第6章ARM Cortex-A8處理器(2014年4月1日)

1、共35頁(yè)1第第6 6章章 ARM Cortex-A8ARM Cortex-A8處理器處理器 1 1學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)本章的主要內(nèi)容本章的主要內(nèi)容1 1、Cortex-A8Cortex-A8處理器處理器 技術(shù)特點(diǎn)技術(shù)特點(diǎn)；2 2、Cortex-A8Cortex-A8內(nèi)部?jī)?nèi)部 功能及特點(diǎn)功能及特點(diǎn)；3 3、Cortex-A8Cortex-A8內(nèi)核工作模式內(nèi)核工作模式；4 4、Cortex-A8Cortex-A8存儲(chǔ)系統(tǒng)。存儲(chǔ)系統(tǒng)。共35頁(yè)2本章教學(xué)要求本章教學(xué)要求 介于介于后期課程后期課程及及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采用的采用的是基于是基于 Cortex-A8Cortex-A8 處理器，本章主處理器，本章主要講述該

2、處理器的要講述該處理器的 特點(diǎn)特點(diǎn) 和和 功能功能。要求大家了解這些內(nèi)容。要求大家了解這些內(nèi)容。 共35頁(yè)36.1 6.1 ARM Cortex-A8ARM Cortex-A8 處理器技術(shù)特點(diǎn)處理器技術(shù)特點(diǎn) ARM Cortex-A8 ARM Cortex-A8處理器是一款適用于處理器是一款適用于 復(fù)雜操作系統(tǒng)復(fù)雜操作系統(tǒng) 及及 用戶應(yīng)用用戶應(yīng)用 的應(yīng)用處理的應(yīng)用處理器，支持器，支持 智能能源管理智能能源管理（Intelligent Intelligent Energy MangerEnergy Manger，IEMIEM ）技術(shù)的）技術(shù)的ARM ARM ArtisanArtisan庫(kù)庫(kù)及及先

3、進(jìn)的泄漏控制技術(shù)先進(jìn)的泄漏控制技術(shù)，使得，使得Cortex-A8Cortex-A8處理器實(shí)現(xiàn)了處理器實(shí)現(xiàn)了 非凡的速度非凡的速度 和和 功耗效率功耗效率。共35頁(yè)4 在在 65nm65nm 工藝下，工藝下，ARM Cortex-A8ARM Cortex-A8處處理器的功耗不到理器的功耗不到 300mW300mW，能夠提供高性能，能夠提供高性能和低功耗。它和低功耗。它 第一次第一次 為低費(fèi)用、高容量為低費(fèi)用、高容量的產(chǎn)品帶來(lái)了的產(chǎn)品帶來(lái)了 臺(tái)式機(jī)級(jí)別的性能臺(tái)式機(jī)級(jí)別的性能。 Cortex-A8 Cortex-A8 處理器是處理器是第一款第一款基于下一基于下一代代 ARMv7ARMv7 架構(gòu)的應(yīng)用

4、處理器，使用了能架構(gòu)的應(yīng)用處理器，使用了能夠帶來(lái)夠帶來(lái)更高性能更高性能、更低功耗更低功耗和和更高代碼密更高代碼密度度的的Thumb-2Thumb-2技術(shù)技術(shù)。共35頁(yè)5 它首次采用了強(qiáng)大的它首次采用了強(qiáng)大的 NEONNEON 信號(hào)處理信號(hào)處理擴(kuò)展集，為擴(kuò)展集，為 H.264 H.264 和和 MP3MP3 等媒體編解碼等媒體編解碼提供加速。提供加速。 Cortex-A8 Cortex-A8 的解決方案還包括的解決方案還包括Jazelle-RCTjavaJazelle-RCTjava 加速技術(shù)，對(duì)加速技術(shù)，對(duì)實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)（JTTJTT）和）和動(dòng)態(tài)調(diào)整編譯動(dòng)態(tài)調(diào)整編譯（DACDAC）提供最）提供最優(yōu)化

