Я получил эту ошибку при попытке сборки через командную строку: ld: file is universal (4 slices) but does not contain a(n) armv7s slice: /Users/../Framework/Realm.framework/Realm file…

Я работаю над приложением iphone, использующим фреймворк openCV. Все работало отлично. однако в последнее время с выпуском iOS 6 и XCode 4.5 я перенес свой проект на XCode 4.5 При построении я…

Когда я пытаюсь архивировать свой проект для iPhone 5 (armv7s), он приходит с ошибкой, которая гласит, что RestKit не совместим с архитектурой armv7s. В этом проекте я использую старую версию от…

С появлением iPhone 5 и других устройств armv7s возникают проблемы совместимости с существующими (закрытыми исходными кодами) сторонними фреймворками, такими как Flurry, которые построены без этой…

Обратите внимание, что хотя этот вопрос помечен как armv7 , он относится к armv7s . Новый тег не может быть создан. Я использую самый современный AdMob SDK (6.1.5), но, похоже, AdMob еще не построен…

С XCode4.5 и ARMv7+armv7s arch размер исполняемого файла увеличился с 3 МБ до 7 МБ. Перестройте только с armv7, двоичный размер вернется к 3 МБ. Кто-нибудь видит такое же увеличение? Является ли это…

Я попытался символизировать отчет о сбое iOS, отправленный из Apple. atos -arch armv7s -o APP_BINARY_PATH 0x0006a23c 0x35000 + 217660 И я получил ниже ошибку. > atos: Unknown architecture: armv7s…

Вот сообщение об ошибке, которое я получаю, когда пытаюсь запустить свое приложение; Undefined symbols for architecture armv7s: _CLLocationCoordinate2DMake, referenced from:…

Согласно литературе, процессор A6 будет выполнять код ARMv7. Мой проект терпит неудачу в ссылке, потому что библиотека была построена для ARMv7, но приложение построено для ARMv7s. Типичное…

У меня есть вопрос о компиляции на iOS. Я создаю фреймворк, и он используется для генерации arm64, armv7 и armv7s (+ симуляторы с lipo и fun). Дело в том, что armv7s больше не присутствует в…

, цель c — Каковы преимущества armv7 перед armv6 при компиляции приложений для iPhone?

Старые устройства iOS (iPhone, iPhone 3G, iPod touch первого и второго поколения) имели процессоры, поддерживающие только набор инструкций armv6. IPhone 3G S (а также iPad и iPod touch третьего поколения) оснащен более новым процессором, который также поддерживает набор инструкций armv7. В целом, armv7 работает быстрее на этих новых процессорах, и рекомендуется, по крайней мере, включить сборку armv7 в свои приложения в будущем (в приложении только для iPad вы, вероятно, можете просто собрать сборку для armv7).

Как указывает Ясариен, наибольшая разница между наборами инструкций связана с операциями с плавающей запятой. На armv6 приложения, как правило, создавались с использованием сокращенного набора инструкций Thumb для создания бинарных файлов меньшего размера, но производительность с плавающей запятой Thumb была ужасной. Следовательно, вам нужно было отключить Thumb, если вы хотите более быстрые вычисления с плавающей запятой. В armv7 набор инструкций Thumb-2 больше не имеет этого ограничения, поэтому Apple рекомендует вам компилировать, используя его почти все время.

Вы можете сделать настройку сборки Thumb условной, чтобы она была отключена для старых устройств и включена для новых. Для этого перейдите в настройки сборки Xcode и выберите параметр «Скомпилировать для большого пальца». Перейдите в меню в нижнем левом углу экрана и выберите параметр «Добавить условие настройки сборки». В новом условии настройки сборки выберите ARMv6 для архитектуры, отключите для него Thumb, добавьте еще одно условие, выберите ARMv7 для его архитектуры и включите для него Thumb.

