ARM V8A体系结构-第一章 序

概述

ARMv8是支持64位指令集的处理器架构，可以包含32bit和64bit两种执行状态，分别为AArch64和AAch32，两种状态的切换需要先进入到异常模式EL中。AArch32和ARMv7a较为类似。AArch64常吃那个也被写作ARM64。
ARMV7：Cortex-A5, Cortex-A7, Cortex-A8, Cortex-A9, Cortex-A15, and Cortex-A17
ARMV8： Cortex-A53 and Cortex-A57
ARMv8通常支持由ARMv7编写的可执行程序，但是需要将ARMv8切换到aarch32模式。但是aarch64的代码无法在armv7架构运行。

切换模式

状态的切换只能发生在异常或复位时
如果是64bit的cpu，则支持AArch64指令集和AArch32指令集
若想使用32位指令集，则可以通过armv7的arm指令集，即通过cpsr寄存器来修改模式，其中cpsr.bit4是模式位，在ARMv7中此位默认1（32bit模式），ARMv8中将其设置成0即可。
若想使用64位指令集，由于在64位指令集中已移除cpsr寄存器，它的类似功能被一组寄存器 替代，这个寄存器组 叫做PSTATE，可通过相应的寄存器设置。

优势

1、64位指令集提高了性能，寄存器增多，aapcs约定在函数调用时超过4个参数时，ARMv7会采用栈来传参，这样会降低响应速度，而在ARMv8体系下，可以有8个寄存器参与函数调用过程中的传参。
2、64位的寄存器在运算过程中速度也更快，相同的机器周期能够完成的运算也会提高
3、aarch64能够访问更大的虚拟地址空间，虽然LPAE将32位的处理器物理地址总线扩展到了40bit，但是它并不拓展虚拟地址范围，因此应用程序能够访问的地址空间仍然是4GB
4、使用64位系统会造成内存的增大，每个指针都需要存储在内存中，而这是从4字节到8字节的增加。此外内存空间的加大也会造成cache命中率的下降，这在一定程度上降低了性能。