5、，同時(shí)優(yōu)化，同時(shí)減少內(nèi)存減少內(nèi)存占用空間高達(dá)占用空間高達(dá)3 3倍倍。NEON NEON 技術(shù)可加速多媒體和信號(hào)處理算法（如技術(shù)可加速多媒體和信號(hào)處理算法（如視頻編碼視頻編碼/ /解碼、解碼、2D/3D 2D/3D 圖形、游戲、音頻和圖形、游戲、音頻和語(yǔ)音處理、圖像處理技術(shù)、電話和聲音合語(yǔ)音處理、圖像處理技術(shù)、電話和聲音合成），其性能至少為成），其性能至少為 ARMv5 ARMv5 性能的性能的 3 3 倍，倍，為為 ARMv6ARMv6 SIMD SIMD 性能的性能的 2 2 倍。倍。 共35頁(yè)6 該處理器配置了先進(jìn)的該處理器配置了先進(jìn)的超標(biāo)量體系結(jié)超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)流水線構(gòu)流水線，能夠，能夠同

6、時(shí)執(zhí)行多條指令同時(shí)執(zhí)行多條指令。 處理器集成了一個(gè)可調(diào)尺寸的處理器集成了一個(gè)可調(diào)尺寸的二級(jí)二級(jí)高速緩沖存儲(chǔ)器高速緩沖存儲(chǔ)器，能夠同高速的，能夠同高速的 16KB 16KB 或者或者 32KB32KB 一級(jí)高速緩沖存儲(chǔ)器一級(jí)高速緩沖存儲(chǔ)器一起工一起工作，從而達(dá)到作，從而達(dá)到最快的讀取速度最快的讀取速度和和最大的最大的吞吐量吞吐量。新處理器還配置了用于。新處理器還配置了用于安全交安全交易易和和數(shù)字版權(quán)管理數(shù)字版權(quán)管理的的 Trust ZoneTrust Zone 技術(shù)。技術(shù)。1313級(jí)級(jí)共35頁(yè)7 Cortex-A8Cortex-A8處理器使用了先進(jìn)的處理器使用了先進(jìn)的 分支預(yù)測(cè)技術(shù)分支預(yù)測(cè)技術(shù)，

7、并且具有專(zhuān)用的，并且具有專(zhuān)用的 NEONNEON整型和浮點(diǎn)型整型和浮點(diǎn)型 流水線流水線進(jìn)行進(jìn)行媒體媒體和信號(hào)處理和信號(hào)處理。在使用小于。在使用小于 4mm4mm2 2 的硅的硅片及低功耗的片及低功耗的 65nm 65nm 工藝情況下，工藝情況下，Cortex-A8Cortex-A8處理器的運(yùn)行頻率將高于處理器的運(yùn)行頻率將高于600MHz600MHz（不包括（不包括NEONNEON追蹤技術(shù)和二級(jí)追蹤技術(shù)和二級(jí)高速緩沖存儲(chǔ)器）。高速緩沖存儲(chǔ)器）。共35頁(yè)8 在高性能的在高性能的 90nm90nm 和和 65nm65nm 工藝下，工藝下，Cortex-A8Cortex-A8處理器運(yùn)行頻率最高可達(dá)處理

8、器運(yùn)行頻率最高可達(dá) 1GHz1GHz，能夠滿足高性能消費(fèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的，能夠滿足高性能消費(fèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的需要。需要。共35頁(yè)96.26.2 Cortex-A8 Cortex-A8 內(nèi)部功能及特點(diǎn)內(nèi)部功能及特點(diǎn) Cortex-A8 Cortex-A8 處理器是一款處理器是一款高性能高性能、低低功耗功耗的處理器芯片，并且支持的處理器芯片，并且支持CacheCache、虛、虛擬存取，它的特性如下：擬存取，它的特性如下：（1 1）完全執(zhí)行）完全執(zhí)行 V7-A V7-A 體系指令集；體系指令集；（2 2）可配置）可配置 6464位位 或或 128128位位 AMBA AMBA 高速高速總線接口總線接口 AXIA

