从今天起，正式学习ARMv8-A架构的知识，其中会涉及到ARMv7-A的一些知识，用来和ARMv8-A做对比使用。
学习过程中使用的文档：
- ARM Architecture Reference Manual for ARMv7, ARMv8
- ARM Cortex-A75, A76 Core Technical Reference Manual(TRM)
- https://developer.arm.com/docs
首先来看下ARM架构演进的一个过程
从上面的图上我们可以得出以下几个结论：
- ARM架构的演变过程是从ARMv4, ARMv5, ARMv6, ARMv7, ARMv8-A
- 其中芯片的命名从ARM11开始使用新的命名规范Cortex，比如现在最新的高通SM865使用的是ARMv8-A架构，Cortex-A77的core
- ARMv4到ARMv7都是只支持32位，从ARMv8-A开始支持64位，就是我们常说的AArch64。同时ARMv8也为了兼容ARMv7的应用，也支持32位
- 虚拟化(Virtualization)也是在ARMv7后面开始引入，在ARMv8-A已经开始全面支持
- TrustZone技术在ARMv7和ARMv8已经大范围使用
那ARMv8-A都包含了那些模块呢？ 我们已Cortex-A57举例
主要涉及的模块有：
- ARM CoreSight 技术，用于debug使用
- Generic Interrupt Controller(GIC)中断控制器
- Memory Protection Unit（MMU）MMU用于将虚拟地址转化为物理地址
- 每个Core中都有一个L1 指令和数据Cache，一般每四个core会在一个Cluster中的
- 存在一个L2 cache
- 多个core可能通过Coherent Bus通信
我们再来看一个多个Cluster的设计图
可以看到一个Cluster中每个core都有一个L1 Cache，一个Cluster存在一个L2cache用于多个core之间共享数据。而多个Cluster通过AMB Coherent Bus总线沟通交流。
ARMv8-A相对于ARMv7架构都有啥区别呢：
- 在ARMv7架构下只能访问最大4GB的地址空间，而在ARMv8-A可以访问更大的地址空间。
- ARMv7只支持4KB的page，在ARMv8-A下可以支持多种页类型(4K,16K, 64K)，地址范围【32， 48】最大48位
- 所以ARMv8-A架构下下应用程序可以访问更大的虚拟地址空间
- ARMv8-A首次引入了Exception Level的概念，在ARMv7下使用的是PL0, PL1, PL2。 而在ARMv8-A下使用的是EL0-EL3
- ARMv8-A增加了通用寄存器的数量，可以减少函数栈的大小。ARMv8-A下使用了30个通用寄存器，ARMv7下只有15个通用寄存器
- ARMv8-A增加了TLB的大小，减少TLB MISS的概率
- ARMv8-A架构完全支持ARMv7架构下的应用程序
- 等等等
下面的几节文章从以下几个模块分析
- ARMv8-A下通用寄存器和ARMv7通用寄存器做对比
- ARMv8-A新引入的Exception Level
- ARMv8下的异常
- ARMv8下Memory,MMU, LTB
- ARMv8下GIC，中断
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