常见的五大ARM存储器之一：协处理器CP15（5） 处理器, 存储器, 版本号, 产品

yuyang911220

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        　　图2 ARM7之后处理器标识符编码

        　　表3 bit［19:16］与ARM版本号
        　　可能的取值版 本 号
        　　0x1ARM体系版本4
        　　0x2ARM体系版本4T
        　　0x3ARM体系版本5
        　　0x4ARM体系版本5T
        　　0x5ARM体系版本5TE
        　　bit［23:20］：生产厂商定义的产品子编号。当产品主编号相同时，使用子编号区分不同的产品子类，如产品中不同的cache的大小。
        　　bit［31:24］：生产厂商的编号现已定义的如表4所示。其他的值ARM公司保留将来使用。
        　　表4 bit［31:24］值与ARM生产厂商
        　　可能的取值ARM芯片生产厂商
        　　0x41（A）ARM公司
        　　0x44（D）Digital Equipment
        　　0x69（i）Intel公司
        　　对于ARM7系统的处理器，其主标识符的编码如图3所示。

        　　

        　　图3 ARM7处理器标识符编码

        　　其中各部分的含义说明如下。
        　　bit［3:0］：包含生产厂商定义的处理器版本型号。
        　　bit［15:4］：生产厂商定义的产品主编号，其最高4位的值为0x7。
        　　bit［22:16］：生产商定义的产品子编号。当产品的主编号相同时，使用子编号区分不同的产品子类，如产品中不同的产品子类、不同产品中高速缓存的大小。
        　　bit［23］：ARM7处理器支持下面两种ARM体系的版本号。0x0代表ARM体系版本3；0x1代表ARM体系版本4T。
        　　bit［31:24］：生产厂商的编号已定义的如表5所示，其他的值ARM公司保留将来使用。
        　　表5 bit［31:24］值与ARM生产厂商
        　　可能的取值ARM芯片生产厂商
        　　0x41（A）ARM公司
        　　0x44（D）Digital Equipment
        　　0x69（i）Intel公司
        　　对于ARM7系统的处理器，其主标识符的编码如图4所示。

        　　

        　　图4 ARM7之前处理器标识符编码
        　　其中各部分的含义说明如下。
        　　bit［3:0］：包含生产厂商定义的处理器版本型号。
        　　bit［31:4］：处理器标识符及其含义如表6所示。
        　　表6 ARM之后处理器标识符与含义
        　　处理器标识符含 义
        　　0x4156030ARM3（体系版本2）
        　　0x4156060ARM600（ARM体系版本3）
        　　0x4156061ARM610（ARM体系版本3）
        　　0x4156062ARM620（ARM体系版本3）
        　　（2）Cache类型标识符寄存器
        　　如前所述，对于指令MRC来说，当协处理器寄存器为r0，而第二操作数opcode2为0b001时，指令读取值为Cache类型，即可以用下面的指令将处理器的Cache类型标识符寄存器的内容读取到寄存器r0中。
        　　MRC P15，0，r0，c0，c0，1
        　　Cache类型标识符定义了关于Cache的信息，具体内容如下所述。
        　　· 系统中的数据Cache和指令Cache是分开的还是统一的。
        　　· Cache的容量、块大小以及相联特性。
        　　· Cache类型是直（write-through）写还是回写（write-back）。
        　　· 对于回写（write-back）类型的Cache如何有效清除Cache内容。
        　　· Cache是否支持内容锁定。
        　　Cache类型标识符寄存器各控制字段的含义编码格式如图5所示。

        　　

        　　图5 Cache属性寄存器标识符编码格式

        　　其中各控制字段的含义说明如下。
        　　属性字段（ctype）：指定没有在S位、数据Cache相关属性位、指令Cache相关属性类中指定的属性，其具体编码参见表7。
        　　表7 Cache类型标识符寄存器属性字段含义
        　　编 码Cache类型Cache内容清除方法Cache内容锁定方法
        　　0b0000直写不需要内容清除不支持
        　　0b0001回写数据块读取不支持
        　　0b0010回写由寄存器定义不支持
        　　0b0110回写由寄存器定义支持格式A，见后
        　　0b0111回写由寄存器定义支持格式B，见后
        　　S位：定义系统中的数据Cache和指令Cache是分开的还是统一的。如果S=0，说明指令Cache和数据Cache是统一的，如果S=1，则说明数据Cache和指令Cache是分离的。
        　　数据Cache相关属性：定义了数据Cache容量、行大小和相联（associativity）特性（如果S≠0）。
        　　指令Cache相关属性：定义了指令Cache容量、行大小和相联（associativity）特性（如果S≠0）。
        　　数据Cache相关属性和指令Cache相关属性分别占用控制字段［23:12］和［11:0］，它们的结构相同，图6以指令Cache为例，显示了编码结构。

        　　

        　　图6 指令Cache编码结构

        　　其中，各部分的含义说明如下。
        　　bit［11:9］：保留用于将来使用。
        　　bit［8:6］：定义Cache的容量，其编码格式及含义如表8所示。
        　　表8 类型标识符寄存器控制字段bit［8:6］含义
        　　编 码M=0时的含义M=1时的含义
        　　0b0000.5KB0.75KB
        　　0b0011KB1.5KB
        　　0b0102KB3KB
        　　0b0114KB6KB
        　　续表
        　　编 码M=0时的含义M=1时的含义
        　　0b1008KB12KB
        　　0b10116KB24KB
        　　0b11032KB48KB
        　　0b11164KB96KB
        　　bit［1:0］：定义Cache的块大小，其编码格式及含义如表9所示。
        　　表9 类型标识符寄存器控制字段bit［1:0］含义
        　　编 码Cache块大小
        　　0b002个字（8字节）
        　　0b014个字（16字节）
        　　0b108个字（32字节）
        　　0b1116个字（64字节）
        　　bit［5:3］：定义了Cache的相联属性，其编码格式及含义如表10所示。
        　　表10 类型标识符寄存器控制字段bit［5:3］含义
        　　编 码M=0时的含义M=1时的含义
        　　0b0001路相联
        　　（直接映射）没有Cache
        　　0b0012路相联3路相联
        　　0b0104路相联6路相联
        　　0b0118路相联12路相联
        　　0b10016路相联24路相联
        　　0b10132路相联48路相联
        　　0b11064路相联96路相联
        　　0b111128路相联192路相联