9、XI；（3 3）具有一個(gè)集成的整型流水線；）具有一個(gè)集成的整型流水線；Advanced Microcontroller Bus Architecture Advanced eXtensible Interface 共35頁(yè)10（4 4）具有一個(gè)）具有一個(gè) NEONNEON 技術(shù)下執(zhí)行技術(shù)下執(zhí)行 SIMD/VFP SIMD/VFP 的流水線；的流水線；（5 5）支持動(dòng)態(tài)分支預(yù)取，全局歷史緩存，）支持動(dòng)態(tài)分支預(yù)取，全局歷史緩存，8 8入口返回棧；入口返回棧；（6 6）具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)）具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)/ /指令指令MMUMMU；（7 7）16KB/32KB16KB/32KB可配置可配置1 1級(jí)級(jí)Cac

10、heCache；（8 8）具有帶）具有帶 奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn) 及及 ECCECC校驗(yàn)校驗(yàn) 的的2 2級(jí)級(jí)CacheCache； Single Instruction Single Instruction Multiple Data Multiple Data 單指令多重?cái)?shù)單指令多重?cái)?shù)據(jù)據(jù)/ VFP / VFP 提供大多數(shù)適用于浮提供大多數(shù)適用于浮點(diǎn)運(yùn)算的應(yīng)用點(diǎn)運(yùn)算的應(yīng)用 共35頁(yè)11（9 9）支持）支持 ETMETM 的非侵入式調(diào)試；的非侵入式調(diào)試；（1010）具有靜態(tài)）具有靜態(tài)/ /動(dòng)態(tài)電源管理功能。動(dòng)態(tài)電源管理功能。ARMv7ARMv7體系指令集方面表現(xiàn)如下特點(diǎn)：體系指令集方面表現(xiàn)如下特點(diǎn)：

11、（1 1）支持）支持ARN Thumb-2ARN Thumb-2高密度指令集；高密度指令集；（2 2）使用）使用ThumbEEThumbEE，執(zhí)行環(huán)境加速；，執(zhí)行環(huán)境加速；（3 3）完全擴(kuò)展體系加強(qiáng)了安全應(yīng)用的可）完全擴(kuò)展體系加強(qiáng)了安全應(yīng)用的可靠性；靠性；嵌入式跟蹤宏單元嵌入式跟蹤宏單元 共35頁(yè)12（4 4）先進(jìn)的）先進(jìn)的 SIMD SIMD 體系技術(shù)用于加速多體系技術(shù)用于加速多媒體應(yīng)用；媒體應(yīng)用；（5 5）支持）支持 VFPVFP 第三代向量浮點(diǎn)運(yùn)算。第三代向量浮點(diǎn)運(yùn)算。共35頁(yè)136.3 6.3 Cortex-A8Cortex-A8 內(nèi)核工作模式內(nèi)核工作模式 Cortex-A8Corte

12、x-A8 基于基于 ARMv7-AARMv7-A 架構(gòu)，架構(gòu)，共有共有 8 8 種工作模式：種工作模式：（1 1）用戶模式（）用戶模式（UserUser） 簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng) UsrUsr，正常程序執(zhí)行模式，大部，正常程序執(zhí)行模式，大部分任務(wù)執(zhí)行在這種模式下；分任務(wù)執(zhí)行在這種模式下；（2 2）快速中斷模式（）快速中斷模式（FIQFIQ） 簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng) FiqFiq，當(dāng)一個(gè)，當(dāng)一個(gè)高優(yōu)先級(jí)高優(yōu)先級(jí)（fastfast）中斷產(chǎn)生時(shí)將會(huì)進(jìn)入這種模式，一般用于中斷產(chǎn)生時(shí)將會(huì)進(jìn)入這種模式，一般用于高速數(shù)據(jù)傳輸和通道處理高速數(shù)據(jù)傳輸和通道處理；共35頁(yè)14（3 3）外部中斷模式（）外部中斷模式（IRQIRQ） 簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng)