Согласно ответу Стивена Кэнона здесь, в armv6 аппаратно поддерживаются операции с плавающей запятой как одинарной, так и двойной точности.Я обнаружил, что арифметика с одинарной точностью работает немного лучше на этой платформе, возможно, из-за большего количества операций, помещаемых в кеш. В armv7 функция NEON SIMD с плавающей запятой unit работает только с операциями с одинарной точностью, поэтому может быть огромная разница в производительности между операциями с одинарной и двойной точностью.

Другие вопросы, которые могут быть интересны по этой теме, включают:

В чем разница между кодировками инструкций ARM, Thumb и Thumb 2?

О, ARM и их глупые названия…

Это распространенное заблуждение, но официально не существует такой вещи, как «набор инструкций Thumb-2».

Игнорируя ARMv8 (где все переименовано и AArch64 усложняет ситуацию), от ARMv4T до ARMv7-A есть два набора инструкций : ARM и Thumb. Оба они являются «32-битными» в том смысле, что они работают с данными шириной до 32 бит в 32-битных регистрах с 32-битными адресами. Фактически, там, где они перекрываются, они представляют собой одни и те же инструкции — отличается только инструкция , кодирующая , а центральный процессор фактически имеет только два разных интерфейса декодирования для своего конвейера, между которыми он может переключаться.Для ясности я намеренно избегаю терминов «32-битный» и «16-битный» …

ARM имеют 4-байтовую кодировку фиксированной ширины, которая требует 4-байтового выравнивания. Команды Thumb имеют кодировку переменной длины (2 или 4 байта, теперь известную как «узкая» и «широкая»), требующие 2-байтового выравнивания — большинство инструкций имеют 2-байтовые кодировки, но bl и blx всегда имели 4-байтовые кодировки ^* . По-настоящему запутанный момент появился в ARMv6T2, который представил технологию Thumb-2.Thumb-2 включал в себя не просто добавление дополнительных инструкций к Thumb (в основном с 4-байтовыми кодировками), чтобы привести его почти к паритету с ARM, но также расширение состояния выполнения, позволяющее условное выполнение большинства инструкций Thumb, и, наконец, введение полностью новый синтаксис ассемблера (UAL, «Унифицированный язык ассемблера»), который заменил предыдущие отдельные синтаксисы ARM и Thumb и позволил написать код один раз и собрать его в любой набор инструкций без изменений.

Архитектуры Cortex-M реализуют только набор инструкций Thumb — ARMv7-M (Cortex-M3 / M4 / M7) поддерживает большую часть технологии Thumb-2, включая условное выполнение и кодирование для инструкций VFP, тогда как ARMv6-M (Cortex -M0 / M0 +) использует только Thumb-2 в форме нескольких 4-байтовых системных инструкций.

Таким образом, новые 4-байтовые кодировки (и те, которые добавлены позже в версиях ARMv7) по-прежнему являются инструкциями Thumb — их аспект «Thumb-2» состоит в том, что они могут иметь 4-байтовых кодирования, и что они могут (в основном) условно выполняются через и (и, я полагаю, их менмоники определены только в UAL).

_{* До ARMv6T2 на самом деле это была сложная деталь реализации, касающаяся того, выполнялось ли bl (или blx ) как 4-байтовая инструкция или как пара 2-байтовых инструкций.Архитектурное определение было последним, но, поскольку они могли выполняться только как пара в последовательности, мало что можно было потерять (кроме возможности принять прерывание на полпути), объединяя их в одну инструкцию по соображениям производительности. ARMv6T2 просто переопределил ситуацию с точки зрения слитного выполнения одной инструкции}

Запись сборки ARM (Часть 1)

Добро пожаловать в эту серию руководств по основам сборки ARM. Это подготовка к следующей серии руководств по разработке эксплойтов для ARM.Прежде чем мы сможем погрузиться в создание шелл-кода ARM и построение цепочек ROP, нам нужно сначала осветить некоторые основы сборки ARM.

