起因是一次內(nèi)部會(huì)議，大家在聊天的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)雖然都是基于ARM平臺(tái)在做開發(fā)沼撕，但彼此之間不見得能很清楚的get到對(duì)方到底在說(shuō)些什么宋雏。所以我覺(jué)得可以寫一個(gè)聊天指南，大概的目的就是如何在十分鐘讓一個(gè)ARM開發(fā)工程師覺(jué)得你可以一聊务豺。有幾點(diǎn)說(shuō)明：
- 這不是一個(gè)技術(shù)手冊(cè)磨总，并不會(huì)討論太多的技術(shù)細(xì)節(jié)；
- 不面向大神笼沥；
- 如果我比較勤奮蚪燕，那么這個(gè)系列或許還會(huì)涉及ARM一些基本概念，一點(diǎn)memory相關(guān)奔浅，或許還有一點(diǎn)Cache馆纳，一點(diǎn)Trustzone，一點(diǎn)Virtualization汹桦，以上統(tǒng)統(tǒng)都是以隨便聊聊為前提鲁驶，畢竟每個(gè)展開就是幾千頁(yè)的ARM手冊(cè)了。
- 水平能力有限营勤，錯(cuò)漏難免灵嫌，歡迎指正。
那么開始吧葛作。
隨便聊聊ARM是什么
做過(guò)ARM開發(fā)的人都知道ARM是款處理器寿羞，跟大部分PC都是 intel inside 類似，絕大部分移動(dòng)設(shè)備也都是 ARM inside赂蠢。學(xué)過(guò)微機(jī)原理的還會(huì)知道 ARM CPU 和 intel CPU 其中一個(gè)重要的區(qū)別就在于精簡(jiǎn)指令集（RISC）和復(fù)雜指令集（CISC）的區(qū)別绪穆，并由此帶來(lái)了指令集解碼器和制造工藝的差異，最直接的表現(xiàn)就是ARM CPU 和 intel CPU 在計(jì)算能力和功耗上的差異虱岂，ARM CPU 無(wú)法匹配 intel CPU 強(qiáng)大的計(jì)算能力玖院，但 intel CPU 也很難在低功耗上和ARM CPU一較高下，最直接的結(jié)果就是intel 占領(lǐng)了大部分桌面平臺(tái)第岖，而ARM則統(tǒng)治了移動(dòng)設(shè)備难菌。當(dāng)然這只是兩者之間最淺層的區(qū)別，畢竟如果只是聊天的話蔑滓，知道這些應(yīng)該就是可以開始了郊酒。另外這并不意味兩者絕對(duì)的分裂遇绞，畢竟 intel 也在默默的耕耘 atom 系列，希望可以搶占部分移動(dòng)設(shè)備市場(chǎng)燎窘。
芯片中總提到的Cortex是什么
買手機(jī)關(guān)注參數(shù)的人應(yīng)該對(duì)高通驍龍系列摹闽，華為麒麟系列什么的都很熟悉，數(shù)據(jù)控可能對(duì)每款芯片搭載什么CPU褐健，GPU付鹿，Modem等等了如指掌。先聊一波CPU的部分，以驍龍810舉個(gè)例子，這是一款八核芯片诡曙，處理器由四核ARM? Cortex-A57架構(gòu) CPU和四核ARM? Cortex-A53架構(gòu) CPU組成。那么說(shuō)到Cortex-A57纽匙，Cortex-A53的時(shí)候，到底在說(shuō)什么呢拍谐≈虻蓿回到臺(tái)式機(jī)，大概很少有人分不清奔三奔四轩拨，酷睿i5践瓷，i7是什么，計(jì)算機(jī)專業(yè)古早時(shí)候?qū)W微機(jī)原理都是從intel 的 8086開始學(xué)起亡蓉，然后就是286晕翠，386等等等等漫長(zhǎng)的幾十年到現(xiàn)在。對(duì)于ARM來(lái)說(shuō)也是類似的過(guò)程砍濒，簡(jiǎn)單聊聊ARM的發(fā)展歷史淋肾，比較了解過(guò)去才能更好的掌握現(xiàn)在。
ARM公司的全稱是Advanced RISC Machines爸邢，1990年正式成立樊卓，前身是英國(guó) Acorn 公司，該公司在1985年推出了第一款商用 RISC 處理器：ARM1杠河，此后陸續(xù)推出了 ARM2碌尔，ARM3。90年ARM公司脫胎于Acorn正式成立之后券敌，在91年推出了 ARM6唾戚，之后又不斷推出ARM7，ARM8一直到ARM11待诅。ARM 11 之前統(tǒng)稱為Classic core叹坦，ARM11之后的系列正式更名為Cortex core系列，并逐漸細(xì)分出 Cortex-A卑雁，Cortex-R募书，Cortex-M 三大系列轧钓，面向不同的細(xì)分市場(chǎng)。