13、IrqIrq，當(dāng)一個(gè)，當(dāng)一個(gè)低優(yōu)先級(jí)低優(yōu)先級(jí)（normalnormal）中斷產(chǎn)生時(shí)將會(huì)進(jìn)入這種模式，一般用于中斷產(chǎn)生時(shí)將會(huì)進(jìn)入這種模式，一般用于通常的中斷處理通常的中斷處理；（4 4）特權(quán)模式（）特權(quán)模式（SupervisorSupervisor） 簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng) SvcSvc，當(dāng)，當(dāng) 復(fù)位復(fù)位 或或 軟中斷指令軟中斷指令 執(zhí)行時(shí)進(jìn)入這種模式，是一種供執(zhí)行時(shí)進(jìn)入這種模式，是一種供 操作系操作系統(tǒng)統(tǒng) 使用的保護(hù)模式；使用的保護(hù)模式；共35頁(yè)15（5 5）數(shù)據(jù)訪問(wèn)終止模式（）數(shù)據(jù)訪問(wèn)終止模式（AbortAbort） 簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng) AbtAbt，當(dāng)存取異常時(shí)將會(huì)進(jìn)入這，當(dāng)存取異常時(shí)將會(huì)進(jìn)入這種模式，用于種模式

14、，用于 虛擬存儲(chǔ)虛擬存儲(chǔ) 或或 存儲(chǔ)保護(hù)存儲(chǔ)保護(hù)；（6 6）未定義指令中止模式（）未定義指令中止模式（UndefUndef） 簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng) UndUnd，當(dāng)執(zhí)行未定義指令時(shí)進(jìn)入，當(dāng)執(zhí)行未定義指令時(shí)進(jìn)入這種模式，有時(shí)用于通過(guò)這種模式，有時(shí)用于通過(guò) 軟件仿真協(xié)處軟件仿真協(xié)處理器硬件理器硬件 的工作方式；的工作方式；共35頁(yè)16（7 7）系統(tǒng)模式（）系統(tǒng)模式（SystemSystem） 簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng) SysSys，使用和，使用和 User User 模式相同寄模式相同寄存器集的模式，用于運(yùn)行特權(quán)級(jí)操作系統(tǒng)存器集的模式，用于運(yùn)行特權(quán)級(jí)操作系統(tǒng)任務(wù)；任務(wù)；（8 8）監(jiān)控模式（）監(jiān)控模式（MonitorMonit

15、or） 簡(jiǎn)稱(chēng)簡(jiǎn)稱(chēng) MonMon，可以在安全模式與非安全，可以在安全模式與非安全模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。共35頁(yè)17 除除 用戶模式用戶模式 外的其它外的其它 7 7種種 處理器處理器模式稱(chēng)為模式稱(chēng)為 特權(quán)模式特權(quán)模式（Privileged Privileged ModesModes）。在特權(quán)模式下，程序可以訪問(wèn)）。在特權(quán)模式下，程序可以訪問(wèn)所有的系統(tǒng)資源所有的系統(tǒng)資源，也可以任意的進(jìn)行處理，也可以任意的進(jìn)行處理器模式器模式切換切換。其中以下。其中以下 6 6種種 模式稱(chēng)為模式稱(chēng)為 異異常模式常模式：（1 1）快速中斷模式（）快速中斷模式（FIQFIQ）（2 2）外部中斷模式（）外部

16、中斷模式（IRQIRQ）（3 3）特權(quán)模式（）特權(quán)模式（SuperviorSupervior）共35頁(yè)18（4 4）數(shù)據(jù)訪問(wèn)中止模式（）數(shù)據(jù)訪問(wèn)中止模式（AbortAbort）（5 5）未定義指令中止模式（）未定義指令中止模式（UndefUndef）（6 6）監(jiān)控模式（）監(jiān)控模式（MonitorMonitor） 處理器模式可以通過(guò)軟件控制進(jìn)行處理器模式可以通過(guò)軟件控制進(jìn)行切換，也可以通過(guò)外部中斷或異常處理切換，也可以通過(guò)外部中斷或異常處理過(guò)程進(jìn)行切換。過(guò)程進(jìn)行切換。共35頁(yè)19 大多數(shù)的大多數(shù)的 用戶程序用戶程序 運(yùn)行在運(yùn)行在 用戶模用戶模式式 下。當(dāng)處理器工作在用戶模式時(shí)，應(yīng)下。當(dāng)處理器工作

