第六章 Arm 微架构「System」
全文3000字,预计阅读时长:8分钟
适用于从事ARM软硬件设计、开发、调试的工程师、教师以及学生
对于大部分开发者来讲,ARM架构知识一直存放于盲盒之中,知之甚少;而ARM架构知识是ARM结构化知识中非常关键的一部分,它的缺失,会导致我们对于问题的系统化思考难以进行。所以增设了《ARM架构知多少-A系列》专栏来和大家一起学习ARM架构,完善知识结构,拓展系统思考边界。
这篇文章还处于书写过程中,请大家耐心等待~
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概念
指令
通常,我们所说的ARM架构指的是ARM的体系结构。与组成原理不同,体系结构描述的是ARM的各个功能属性,是使用ARM的接口抽象,而组成原理描述的是各个功能属性或接口的具体实现原理。
指令集
从系统角度来看,小结构构成了大结构,简单结构构成复杂结构,能够独立运作的结构单元构成了子系统结构,子系统结构相互连接交互构成系统结构。
类比
房屋建筑
1.房屋从功能角度看,有卧室、厨房、客厅、卫生间;从组成角度来看,由钢筋、混凝土、空心砖、管道组成;从系统的角度来看包含了卧室子系统、厨房子系统、客厅子系统、卫生间子系统、连接各个子系统的走廊、各个子系统运行的外部依赖水、电、煤气等。
2.房屋中的板楼、塔楼是根据不同的思想/方法论形成的不同房屋架构分支;住宅、公寓是架构分支针对不同领域推出的系列。
3.塔楼、板楼架构也在不断演进,形成不同的版本,比如10年前的板楼和现如今的板楼架构是有差异的。
4.设计公司针对不同的项目设计房屋架构图纸,开发商根据图纸以及部分定制建筑房屋,购买者根据其需求对房屋进行装修,住户根据其偏好进行使用。
翅膀
1.TBD
2.TBD
3.TBD
4.TBD
原理
ARM架构是一种计算机架构;
计算机理论模型源于图灵机,图灵机是一种计算模型,是一种抽象的数学计算;数学计算离不开数和运算,即数据和操作;
计算机架构源于冯诺依曼架构、哈佛架构,从图灵到冯诺依曼,计算机从理论世界走进了现实世界。
在物理世界,数据需要存储媒介,在计算机中与之对应的两个概念就是寄存器;而与操作对应的就是指令,指令组成了指令集。
在计算机中寄存器和指令集构成了编程模型,对应于抽象的计算模型。加上支撑编程模型的其他部件,构成了指令集架构(ISA,Instruction Set Architecture)。
TBD,这里再增加系统架构的描述,系统架构是那些总线架构,外部接口架构这种
图说
介绍指令集。
总结
对文章内容进行归纳总结,对价值&重要性进行说明,
前言:基本内容/知识体系、目的意图、价值、展望
参考
- ARM A Profile Architecture Reference
- ARM64指令集
附录
ARM CPU手机端市场份额:>99%
ARM CPU笔记本市场份额: 1.4%(2020),12.7%(2022),30%(2026)
ARM CPU服务器市场份额: 2.7%(2020),7.9% (2022),50%(2026)
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