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ARMv8架构从入门到精通

共计 30 章节

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ARMv8架构的演进历史 · AArch64与AArch32的区别 · 学习路径与工具链概述

课程导入ARMv8

开发环境搭建

安装交叉编译工具链 · QEMU模拟器 · GDB调试器

开发环境搭建安装交叉编译工具…

寄存器体系

AArch64通用寄存器 · 特殊寄存器（XZR · SP

寄存器体系AArch64

内存模型基础

字节序 · 内存对齐 · 地址空间布局

内存模型基础字节序

指令集概览

数据处理指令 · 加载存储指令 · 分支指令

指令集概览数据处理指令

算术与逻辑运算

ADD/SUB · AND/ORR/EOR · 移位操作

算术逻辑运算

加载与存储指令

LDR/STR · LDP/STP · 非对齐访问

加载存储指令

分支与条件执行

B/BL/BR/BLR · 条件分支（B.cond） · 比较指令（CMP/CMN）与条件码的…

分支条件执行

函数调用与栈帧

AAPCS64规则 · 栈帧布局 · 参数传递

函数调用栈帧

内存管理单元（MMU）

页表格式（4级） · 地址转换流程 · TLB管理

MMU内存管理单元

L1/L2/L3缓存层次 · 缓存行 · 缓存一致性（MESI协议）

缓存架构L1/L2/L3

异常与中断处理

异常向量表 · 异常级别（EL0-EL3） · 同步异常与异步中断

异常断处理

系统寄存器与控制

系统寄存器访问（MRS/MSR） · 通用系统控制寄存器 · 调试寄存器与性能计数器

系统寄存器控制

特权级别与安全扩展

EL0-EL3权限模型 · TrustZone（TZASC/TZ… · 安全世界与普通世界切换

特权级别安全扩展

虚拟化支持

EL2虚拟化扩展 · Stage-2地址转换 · 虚拟中断（vGIC）

虚拟化支持EL2

SIMD与浮点指令

NEON寄存器（V0-V31） · 标量浮点（FP） · 向量运算指令及数据布局

SIMD浮点指令

高级SIMD编程实战

图像像素处理 · 矩阵乘法 · 音频采样转换等案例的NEON优化实现

加密扩展（Cryptography）

AES · SHA1/SHA256指令 · 密钥加载与加密运算的汇编实现

Cryptography加密扩展

原子操作与内存屏障

LDXR/STXR循环 · CAS指令 · DMB/DSB/ISB屏障指令及内存…

原子操作内存屏障

汇编与C混合编程

内联汇编 · 汇编函数与C互调 · 寄存器约束

汇编C混合编程

链接脚本与启动代码

链接脚本编写 · 启动流程（向量表 · 初始化BSS

链接脚本启动代码

中断控制器（GIC）

GIC-400/500架构 · 中断类型（SGI/PPI/SPI） · 中断配置与处理流程

GIC断控制器

定时器与时钟

系统计数器（CNTPCT） · 定时器寄存器 · 周期中断实现及高精度计时

定时器时钟

调试与性能分析

使用GDB调试汇编 · 性能计数器（PMU） · 代码剖析与优化技巧

调试性能分析

常见陷阱与错误

未对齐访问 · 栈溢出 · 指令选择错误

常见陷阱错误

裸机编程实战

基于QEMU的UART驱动 · LED控制 · 按键中断

裸机编程实战QEMU

操作系统内核基础

内核启动 · 页表初始化 · 上下文切换

操作系统内核基础内核启动

Linux内核ARM64移植

设备树 · 内核启动参数 · 汇编入口（stext）

性能优化实战

循环展开 · 指令调度 · 缓存友好代码

性能优化实战循环展开

设计一个基于ARMv8的简单操作系统… · 涵盖中断 · 内存管理

综合项目ARMv8