17、在用戶模式時(shí)，應(yīng)用程序用程序 不能夠訪問(wèn)不能夠訪問(wèn) 受操作系統(tǒng)保護(hù)的受操作系統(tǒng)保護(hù)的一些系統(tǒng)資源，應(yīng)用程序也一些系統(tǒng)資源，應(yīng)用程序也 不能直接不能直接 進(jìn)行處理器模式切換。進(jìn)行處理器模式切換。 當(dāng)需要進(jìn)行處理器模式當(dāng)需要進(jìn)行處理器模式 切換切換 時(shí)，應(yīng)時(shí)，應(yīng)用程序可以產(chǎn)生用程序可以產(chǎn)生 異常處理異常處理，在異常處理，在異常處理過(guò)程中進(jìn)行處理器模式切換。過(guò)程中進(jìn)行處理器模式切換。這種體系這種體系結(jié)構(gòu)可以使操作系統(tǒng)控制整個(gè)系統(tǒng)資源結(jié)構(gòu)可以使操作系統(tǒng)控制整個(gè)系統(tǒng)資源的使用。的使用。共35頁(yè)20 當(dāng)應(yīng)用程序發(fā)生當(dāng)應(yīng)用程序發(fā)生 異常中斷時(shí)異常中斷時(shí)，處理，處理器進(jìn)入相應(yīng)的異常模式。在器進(jìn)入相應(yīng)的異常模式

18、。在 每一種異常每一種異常模式模式 中都有中都有 一組專(zhuān)用寄存器一組專(zhuān)用寄存器 以供相應(yīng)以供相應(yīng)的異常處理程序使用，這樣就可以保證的異常處理程序使用，這樣就可以保證在進(jìn)入異常模式時(shí)用戶模式下的寄存器在進(jìn)入異常模式時(shí)用戶模式下的寄存器（保存程序運(yùn)行狀態(tài)）（保存程序運(yùn)行狀態(tài)）不被破壞不被破壞。共35頁(yè)216.4 6.4 Cortex-A8Cortex-A8 存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng) ARM ARM 存儲(chǔ)系統(tǒng)有非常靈活的體系結(jié)存儲(chǔ)系統(tǒng)有非常靈活的體系結(jié)構(gòu)，可以適應(yīng)不同的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)，可以適應(yīng)不同的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的需要。需要。ARM ARM 存儲(chǔ)器系統(tǒng)可以使用簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)器系統(tǒng)可以使用簡(jiǎn)單的平板式地址映射

19、機(jī)制平板式地址映射機(jī)制（就像一些簡(jiǎn)單的（就像一些簡(jiǎn)單的單片機(jī)一樣，單片機(jī)一樣，地址空間的分配方式是固地址空間的分配方式是固定的，系統(tǒng)中各部分都使用物理地址定的，系統(tǒng)中各部分都使用物理地址），），也可以使用其他技術(shù)提供功能更為強(qiáng)大也可以使用其他技術(shù)提供功能更為強(qiáng)大的存儲(chǔ)系統(tǒng)。的存儲(chǔ)系統(tǒng)。共35頁(yè)22 這些強(qiáng)大的技術(shù)有：這些強(qiáng)大的技術(shù)有：（1 1）系統(tǒng)可能提供多種類(lèi)型的存儲(chǔ)器件，）系統(tǒng)可能提供多種類(lèi)型的存儲(chǔ)器件，如：如：FlashFlash、ROMROM、SRAMSRAM；（2 2）CacheCache技術(shù)；技術(shù)；（3 3）寫(xiě)緩存技術(shù)（）寫(xiě)緩存技術(shù)（Write BuffersWrite Buffe

