ARM Cortex-A7 MPCore 架构

1、Cortex-A7 MPCore 简介

Cortex-A7 MPcore 处理器支持 1~4 核，通常是和 Cortex-A15 组成 big.LITTLE 架构的，
Cortex-A15 作为大核负责高性能运算，比如玩游戏啥的， Cortex-A7 负责普通应用，因为 CortexA7 省电。 Cortex-A7 本身性能也不弱，不要看它叫做 Cortex-A7 但是它可是比 Cortex-A8 性能
要强大，而且更省电。 ARM 官网对于 Cortex-A7 的说明如下：
“在 28nm 工艺下， Cortex-A7 可以运行在 1.2~1.6GHz，并且单核面积不大于 0.45mm2(含
有浮点单元、 NEON 和 32KB 的 L1 缓存)，在典型场景下功耗小于 100mW，这使得它非常适
合对功耗要求严格的移动设备，这意味着 Cortex-A7 在获得与 Cortex-A9 相似性能的情况下，
其功耗更低”。

2、Cortex-A 处理器运行模型

ARM 处理器有 7 中运行模型： User、 FIQ、 IRQ、 Supervisor(SVC)、 Abort、 Undef
和 System，其中 User 是非特权模式，其余 6 中都是特权模式。但新的 Cortex-A 架构加入了
TrustZone 安全扩展，所以就新加了一种运行模式： Monitor，新的处理器架构还支持虚拟化扩
展，因此又加入了另一个运行模式： Hyp，所以 Cortex-A7 处理器有 9 种处理模式，如表 6.2.1
所示：

除了 User(USR)用户模式以外，其它 8 种运行模式都是特权模式。这几个
运行模式可以通过软件进行任意切换，也可以通过中断或者异常来进行切换。大多数的程序都
运行在用户模式，用户模式下是不能访问系统所有资源的，有些资源是受限的，要想访问这些
受限的资源就必须进行模式切换。但是用户模式是不能直接进行切换的，用户模式下需要借助
异常来完成模式切换，当要切换模式的时候，应用程序可以产生异常，在异常的处理过程中完
成处理器模式切换。
当中断或者异常发生以后，处理器就会进入到相应的异常模式种，每一种模式都有一组寄
存器供异常处理程序使用，这样的目的是为了保证在进入异常模式以后，用户模式下的寄存器
不会被破坏。
如果学过 STM32 和 UCOS、 FreeRTOS 就会知道， STM32 只有两种运行模式，特权模式和
非特权模式，但是 Cortex-A 就有 9 种运行模式。

3、Cortex-A 寄存器组

ARM 架构提供了 16 个 32 位的通用寄存器(R0~R15)供软件使用，前 15 个(R0~R14)可以用
作通用的数据存储， R15 是程序计数器 PC，用来保存将要执行的指令。 ARM 还提供了一个当
前程序状态寄存器 CPSR 和一个备份程序状态寄存器 SPSR， SPSR 寄存器就是 CPSR 寄存器的
备份。这 18 个寄存器