ARMv8-A架构参考手册:64位与32位指令集详解

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"该文档是ARM架构参考手册,专门针对ARMv8-A架构。手册详细阐述了ARMv8架构,包括两种执行状态(AArch64和AArch32),A32和T32指令集(与早期ARM架构兼容)、A64指令集、异常模型、进程间交互模型、内存模型、程序员模型、系统寄存器接口、高级SIMD和浮点运算指令、安全模型、虚拟化模型以及调试架构等关键内容。" 在ARMv8-A架构中,主要的知识点有: 1. **执行状态**:包括64位的AArch64状态和32位的AArch32状态。AArch64提供了更高效、更简洁的指令集,而AArch32状态则兼容早期的A32和T32指令集。 2. **指令集**:AArch32状态下有A32和T32指令集,分别用于通用操作和优化过的 Thumb 指令。AArch64状态下则引入了A64指令集,为64位计算设计,提高了性能和能效。 3. **异常模型**:定义了不同级别的异常处理,如中断和故障,以及如何在这些异常事件中切换执行状态。 4. **进程间交互模型**:支持在AArch64和AArch32状态之间转换,这对于软件兼容性和多态性至关重要。 5. **内存模型**:规定了内存的访问顺序和内存管理规则,包括VMSA(虚拟内存系统架构)的设计,确保数据一致性。 6. **程序员模型**:描述了处理器操作的基本结构,以及与系统寄存器的交互方式,这些寄存器控制着处理器和内存系统的功能,并提供状态信息。 7. **高级SIMD和浮点运算**:提供高性能的单精度和双精度浮点运算,以及浮点值和整数之间的转换。还包括向量操作,支持在各种指令集中进行双精度和单精度运算。 8. **安全模型**:引入了两个安全状态,支持安全应用程序,增强了系统的安全性。 9. **虚拟化模型**:允许非安全操作的虚拟化,为操作系统和虚拟机管理程序提供支持。 10. **调试架构**:提供了软件对调试功能的访问,帮助开发者进行程序调试和问题排查。 这个手册是ARM Limited的知识产权,受版权保护,未经许可不得复制或使用其中的信息。使用者需同意遵守相关条款和条件。