系统移植—1.1 Cortex-A7架构

一、Cortex-A7 MPCore

  Cortex-A7基于ARMv7-A架构，于2011年发布，它支持1-4核，通常和Cortex-A15搭配使用。在28nm工艺下，Cortex-A7运行在1.2-1.6GHz，功耗小于100mW。
  多核配置如下图所示：

二、运行模型

  Cortex-A7共有9种处理模式：User、FIQ、IRQ、Supervisor（SVC）、Abort、Undef、System、Monitor、Hyp。前7种是之前处理器就有的，后两种是新加的。
  如下图所示

  除了User模式以外，其他的模式都是特权模式。大多数的程序都运行在用户模式，并且系统资源有访问限制，要想访问这些资源，只能产生异常，在异常的处理过程中切换为特权模式。

三、Cortex-A寄存器组

  ARM架构提供了16个32位的通用寄存器（R0-R15），前15个R0-R14可以用作通用的数据寄存器，R15是程序计数器PC，用来保存将要执行的指令。此外，还有一个当前程序状态寄存器CPSR和一个备份程序状态寄存器SPSR。
  如下图所示，

  而9种运行模式都有一组与之对应的寄存器组，有些寄存器是公用的，有些寄存器是模式所独有的。
如下图所示：

  灰色部分是所有模式所共用的，而蓝色部分是各个模式所独有的。例如，FIQ模式下要访问R13，实际访问的是R13_fiq，在SVC模式下访问R13，则实际访问的是R13_svc。
所以总结来看，Cortex-A共有34个32bit的通用寄存器，8个状态寄存器。
1、通用寄存器
  R0-R15通用寄存器可以分为3类：未备份寄存器，即R0-R7；备份寄存器，即R8-R14；程序计数器PC，即R15。
  R0-R7，所有模式共享，所以在不同的模式下，这8个寄存器中的数据会被破坏。
  R8-R12除了FIQ模式之外，都是通用的，因为FIQ为快速中断模式，故拥有单独的R8-R12。
  R13，也称为SP，栈指针，基本上每个模式都是独立的。应用程序会初始化R13，使其指向该模式专用的栈地址，即初始化SP指针。
  R14，也称为LR，连接寄存器，基本上每个模式都是独立的，它主要有两个作用：用来存放当前子程序的返回地址；作为异常模式将要返回的地址。
  R15，也称为PC，程序计数器，所有模式共享。它保存着当前执行的指令地址加8个字节。这是因为ARM为3级流水线：取指->译码->执行，这三级流水线循环执行，例如当前正在执行第一条指令，同时也在对第二条指令进行译码，同时第三条指令也被取出存放在R15中。因为32位的AMR处理器，每条指令是4个字节。故PC=当前执行指令+4*2。
2、状态寄存器
  CPSR，状态寄存器，所有模式共享。但是这必然会导致冲突，所以除了User外，其他模式都配备了一个专用的备份程序状态寄存器SPSR，主要用来作为异常退出后，使用SPSR中的值来回复CPSR。

  N：当两个补码表示的有符号整数运算的时候，N=1表示运算对的结果为负数，N=0表示结果为正数。
  Z：Z=1表示运算结果为0，Z=0表示运算结果不为0。
  J：它和T一起表示当前所有的指令集。如下表所示

J	T	指令集
0	0	ARM
0	1	Thumb
1	1	ThumbEE
1	0	Jazelle

  M[4:0]：处理器模式控制。