armv8架构与指令集.整理.初稿.pdf

目 录 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 2.2 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 7 3.3 路由控制 7 3.3.1 路由规则 7 3.3.2 IRQ/FIQ/SError路由流程图 9 第 4 章 ARMV8 寄存器 10 4.1 AARCH32 重要寄存器 10 4.1.1 A32 状态下寄存器组织 11 4.1.1 T32 状态下寄存器组织 11 4.2 AARCH64 重要寄存器 11 4.3 64、32 位寄存器的映射关系 12 第 5 章 异常模型 13 5.1 异常类型描述 13 5.1.1 AArch32 异常类型 13 5.1.2 AArch64 异常类型 13 5.2 异常处理逻辑 14 5.2.1 寄存器操作 14 5.2.2 路由控制 15 5.3 流程图对比 15 5.3.1 IRQ 流程图 16 5.3.2 Data Abort 流程图 19 5.4 源代码异常入口 21 5.4.1 C函数入口 21 5.4.2 上报流程图 21 5.4.3 异常进入压栈准备 22 5.4.4 栈布局 22 第 6 章 ARMV8 指令集 23 6.1 概况 23 6.1.1 指令基本格式 23 6.1.2 指令分类 23 6.2 指令详解 23 6.2.1 跳转指令 23 6.2.2 异常产生、返回指令 24 6.2.3 系统寄存器指令 24 6.2.4 数据处理指令 24 6.2.5 load/store内存操作指令 25 6.3 指令编码 26 6.4 机器码分析 26 第 7 章 流水线 27 7.1 简介 27 7.1.1 简单三级流水线 27 7.1.2 经典五级流水线 27 7.2 流水线冲突 28 7.3 指令并行 28 ARMv8 架构与指令集 第 1 章 ARMv8 简介 1.1 基础认识 ARMv8 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。 1.2 相关专业名词解释 描述 32bit Execution State AArch32 描述 64bit Execution State AArch64 A32、T32 AArch32 ISA （Instruction Architecture） A64 AArch64 ISA （Instruction Architecture） Interprocessin