Пошагово будут рассмотрены следующие темы:

Учебное пособие по основам сборки ARM:
Часть 1: Введение в сборку ARM
Часть 2: Регистры типов данных
Часть 3: Набор инструкций ARM
Часть 4: Инструкции по памяти: Загрузка и сохранение данных
Часть 5: Загрузка и сохранение нескольких частей
6: Условное выполнение и ветвление
Часть 7: Стек и функции

Чтобы следовать примерам, вам понадобится лабораторная среда на базе ARM.Если у вас нет устройства ARM (например, Raspberry Pi), вы можете настроить свою собственную лабораторную среду на виртуальной машине с помощью QEMU и дистрибутива Raspberry Pi, следуя этому руководству. Если вы не знакомы с базовой отладкой с помощью GDB, вы можете получить основы в этом руководстве. В этом руководстве основное внимание будет уделено 32-разрядной версии ARM, а примеры скомпилированы на ARMv6.

Почему ARM?

Это руководство обычно предназначено для людей, которые хотят изучить основы сборки ARM. Специально для тех из вас, кто интересуется написанием эксплойтов на платформе ARM.Возможно, вы уже заметили, что процессоры ARM повсюду вокруг вас. Когда я оглядываюсь вокруг, я могу насчитать в моем доме гораздо больше устройств с процессором ARM, чем процессоры Intel. Сюда входят телефоны, маршрутизаторы и, не говоря уже об устройствах Интернета вещей, продажи которых в наши дни, похоже, стремительно растут. Тем не менее, процессор ARM стал одним из самых распространенных ядер ЦП в мире. Это подводит нас к тому факту, что, как и ПК, устройства IoT подвержены неправильным злоупотреблениям при проверке ввода, таким как переполнение буфера.Учитывая широкое использование устройств на базе ARM и возможность неправильного использования, атаки на эти устройства стали гораздо более распространенными.

Тем не менее, у нас больше экспертов, специализирующихся на исследованиях безопасности x86, чем в ARM, хотя язык ассемблера ARM, пожалуй, самый простой из широко распространенных языков. Итак, почему все больше людей не уделяют внимания ARM? Возможно, потому, что существует больше учебных ресурсов, посвященных эксплуатации на Intel, чем на ARM. Подумайте о великолепных руководствах по Intel x86 Exploit, написанных Fuzzy Security или Corelan Team — подобные руководства помогают людям, интересующимся этой конкретной областью, получить практические знания и вдохновение для изучения, выходящего за рамки того, что описано в этих руководствах.Если вы заинтересованы в написании эксплойтов для x86, учебники Corelan и Fuzzysec станут вашей идеальной отправной точкой. В этой серии руководств мы сосредоточимся на основах сборки и написании эксплойтов на ARM.

ARM против процессора Intel

Между Intel и ARM много различий, но главное отличие — это набор команд. Intel — это процессор CISC (Compstruction Set Computing), который имеет более крупный и многофункциональный набор инструкций и позволяет многим сложным инструкциям обращаться к памяти.Следовательно, он имеет больше операций, режимов адресации, но меньше регистров, чем ARM. Процессоры CISC в основном используются на обычных ПК, рабочих станциях и серверах.

ARM является процессором RISC (вычисление с сокращенным набором инструкций) и поэтому имеет упрощенный набор инструкций (100 инструкций или меньше) и регистры более общего назначения, чем CISC. В отличие от Intel, ARM использует инструкции, которые работают только с регистрами, и использует модель памяти Load / Store для доступа к памяти, что означает, что только инструкции Load / Store могут обращаться к памяти.Это означает, что для увеличения 32-битного значения по определенному адресу памяти на ARM потребуется три типа инструкций (загрузка, увеличение и сохранение), чтобы сначала загрузить значение по определенному адресу в регистр, увеличить его в регистре и сохранить это обратно в память из реестра.

