ARM ARMアーキテクチャと命令セット、Thumb命令セットは、あなたは何を知っていますか?

https://www.sohu.com/a/339622340_100281310

ARMは、設立後数年で、ケンブリッジ、イギリスで1991年に設立された、エンジニアは、パニックを持っている任意の時点で失業の恐れ、平凡なパフォーマンスをARM。この場合、ARMは自社の製品戦略を変更することを決めた - 彼らはもはや農産物チップではなく、他の企業、すなわち「パートナーシップ」オープンモードへの移行のチップ設計への道を許可します。

私は、ARMに属して新しい時代を作成し、このパターンを期待していませんでした。

撮影したARMのIP(知的財産権、知的財産)ビジネスモデルのライセンスで、ワンタイム・ライセンス料およびロイヤルティ技術的な手数料を受け取ります。

プロセッサ、POPおよびアーキテクチャライセンス:具体的には、ARMは、3ライセンスを持っています。

プロセッサライセンスは、ARM設計のプロセッサを使用し、他の当事者がオリジナルのデザインを変更することはできませんが、あなたは自分のニーズに応じた製品の周波数、消費電力を調整し、その上でできる権限のパートナーを指します。

POP(プロセッサの最適化パック、プロセッサの最適化パッケージは)保証性能のプロセッサを生成するために特定のプロセスで設計を容易にするため、許可されたパートナーへの販売用に最適化されたARMプロセッサの高度な形式のプロセッサライセンスを許可されています。

ARMアーキテクチャのライセンスが許可されたパートナーは、独自のアーキテクチャを使用しますで、自分のニーズプロセッサに応じて設計することはその簡単な(ようになっている後にクアルコムのKraitアーキテクチャとAppleのスウィフトアーキテクチャ、など、ARMの設計の承認を得た後に完了しています)。だから、ライセンス料およびロイヤルティは、ARMの収入の主な情報源となりました。また、売上高は、ソフトウェアツールと技術サポートサービスです。

まず、ARMマイクロプロセッサと機能の応用分野

ARMプロセッサ市場カバレッジほとんど、幅広いベースの32ビットARMマイクロプロセッサ技術の開発動向は、市場シェアは現在80%に達しています。ICメーカーの大半は、独自のARMアーキテクチャのチップを立ち上げました。私たちのZTEIC、大唐テレコム、Huawei社ハス、SMIC上海華虹、ならびにテキサス・インスツルメンツなどの一部の外資系企業、STMicroelectronics社、フィリップス、インテル、サムスン電子などARMコアに基づいて独自のデザインを開始しましたプロセッサ。

工業用制御:32としてRISCアーキテクチャ、ARMコアマイクロチップに基づくハイエンドマイクロコントローラ市場でのシェアの大半を占めるだけでなく、徐々にローエンドのマイクロコントローラ・アプリケーション、ARMマイクロコントローラに拡張低消費電力、費用対効果の高い、それは伝統的な8月16日ビットマイクロコントローラに挑戦。

ワイヤレス通信:ARMの技術を用いた無線通信機器の85%以上、ますます連結の分野では、その高い性能と低コストの位置のためにARMがあります。

ネットワーク機器:ブロードバンド技術の振興では、ARMテクノロジを使用してADSLチップが徐々に競争優位性を獲得しています。また、ARMは、音声およびビデオ処理に行われ、最適化、および幅広い支持を受けて、だけでなく、DSPのアプリケーションのための課題となってきました。

民生用電子機器:ARMの技術が広く普及し、デジタルオーディオプレーヤー、デジタルセットトップボックスやゲーム機に使用されています。

イメージングおよびセキュリティ製品:ARMテクノロジーの大半で今人気のあるデジタルカメラやプリンタ。電話32 SIMスマートカードはまた、ARMテクノロジを使用しています。

ARMプロセッサの機能:

図1に示すように、小型、低消費電力、低コスト、高性能。

2,8 / 16ビットデバイスとよく両立させることができる、親指(16ビット)/ ARM(32ビット)デュアル命令セットをサポートします。

図3に示すように、レジスタの広範な使用、命令実行速いです。

図4に示すように、ほとんどのデータ操作は、レジスタに終了します。

図5に示すように、柔軟で簡単なアドレッシングモード、高効率。

図6に示すように、命令長が固定されています。

二、ARMいくつかの重要な概念に関連します

1.ノイマン型

ノイマン型の機能:

Aは、データおよび命令は、データが同じデータ・バスを使用してフェッチ命令をフェッチ、同一の記憶領域に記憶されています。

Bは、初期のほとんどのコンピュータで使用されます。

C、ARM7--ノイマン型はシンプルですが、遅いです。あなたは、データをフェッチ同時に取ることはできません。

2.ハーバードシステム

特長:

A、別のプログラムとデータメモリ。

Bは、それぞれが独自のバスを持って、より大きなメモリ帯域幅を提供します。

デジタル信号処理に適したC、。

D、DSPのほとんどはハーバードアーキテクチャです。

プログラム、データ、プログラム及びデータの共有:E、ARM9ハーバード構造と同じサイクルでフェッチフェッチは、速度の増加は、修飾されたハーバード・アーキテクチャは、3つのメモリ領域に分割されます。

複雑な命令セットの特性3.CISC

命令およびアドレッシングモードを有する多数

B、8/2原理:プログラム命令のわずか80%20%

Cは、ほとんどのアプリケーションは、実行することができます命令の少量しか使用しています。

D、CISC CPUは富ユニット回路、従って強力な、大面積、高電力消費を含んでいます。

4.RISC縮小命令セットの特長

Aは、チャネルにのみだけの簡単な操作を提供し、最も有用な命令が含まれています。

Bは、チャネルデータは、各命令の迅速な実行を確実にします。

C、ロードストアアーキテクチャ - レジスタと外部メモリとの間でデータの送信を完了するためにデータを処理する専用レジスタ、ロード・ストア命令のプロセッサ。

Dは、CPUハードウェアアーキテクチャの設計が簡単になるように、RISC CPUユニット回路は以下を含むので、小面積、低消費電力。

CISCと5.RISCの主な違い

レジスタのA、

RISC命令セットは:ストレージへの迅速なアクセスを提供するために、データ、アドレスレジスタのすべてのデータ操作を保存することができ、それぞれが複数の汎用レジスタを、持っています。

CISC命令セット:特定の目的のために使用される特殊目的の複数のレジスタ。

B、LOADの-store構造

RISCアーキテクチャ:CPUのみプロセスデータレジスタと外部メモリの間のデータ転送を完了するために-store指示独立した専用の負荷を使用して、登録します。(多重アクセス、外部メモリを回避しながら繰り返し、レジスタに格納されたデータを用いても、別々のメモリアクセス、処理および格納をすることができる消費)。

CISC構造:それは直接メモリ内のデータを処理することができます。

三、ARMストレージフォーマット

ARMは、データ(1バイト)、各メモリセルに割り当てられたメモリアドレスを格納するための8ビットのメモリセルです。

ARMメモリは、アドレス0から始まるバイトの線形結合とみなします。32ビットマイクロプロセッサとして、ARMアーキテクチャは、4ギガバイトの最大アドレス空間(232バイト)をサポートします。優先順位の順に、第二の場所に格納された第七のバイトに4バイト目からワードデータに格納された第1のデータワードを配置するゼロバイト目から3バイト。4つの16ビット・データを使用してアドレス部に32ビットのワードデータは、2つの半分のアドレスセルを使用します。したがって、問題は、データ・ワードまたは格納されたハーフワードの順序があります。ビッグエンディアンとリトルエンディアンフォーマットとして知られている2つの方法で、ARMアーキテクチャを格納ワードデータ。

ビッグエンディアン形式(ビッグエンディアン):最下位アドレスとデータ・ワードの下位バイトに格納されるワードデータの上位バイトは、上位アドレスに格納されます。

リトルエンディアン(低エンディアン):ビッグエンディアンストレージフォーマットとは対照的に。データ・ワードの下位バイトに保存されている低アドレスは、アドレスは、データの上位ワードの上位バイトに格納されます。デフォルト設定はリトルエンディアン形式です。

あなたは本当にCPUのハイエンドモデルの大きさを知っていますか?

四、親指技術

ARM RISCアーキテクチャの開発は、低消費電力、小型、高性能のソリューションで提供されています。コードの長さの問題を解決するために、ARMアーキテクチャは、Tバリアントを増加ARM技術の大きな特徴であるThumb命令セット、新しいコマンドシステムを開発しました。

親指は、ARMアーキテクチャを拡張したものです。これは、命令フォーマットに標準出力の32ビットARM命令セット36は16ビットのオペコードに再コンパイルすることができています。これは、高いコード密度をもたらすでしょう。

親指ARMアーキテクチャプロセッサの状態を容易にThumb命令セットの動作状態に切り替えることができる16ビットThumb命令セット状態です。

ARM命令セットと命令セットは.Thumb次のような制限を比較しました:

図1に示すように、同じ動作が完了すると、Thumb命令は、典型的には、より多くの命令を必要とするので、アプリケーションより適切なARM命令セットを要求するランタイムシステム。

2、Thumb命令セットは、例外処理中に必要な命令の一部が含まれていない必要な場合、アボート、またはARM命令ので、この制限は、Thumb命令および必要と組み合わせて使用​​するARM命令を決定します。

おすすめ

転載: www.cnblogs.com/qiyuexin/p/12609268.html