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ARMv8架构原理与系统开发

共计 30 章节
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01
课程导入
ARMv8架构的发展历程 · 设计目标 · 应用领域（移动
课程导入ARMv8
02
ARMv8基础概念
AArch64与AArch32执行状… · 异常级别（EL0-EL3） · 寄存器模型（通用寄存器
ARMv8基础概念
03
指令集概述
A64指令集的特点 · 指令编码格式 · 常用指令分类（数据处理
指令集概述A64
04
内存管理单元（MMU）
虚拟地址到物理地址的转换 · 页表格式（4级页表） · 内存属性（缓存
MMU内存管理单元
05
缓存架构
Cache层级结构（L1/L2/L3… · 缓存策略（写回/写分配） · 缓存一致性协议（MESI/MOESI…
缓存架构Cache
06
异常与中断处理
异常向量表 · 异常类型（同步/异步） · 异常入口与返回流程
异常断处理
07
系统寄存器编程
系统寄存器访问指令（MSR/MRS） · 常用系统寄存器（SCTLR · TCR
系统寄存器编程MSR/MRS
08
启动流程与固件
ARMv8的启动过程（BL1/BL2… · ATF（ARM Trusted Fi… · 设备树（DTB）解析以及从复位到主函…
启动流程固件
09
内存屏障与原子操作
内存屏障指令（DMB/DSB/ISB… · 原子操作（LDXR/STXR） · 自旋锁实现以及多核同步机制
内存屏障原子操作
10
多核与SMP
多核启动（PSCI） · 缓存一致性域 · 内存一致性模型
SMP多核
11
虚拟化支持
虚拟化扩展（EL2） · 虚拟内存管理（Stage-2翻译） · 虚拟机控制（HCR_EL2）
虚拟化支持EL2
12
安全扩展与TrustZone
TrustZone架构（安全世界/普… · 安全监控调用（SMC） · 安全启动
TrustZone安全扩展
13
性能优化基础
性能分析工具（perf） · 代码优化技巧（循环展开 · 内存对齐）
性能优化基础perf
14
NEON与SIMD编程
NEON寄存器 · 向量数据类型 · 常用SIMD指令（加法
NEONSIMD
15
调试与跟踪
JTAG调试 · ARM CoreSight调试架构 · 断点与观察点
调试跟踪
16
Linux内核移植
Linux内核中ARMv8支持 · 设备树编写 · 内核配置（menuconfig）
Linux内核移植
17
U-Boot移植
U-Boot启动流程 · ARMv8平台适配 · 设备树传递
U-Boot移植
18
设备驱动开发基础
字符设备驱动框架 · 平台总线（platform bus） · 设备树匹配
设备驱动开发基础字符设备驱动框架
19
内存管理实践
内核内存分配（kmalloc/vma… · 页表操作 · 用户空间内存映射（mmap）以及CM…
内存管理实践kmalloc/vma
20
中断子系统实践
Linux中断子系统（中断描述符 · 中断线程化） · GIC驱动分析
断子系统实践Linux
21
时钟与定时器
ARMv8定时器（Generic T… · 时钟源与时钟事件 · Linux时钟框架（clk）以及高精…
时钟定时器
22
电源管理
ARMv8电源状态（WFI/WFE） · CPU热插拔 · cpuidle框架
电源管理ARMv8
23
系统调用与内核接口
ARMv8系统调用机制（svc指令） · 系统调用表 · 用户态与内核态切换以及系统调用实现示…
系统调用内核接口
24
汇编语言编程
A64汇编语法 · 函数调用约定（AAPCS64） · 栈帧管理
汇编语言编程A64
25
固件开发实战
使用ATF实现自定义BL31 · 配置PSCI · 处理SMC调用以及安全监控功能开发
固件开发实战ATF
26
虚拟化实战
使用KVM创建虚拟机 · 配置虚拟设备 · 处理Stage-2页表以及虚拟化性能…
虚拟化实战KVM
27
安全系统实战
基于TrustZone实现安全存储 · 安全通信 · OP-TEE TA开发以及安全启动验…
安全系统实战TrustZone
28
性能调优实战
使用perf和ftrace定位性能瓶… · 优化内存访问模式 · 利用NEON加速算法以及多核负载均衡
性能调优实战perf
29
常见问题与调试技巧
启动失败 · 内存访问异常 · 中断丢失
常见问题调试技巧
30
综合项目
设计并实现一个基于ARMv8的嵌入式… · 涵盖启动 · 驱动
综合项目ARMv8