S% {) ^. Y' F8 W, `
* o  ]( o3 u" ]: |) x
; I3 J2 }8 g- p0 V& `3 {


4 u: Y" _8 Z' m2 M1 f
$ O3 x+ e. R! e' l6 I2 [6 A第1章 ARMv8简介
3 l) @" Z% U% W  t5 l
3 p  x. R/ N/ B: _+ j/ `1.1基础认识
/ d1 R) s) w% R% o0 U. y# A! m. D2 O

8 _5 V3 m3 v6 J8 qARMv8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。
2 r, V- y& z$ q/ R+ a

$ I2 B$ |* e$ j8 P1.2 相关专业名词解释

$ W3 K1 [5 t4 S, N
% u0 B: Y# y$ W/ nAArch32                    描述32bit Execution State
8 k5 c- W( a% U  N2 V8 oAArch64                    描述64bit Execution State
A32、T32                  AArch32 ISA （Instruction Architecture）
A64                          AArch64 ISA （Instruction Architecture）
( X' ]# l8 w4 Z; R, @  @Interprocessing          描述AArch32和AArch64两种执行状态之间的切换
# g' i" ?" E) f1 Q1 O+ U; x: p& wSIMD                       Single-Instruction, Multiple-Data （单指令多数据）

$ F" c# I) h  q$ a1 B+ _
3 l: E5 b3 t8 F4 K(参考文档：ARMv8-A Architecture reference manual-DDI0487A_g_armv8_arm.pdf)


- ~! A* Q( b2 e& z% Z第2章 Execution State
3 h/ @+ I2 s! i! b0 i; Q' \2 [7 \

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- O, Q  Q  a0 B1 [2 c2 j0 S
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