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ARM芯片、内核、架构、指令集的联系与区别

来源:未知作者:admin发布时间:2019-08-04 03:22

 

  在嵌入式领域ARM芯片和CPU有什么区别呢?其实随着嵌入式科技的不断发展,单片机(像ARM芯片)和CPU的界限越来越模糊,我们暂且可以认为ARM芯片就是一个CPU,或者暂且认为单片机就相当于一个CPU。

  凡是采用ARM内核的芯片(或者凡是采用ARM内核的CPU)都是ARM芯片。例如高通的OMAP36X0系列处理器(Droid 2和Droid X用的OMAP3630),采用的就是ARM内核,所以在概念上我们也可以将其称为ARM芯片

  所谓内核,就是CPU里面实现运算的核心,我们也可以将内核称之为CPU(注意,该CPU是真正意义上的CPU,因为它实现了数据的运算与处理)。而问题一中所说的单片机和芯片相当于一个CPU只是指宏观意义上的CPU。ARM内核只是一个统称,它有以下几个系列:ARM7,ARM9,ARM11,CORTEX等几个内核家族,每个内核家族都有不同的内核种类,比如CORTEX内核家族就有:Cortex-A8内核、Cortex-A9内核、Cortex-R4内核、Cortex-M0内核、Cortex-M1、Cortex-M3、Cortex-M4内核等,目前使用最广的STM32系列芯片使用的就是Cortex-M3内核。具体内核家族分类见:

  片面上讲,我们可以将架构理解为内核所使用的指令集。例如:用于高端的(手机等)Cortex-A8,Cortex-A9等内核用的是ARMv7-A架构,或者说用的是ARMv7-A指令集架构,我们常用到的STM32的Cortex-M3内核用到的是ARMv7-M架构。

  所谓指令集就是一整套底层指令的统称。分为RISC(简单指令集)和CISC(复杂指令集),相比较而言RISC指令集的指令格式统一,种类比较少,寻址方式也比复杂指令集少,而CISC指令集的效率比较高。拿STM32系列芯片使用的ARMv7指令集来讲,ARMv7意思是ARM的第七个版本的指令,采用的RISC。

  CPU的中间就是我们平时称作核心芯片或CPU内核的地方,这颗由单晶硅做成的芯片可以说是电脑的大脑了,所有的计算、接受/存储命令、处理数据都是在这指甲盖大小的地方进行的。

  目前绝大多数CPU都采用了一种翻转内核的封装形式,也就是说平时我们所看到的CPU内核其实是这颗硅芯片的底部,它是翻转后封装在陶瓷电路基板上的,这样的好处是能够使CPU内核直接与散热装置接触。这种技术也被使用在当今绝大多数的CPU上。而CPU核心的另一面,也就是被盖在陶瓷电路基板下面的那面要和外界的电路相连接。现在的CPU都有以千万计算的晶体管,它们都要连到外面的电路上,而连接的方法则是将每若干个晶体管焊上一根导线连到外电路上。例如Duron核心上面需要焊上3000条导线位处理器Itanium则达到了7500条。这么小的芯片上要安放这么多的焊点,这些焊点必须非常的小,设计起来也要非常的小心。由于所有的计算都要在很小的芯片上进行,所以CPU内核会散发出大量的热,核心内部温度可以达到上百度,而表面温度也会有数十度,一旦温度过高,就会造成CPU运行不正常甚至烧毁,因此很多电脑书籍或者杂志都会常常强调对CPU散热的重要性。CPU还应有确定的主板,如:i7的CPU就只能用专用的主板。 核心(Die)又称为内核,是CPU最重要的组成部分。CPU中心那块隆起的芯片就是核心,是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的,CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种CPU核心都具有固定的逻辑结构,一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有科学的布局

  存储在Active Directory 中的对象类别和属性的描述。对于每一个对象类别来说,该架构定义了对象类必须具有的属性,它也可以有附加的属性,并且该对象可以是它的父对象。

  可以动态更新的Active Directory 架构。例如,应用程序可以使用新的属性和类扩展该架构,并能立刻使用该扩展。通过在Active Directory 中创建或修改存储在 Active Directory 中的架构对象来完成架构的更新。与Active Directory 中的所有对象一样,架构对象能访问控制列表,因此只有授权的用户才可以更改架构。

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  0x00本文目标本文内容从《ARMArchitectureReferenceManual》中截取翻译,可以看作是一个重点笔记集。仅记录博主认为有意思的部分,并加入一些个人理解。如果发现有不对的地方欢迎...博文来自:DXCyber409的博客

  :错误:问题上内核百度解释是:内核是操作系统最基本的部分。它是为众多应用程序提供对计算机硬件的安全访问的一部分软件,这种访问是有限的,并且内核决定一个程序在什么时候对某部分硬件操作多长时间。内核的分类可分为单内核和双内核以及微内核。严格地说,内核并不是计算机系统中必要的组成部分。属于软件范围看,不是硬件。

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