ARM架構(gòu)概述

理解ARM體系首先要明確三個概念：

Architecture-體系結(jié)構(gòu)Processor-處理器，對應(yīng)于通常所說的ARM核Device-設(shè)備，對應(yīng)于具體的物理芯片

體系結(jié)構(gòu)（Architecture）：

為了給不同的處理器提供更通用的編程模型，定義了不同的Architecture，符合相同Architecture的處理器具有相同的編程模型，ARM已定義的Arhitecture有ARMv4、ARMv5、ARMv6M、ARMv7M、ARMv7AR、ARMv8等等。

ARM體系結(jié)構(gòu)（Architecture）定義了ARM處理器的基本特征，包括以下內(nèi)容：

the?programmers?model（編程模型）the?instruction?set（指令集）system?configuration（系統(tǒng)配置）exception?handling（中斷處理）the?memory?model（存儲模型）

?不同版本的體系結(jié)構(gòu)（Architecture）定義了不同的系統(tǒng)特性和系統(tǒng)行為，例如：

采用幾級Cache，Cache的大小寄存器的功能定義提示指令（hint?instructions）的功能

體系結(jié)構(gòu)還定義一些擴展功能，例如：

浮點運算硬件支持SIMD支持

處理器（Processor）

處理器（或者稱為ARM核）是體系結(jié)構(gòu)的一種實現(xiàn)，同一個體系結(jié)構(gòu)可以對應(yīng)不同的處理器，ARM7TDMI和ARM920T都基于ARMv4T，但是他們又具有各自的不同特點。

Implementation

Architecture?version

Architecture?variant

ARM11??MPCore?

ARMv6?

ARMv6K,?Improved?multiprocessing?support

ARM1156T2F-S??,?

ARMv6?

ARMv6T2?Thumb-2?technology

ARM1176JZF-S???

ARMv6

ARMv6Z,?ARMv6K?with?Security?Extensions

Cortex-A9?

ARMv7-A

?

Cortex-R4?

ARMv7-R

?

Cortex-M3

ARMv7-M

?

Table：Recent?ARM?processors?and?their?architectures

設(shè)備（Device）

設(shè)備通常是包含了ARM核和一些附加設(shè)備的片上系統(tǒng)（SoC）。在設(shè)備實現(xiàn)上可以配置不同的外圍附加設(shè)備，例如可以配置不同大小的Cache，以及是否包含硬件浮點運算功能，所以基于同一Processor的不同設(shè)備可以擁有不同Cache大小配置。

一個通用的片上系統(tǒng)（SoC）可以包含以下組件：

Level?2?Cache?Controller?(L2CC)Static?Memory?Controller?(SMC)Dynamic?Memory?Controller?(DMC)bus?interconnectinterrupt?controllertimerexternal?bus?interfaces

除了ARM核外，一個片上系統(tǒng)設(shè)備（SoC）上可以包含很多不同的功能模塊，不同廠家可以采用ARM核設(shè)計自己的片上系統(tǒng)，以Samsung的S5PV310_UM為例，該芯片集成了Cotex-A9核，Cotex-A9核基于ARMv7-A體系結(jié)構(gòu)。