20、rs）；）；（4 4）虛擬內(nèi)存和）虛擬內(nèi)存和I/OI/O地址映射技術(shù)。地址映射技術(shù)。共35頁(yè)23（1 1）使用）使用CacheCache，縮小處理器和存儲(chǔ)系統(tǒng)，縮小處理器和存儲(chǔ)系統(tǒng)速度差別，從而提高系統(tǒng)的整體性能；速度差別，從而提高系統(tǒng)的整體性能；（2 2）使用內(nèi)存映射技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬空間到）使用內(nèi)存映射技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬空間到物理空間的映射。物理空間的映射。RomRom、FlashFlash與與 SDRAMSDRAM 速度問(wèn)題；速度問(wèn)題；（3 3）引入存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制，增強(qiáng)系統(tǒng)的安）引入存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性；全性； 大多數(shù)的系統(tǒng)通過(guò)下面的大多數(shù)的系統(tǒng)通過(guò)下面的方法之一方法之一可可實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜

21、存儲(chǔ)系統(tǒng)復(fù)雜存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理。的管理。共35頁(yè)24（4 4）引入一些機(jī)制保證將）引入一些機(jī)制保證將 I/O I/O 操作映射操作映射成內(nèi)存操作后，各種成內(nèi)存操作后，各種 I/O I/O 操作能夠得到操作能夠得到正確的結(jié)果。正確的結(jié)果。 在在 ARMARM 系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理通常使用的管理通常使用 協(xié)處理器協(xié)處理器CP15CP15，它通常，它通常也被稱(chēng)也被稱(chēng) 為系統(tǒng)控制協(xié)處理器（為系統(tǒng)控制協(xié)處理器（System System Control CoprocessorControl Coprocessor）。共35頁(yè)25 ARM ARM 的存儲(chǔ)器系統(tǒng)是由多級(jí)構(gòu)成的，

22、的存儲(chǔ)器系統(tǒng)是由多級(jí)構(gòu)成的，可以分為可以分為內(nèi)核級(jí)內(nèi)核級(jí)、芯片級(jí)、芯片級(jí)、板卡級(jí)板卡級(jí)、外設(shè)外設(shè)級(jí)級(jí)，如下圖所示：，如下圖所示：緊耦合內(nèi)存緊耦合內(nèi)存(TCM: Tightly (TCM: Tightly Coupled Memories)Coupled Memories)。 共35頁(yè)266.4.1 6.4.1 協(xié)處理器（協(xié)處理器（CP15CP15） ARM ARM 處理器支持處理器支持 16 16 個(gè)協(xié)處理器。在個(gè)協(xié)處理器。在程序執(zhí)行過(guò)程中，每個(gè)協(xié)處理器忽略屬于程序執(zhí)行過(guò)程中，每個(gè)協(xié)處理器忽略屬于ARMARM處理器和其它協(xié)處理器的指令。處理器和其它協(xié)處理器的指令。 當(dāng)一個(gè)協(xié)處理器硬件不能執(zhí)行屬

23、于它當(dāng)一個(gè)協(xié)處理器硬件不能執(zhí)行屬于它的協(xié)處理器指令時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)未定義指的協(xié)處理器指令時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)未定義指令異常中斷，在該異常中斷處理程序中，令異常中斷，在該異常中斷處理程序中，可以通過(guò)軟件模擬該硬件的操作?？梢酝ㄟ^(guò)軟件模擬該硬件的操作。共35頁(yè)27 除了除了CP15CP15外，在具體的各種存儲(chǔ)管理外，在具體的各種存儲(chǔ)管理機(jī)制中可能還會(huì)用到其它一些技術(shù)，如在機(jī)制中可能還會(huì)用到其它一些技術(shù)，如在MMUMMU中除了中除了CP15CP15外，還使用了頁(yè)表技術(shù)等。外，還使用了頁(yè)表技術(shù)等。 在一些沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，在一些沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)管理的系統(tǒng)中，CP15CP15是不存在的。在這種情況下，針對(duì)是