Cortex-A系列锐膜，application processor，應(yīng)用型處理器弛房，簡(jiǎn)單說(shuō)就是面向操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序開發(fā)道盏，主要應(yīng)用于手機(jī)，數(shù)字電視等豐富應(yīng)用場(chǎng)景的設(shè)備文捶；Cortex-R系列荷逞，real-time processor，實(shí)時(shí)處理器粹排，最大的特點(diǎn)是實(shí)時(shí)響應(yīng)种远，可以簡(jiǎn)單理解為對(duì)指令的響應(yīng)最為及時(shí)，因?yàn)闇?zhǔn)確和可靠顽耳，很多汽車控制平臺(tái)會(huì)采用這個(gè)系列坠敷；Cortex-M，Microcontroller Processors射富，微控制器處理器膝迎，M系列更加的低成本和低功耗，常常被應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域胰耗。每個(gè)系列都有各自的衍生產(chǎn)品限次，如Cortex-A7，Cortex-R5柴灯，Cortex-M4等等等等卖漫。當(dāng)然這三個(gè)系列最本質(zhì)的差別在于硬件架構(gòu)，有機(jī)會(huì)詳聊的時(shí)候再說(shuō)吧~ 總之現(xiàn)在聊天的時(shí)候赠群，我們大概知道Cortex就是和酷睿差不多的名詞了羊始。
ARM8 和 ARMv8 是一個(gè)意思嗎
繼續(xù)以驍龍810為例，更詳細(xì)的參數(shù)介紹會(huì)告訴你乎串，這款芯片是基于ARMv8指令集店枣。那么ARMv8又是什么，和剛剛提到的ARM8是一個(gè)東西嗎叹誉。直接了當(dāng)?shù)恼f(shuō)鸯两，ARM8和ARMv8是完全不同的概念，再進(jìn)一步說(shuō)长豁，ARM8是ARM產(chǎn)品其中一個(gè)系列钧唐，而ARMv8指的則是ARM的一代硬件架構(gòu)。ARM8這款產(chǎn)品事實(shí)上是ARMv4架構(gòu)匠襟，而真正使用ARMv8架構(gòu)的首發(fā)ARM產(chǎn)品是ARM Cortex-A53和Cortex-A57钝侠，是不是有點(diǎn)混亂该园，有個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)應(yīng)關(guān)系表：
| ARM Architecture | ARM Holdings |
|---|---|
| ARMv1 | ARM1 |
| ARMv2 | ARM2，ARM250帅韧，ARM3 |
| ARMv3 | ARM6里初，ARM7 |
| ARMv4 | ARM8 |
| ARMv4T | ARM7TDMI，ARM9TDMI |
| ARMv5TE | ARM7EJ忽舟，ARM9E双妨，ARM10E |
| ARMv6 | ARM11 |
| ARMv7-A | Cortex-A5，Cortex-A7叮阅，Cortex-A8刁品，Cortex-A9，Cortex-A12浩姥，Cortex-A15挑随，Cortex-A17 |
| ARMv8-A | Cortex-A35，Cortex-A53勒叠，Cortex-A57兜挨，Cortex-A72，Cortex-A73 |
還有ARMv6-M眯分，ARMv7-R暑劝，ARMv7-M，ARMv8-R颗搂，ARMv8-M就不再列出來(lái)了担猛。
64位是不是比32位厲害一點(diǎn)
終于講到一個(gè)宏大的命題了，32位與64位丢氢。要講清楚32位處理器和64位處理器的區(qū)別所在傅联，真的是個(gè)很大的話題。從表面看似乎只是四車道變成了八車道疚察，CPU處理的數(shù)據(jù)量由 32bit 提升到了 64bit蒸走，然而隨之而來(lái)的硬件架構(gòu)的調(diào)整可以寫上幾千頁(yè)的文檔。這里我們先簡(jiǎn)單的開個(gè)頭吧貌嫡。
首先我們可以聊聊為什么需要64位處理器比驻。首當(dāng)其沖當(dāng)然是為了解決大內(nèi)存問(wèn)題。我們都知道岛抄，32位處理器能訪問(wèn)的最大虛擬內(nèi)存是2的32次方個(gè)bit别惦，也就是4G。隨著軟件的迅速發(fā)展夫椭，如果某個(gè)應(yīng)用需要超過(guò)4G的虛擬內(nèi)存怎么辦掸掸。在ARMv7的基礎(chǔ)上，ARM提出了一種LPAE（Large Physical Address Extensions）技術(shù)，將內(nèi)存尋址擴(kuò)大到了40 bits扰付。而隨著桌面系統(tǒng)64位處理器漸成主流堤撵，移動(dòng)設(shè)備也漸漸對(duì)ARM處理器提出了更高的需求。終于在2011年ARM給出了一份關(guān)于ARMv8的白皮書羽莺，在這份白皮書里ARM解釋了為什么在移動(dòng)設(shè)備端對(duì)64位應(yīng)用的需求還不是那么強(qiáng)烈的時(shí)候实昨，ARM選擇推出一種全新的64位架構(gòu)：Because of Trends。 ：）
希望在以后的系列中盐固，我們可以繼續(xù)聊一聊32位和64位ARM處理器在架構(gòu)上究竟有哪些不同屠橄。
希望我足夠勤奮~ ：P
