Cortex-A7 處理器是一種由ARM公司推出的基于ARMv7-A架構的高能效處理器,從2012年底開始被廣泛用于低成本、全功能入門級智能手機。ARM Cortex?-A7 MPCore? 處理器是 ARM 迄今為止開發的最有效的應用處理器,它顯著擴展了 ARM 在未來入門級智能手機、平板電腦以及其他高級移動設備方面的低功耗領先地位。Cortex-A7 處理器的體系結構和功能集與 Cortex-A15 處理器完全相同,不同之處在于,Cortex-A7 處理器的微體系結構側重于提供最佳能效,因此這兩種處理器可在 big.LITTLE 配置中協同工作,從而提供高性能與超低功耗的終極組合。
該處理器與為其他Cortex-A系列處理器開發的程序完全兼容,并借鑒了高性能Cortex-A15處理器的設計,采用了包括虛擬化、大物理地址擴展 (LPAE) NEON 高級 SIMD 和 AMBA 4 ACE 一致性等全新技術。并著重考慮了性能與功耗間的平衡。采用了28nm工藝的單個Cortex-A7 處理器的能源效率是65nm工藝下的ARM Cortex-A8 處理器(被用于2010-2012年間的的許多流行智能手機)的5倍,性能提升50%,而尺寸僅為后者的五分之一。相對于2011年主流智能手機,2013年上市的采用Cortex-A7處理器的手機,其CPU性能提升可高達20%而功耗降低60%。
事實上,Cortex-A7處理器的體系結構和功能集與Cortex-A15處理器完全相同,不同這處在于,Cortex-A7處理器的微體系結構側重于提供最佳能效,因此這兩種處理器可在big.LITTLE(大小核大小核心伴侶結構)配置中協同工作,從而提供高性能與超低功耗的終極組合。單個Cortex-A7處理器的能源效率是ARM Cortex-A8處理器的5倍,性能提升50%,而尺寸僅為后者的五分之一。簡單點說Cortex-A7處理器的特點是在保證性能的基礎上提供了出色的低功耗表現。
(資料圖片僅供參考)
Cortex-A 處理器運行模型
以前的 ARM 處理器有 7 中運行模型: User、 FIQ、 IRQ、 Supervisor(SVC)、 Abort、 Undef和 System,其中 User 是非特權模式,其余 6 中都是特權模式。但新的 Cortex-A 架構加入了TrustZone 安全擴展,所以就新加了一種運行模式: Monitor,新的處理器架構還支持虛擬化擴展,因此又加入了另一個運行模式: Hyp,所以 Cortex-A7 處理器有9 種處理模式(上電后默認進入SVC模式)。
除了 User(USR)用戶模式以外,其它 8 種運行模式都是特權模式。這幾個運行模式可以通過軟件進行任意切換,也可以通過中斷或者異常來進行切換。大多數的程序都運行在用戶模式,用戶模式下是不能訪問系統所有資源的,有些資源是受限的,要想訪問這些受限的資源就必須進行模式切換。但是用戶模式是不能直接進行切換的,用戶模式下需要借助異常來完成模式切換,當要切換模式的時候,應用程序可以產生異常,在異常的處理過程中完成處理器模式切換。
當中斷或者異常發生以后,處理器就會進入到相應的異常模式種,每一種模式都有一組寄存器供異常處理程序使用,這樣的目的是為了保證在進入異常模式以后,用戶模式下的寄存器不會被破壞。
corter-a7一共有9種工作模式,分別如下:
1.用戶模式(usr):Linux系統應用層程序都在該模式下執行,是非特權模式,不能進行處理器的模式切換。
2.快速中斷模式(fiq):高優先級的中斷模式,該模式下能快速地響應事件,有一些專業的寄存器,不需要備份,從而能快速地相應。
3.外部中斷模式(irq):一個低優先級的中斷模式,也是一個標準模式,Linux內核終中斷通常都是使用該模式進行中斷處理。
4.特權模式(svc):在系統復位或者是軟中斷觸發會進入該模式,由該模式進行處理器模式的切換。
5.數據訪問中止模式(abt):當發送存取異常的時候會進入該模式。
6.未定義指令中止模式(und):當CPU執行到一條不能識別的指令時會進入該模式,例如再ARM的板子上執行x86結構的程序就會進入該模式。
7.系統模式(sys):linux內核就運行在該模式下,系統模式和用戶模式共用一套寄存器。
8.監控模式(mon):主要就是用來做安全和非安全模式之間的切換的。
9.虛擬化監控模式(hpy):用于擴展虛擬機的的。
Cortex-A7內核存儲
STM32P1A有兩級cache分別為L1和L2;L1又稱為一級緩存,在這級cache中又分為1個32KB的數據cache和1個32KB的指令cache;L2又稱為二級緩存其容量為256KB;
此外Cortex-A7所使用的架構是哈佛架構,即內存中數據和指令是分開存儲的。
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Cortex-A7處理器的功能特性介紹 每日熱議
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