24、不存在的。在這種情況下，針對(duì)CP15CP15的操作指令將被視為未定義指令，指的操作指令將被視為未定義指令，指令的執(zhí)行結(jié)果不可預(yù)知。令的執(zhí)行結(jié)果不可預(yù)知。 CP15CP15 包含包含 1616 個(gè)個(gè) 3232 位寄存器，其位寄存器，其編號(hào)為編號(hào)為 015015。共35頁(yè)28 實(shí)際上對(duì)于某些編號(hào)的寄存器可能對(duì)實(shí)際上對(duì)于某些編號(hào)的寄存器可能對(duì)應(yīng)應(yīng) 多個(gè)多個(gè) 物理寄存器，在指令中指定特定物理寄存器，在指令中指定特定的的 標(biāo)志位標(biāo)志位 來(lái)區(qū)分這些物理寄存器。來(lái)區(qū)分這些物理寄存器。 CP15CP15 中的寄存器可能是只讀的，也中的寄存器可能是只讀的，也可能是只寫(xiě)的，還有一些是可讀寫(xiě)的。在可能是只寫(xiě)的，還有

25、一些是可讀寫(xiě)的。在對(duì)協(xié)處理器寄存器進(jìn)行操作時(shí)，需要注意對(duì)協(xié)處理器寄存器進(jìn)行操作時(shí)，需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：以下幾個(gè)問(wèn)題：（1 1）寄存器的訪問(wèn)類(lèi)型（只讀）寄存器的訪問(wèn)類(lèi)型（只讀/ /只寫(xiě)只寫(xiě)/ /可可讀可寫(xiě)）；讀可寫(xiě)）；共35頁(yè)29（2 2）不同的訪問(wèn)引發(fā)不同的功能；）不同的訪問(wèn)引發(fā)不同的功能；（3 3）相同編號(hào)的寄存器是否對(duì)應(yīng)不同的）相同編號(hào)的寄存器是否對(duì)應(yīng)不同的物理寄存器；物理寄存器；（4 4）寄存器的具體作用。）寄存器的具體作用。共35頁(yè)306.4.2 6.4.2 存儲(chǔ)管理單元（存儲(chǔ)管理單元（MMUMMU） 在創(chuàng)建多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)時(shí)，最好在創(chuàng)建多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)時(shí)，最好用一個(gè)簡(jiǎn)單的方式來(lái)編寫(xiě)

26、、裝載及運(yùn)行用一個(gè)簡(jiǎn)單的方式來(lái)編寫(xiě)、裝載及運(yùn)行各自獨(dú)立的任務(wù)。各自獨(dú)立的任務(wù)。 目前目前 大多數(shù)的嵌入式系統(tǒng)大多數(shù)的嵌入式系統(tǒng) 不再使用不再使用自己定制的控制系統(tǒng)，而是使用操作系自己定制的控制系統(tǒng)，而是使用操作系統(tǒng)來(lái)簡(jiǎn)化這個(gè)過(guò)程。統(tǒng)來(lái)簡(jiǎn)化這個(gè)過(guò)程。較高級(jí)的操作系統(tǒng)較高級(jí)的操作系統(tǒng) 采用采用 基于硬件的存儲(chǔ)管理單元（基于硬件的存儲(chǔ)管理單元（MMU）來(lái)實(shí)現(xiàn)上述操作。來(lái)實(shí)現(xiàn)上述操作。共35頁(yè)31 MMU MMU 提供的一個(gè)關(guān)鍵服務(wù)是使各個(gè)任提供的一個(gè)關(guān)鍵服務(wù)是使各個(gè)任務(wù)作為獨(dú)立的程序在自己的私有存儲(chǔ)空間務(wù)作為獨(dú)立的程序在自己的私有存儲(chǔ)空間中運(yùn)行。在帶中運(yùn)行。在帶 MMUMMU 的操作系統(tǒng)控制下，的操作系統(tǒng)控制下，運(yùn)行的任務(wù)無(wú)需知道其他與之無(wú)關(guān)的任務(wù)運(yùn)行的任務(wù)無(wú)需知道其他與之無(wú)關(guān)的任務(wù)的存儲(chǔ)需求情況，這樣就簡(jiǎn)化了各個(gè)任務(wù)的存儲(chǔ)需求情況，這樣就簡(jiǎn)化了各個(gè)任務(wù)的設(shè)計(jì)。的設(shè)計(jì)