ARMv8 架构与指令集.学习笔记（6）

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目 录
! R9 V+ m5 Z4 V& N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
第2章 Execution State 4
2.1 提供两种Execution State 4
. c2 J4 G. P: k$ H2.2 决定Execution State的条件. 4
第3章 Exception Level 5
3.1 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
& b* A6 p  m! t8 H$ G) c' d3.3路由控制. 7
; Z: `3 p& P# N; g% Z! Y3.3.1 路由规则. 7
- L9 d  D/ q3 W* S6 O, ~3.3.2 IRQ/FIQ/SError路由流程图. 8
+ P5 m. m9 V, R  U- I第4章 ARMv8寄存器. 9
" q/ W+ y: }6 t, J: y4 q1 K0 S4.1 AArch32重要寄存器. 9
4.1.1 A32状态下寄存器组织. 10
3 H& D/ O) ?2 }# ~+ j( G2 U4.1.1 T32状态下寄存器组织. 10
% g$ c$ @8 _( }& c) Q4.2 AArch64重要寄存器. 11
" f$ [+ K- W* H& w- Y; k4.3 64、32位寄存器的映射关系. 11
5 ^: e7 a# J% ?  `) _" }第5章 异常模型. 12
5.1 异常类型描述. 12
5 |9 d) i; ~) D0 A( W5.1.1 AArch32异常类型. 12
3 ~! C. |: I5 A& I% @& H4 F( J5.1.2 AArch64异常类型. 12
5.2异常处理逻辑. 13
; o4 q# b; u2 d& r% y( ~3 {5.2.1 寄存器操作. 13
) a7 }% k( ?! ]+ G0 P5.2.2 路由控制. 14
- O  p- R0 n! Y0 I$ g3 p) C( l! b5.3流程图对比. 14
- m- w- O; z7 m2 _2 B+ }5.3.1 IRQ 流程图. 15
5.3.2 Data Abort 流程图. 18
5.4  源代码异常入口. 20
/ Y+ a) |2 s4 W6 l" I7 ^5.4.1 C函数入口. 20
5.4.2 上报流程图. 20
5.4.3 异常进入压栈准备. 21
- b: u0 _' M- V5 l5.4.4 栈布局. 21
第6章 ARMv8指令集. 22
6.1 概况. 22
6.1.1 指令基本格式. 22
6.1.2 指令分类. 22
( k$ A" ^" @( ]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
! Z& ]# {3 Q6 m) d, H/ P# `# ~6.2.3 跳转指令. 24
6.2.4 异常产生和返回指令. 24
7 f  I: I8 H- {6.2.5 系统寄存器指令. 24
! o$ u  K- `* u! `9 c  |' j- ~6.2.6 数据处理指令. 25
6.2.7 Load/Store指令. 27
2 d4 A: t  B0 x/ _; S! |6.2.8 屏障指令. 31
6.3 A32 & T32指令集. 31
  e& X" s5 r* P+ p% |% ~+ r6.3.1 跳转指令. 31
6.3.2 异常产生、返回指令. 32
; _. a( k, g$ T5 t+ E0 X( x2 P) t6.3.3 系统寄存器指令. 32
6.3.4 系统寄存器指令. 32
/ U4 U9 h4 O4 A& F: v) t5 ]( U" y- j6.3.5 数据处理指令. 32
7 y% Y+ g9 t; t0 O6.3.6 Load/Store指令. 32
. F: j8 q, }0 z* G8 |) W' O6.3.7 IT(if then)指令. 34
6.3.8 协处理器指令. 34
6.4 指令编码. 34
6.4.1 A32编码. 34
% s$ e# A% r! O4 ^4 Y3 \: s8 k6.4.2 T32-16bit编码. 35
6.4.3 T32-32bit编码. 35
第7章 流水线. 36
9 X/ R2 n4 I) A7.1 简介. 36
7.1.1 简单三级流水线. 36
7.1.2 经典五级流水线. 36
7 H. W. S: N, W; Z7.2 流水线冲突. 37
7.3 指令并行. 37

7 U' z! @( [3 y: u

: M# R( w1 Y/ {2 r" `5 O

% X9 q) t4 o1 W: ]9 P, M* L

9 M0 V9 i6 N3 w# a' i

第7章 流水线

4 l: |& U" O" J  D: }( \; x

7.1 简介

1、不能减少单指令的响应时间，和single-cycle指令的响应时间是相同的

2、多指令同时使用不同资源，可提升整体单cycle内的指令吞吐量，极大提高指令执行效率

3、指令执行速率被最慢的流水线级所限制，执行效率被依赖关系限制影响

7.1.1 简单三级流水线

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