Уменьшенный набор команд имеет свои достоинства и недостатки. Одним из преимуществ является то, что инструкции могут выполняться быстрее, потенциально обеспечивая большую скорость (системы RISC сокращают время выполнения за счет сокращения тактовых циклов на инструкцию).Обратной стороной является то, что меньшее количество инструкций означает больший акцент на эффективном написании программного обеспечения с ограниченными доступными инструкциями. Также важно отметить, что ARM имеет два режима: режим ARM и режим Thumb. Инструкции Thumb могут быть 2 или 4 байтами (подробнее об этом в Части 3: Набор инструкций ARM).

Еще больше различий между ARM и x86:

• В ARM большинство инструкций можно использовать для условного выполнения.
• Процессоры Intel серии x86 и x86-64 используют формат с прямым порядком байтов
• До версии 3 архитектура ARM была прямым порядком байтов.С тех пор процессоры ARM превратились в BI-endian и имеют настройку, которая позволяет переключать endianness .

Есть различия не только между Intel и ARM, но и между разными версиями ARM. Эта серия руководств призвана сделать ее как можно более общей, чтобы вы получили общее представление о том, как работает ARM. Как только вы поймете основы, легко узнать нюансы для выбранной вами целевой версии ARM. Примеры в этом руководстве были созданы на 32-битной ARMv6 (Raspberry Pi 1), поэтому пояснения относятся именно к этой версии.

Названия различных версий ARM также могут сбивать с толку:

Прежде чем мы сможем погрузиться в разработку эксплойтов для ARM, нам сначала нужно понять основы программирования на языке ассемблера, для чего требуются некоторые базовые знания, прежде чем вы сможете начать их ценить.Но зачем нам вообще сборка ARM, разве недостаточно писать эксплойты на «нормальном» языке программирования / сценариев? Это не так, если мы хотим иметь возможность выполнять обратный инжиниринг и понимать программный поток двоичных файлов ARM, создавать собственный шелл-код ARM, создавать цепочки ARM ROP и отлаживать приложения ARM.

Вам не нужно знать каждую мелочь о языке ассемблера, чтобы иметь возможность выполнять обратный инжиниринг и разработку эксплойтов, но некоторые из них необходимы для понимания общей картины.Основы будут рассмотрены в этой серии руководств. Если вы хотите узнать больше, вы можете посетить ссылки, перечисленные в конце этой главы.

Так что же такое ассемблер? Язык ассемблера — это всего лишь тонкий слой синтаксиса поверх машинного кода, который состоит из инструкций, закодированных в двоичных представлениях (машинном коде), что и понимает наш компьютер. Так почему бы вместо этого просто не написать машинный код? Что ж, это было бы занозой в заднице. По этой причине мы напишем сборку ARM, которая намного проще для понимания людьми.Наш компьютер не может запускать ассемблерный код сам, потому что ему нужен машинный код. Инструмент, который мы будем использовать для сборки ассемблерного кода в машинный код, — это GNU Assembler из проекта GNU Binutils с именем as , который работает с исходными файлами, имеющими расширение * .s.

После того, как вы написали файл сборки с расширением * .s, вам нужно собрать его с помощью as и связать с ld:

 $ как program.s -o program.o
$ ld program.o -o программа 

Давайте начнем с самого низа и перейдем к языку ассемблера.На самом низком уровне у нас есть электрические сигналы в нашей цепи. Сигналы формируются переключением электрического напряжения на один из двух уровней, например, 0 вольт («выключено») или 5 вольт («включено»). Поскольку просто посмотрев, мы не можем легко определить, какое напряжение находится в цепи, мы предпочитаем записывать шаблоны включенных / выключенных напряжений, используя визуальные представления, цифры 0 и 1, чтобы не только представить идею отсутствия или присутствия сигнал, но также потому, что 0 и 1 — цифры двоичной системы. Затем мы группируем последовательность 0 и 1, чтобы сформировать инструкцию машинного кода, которая является наименьшей рабочей единицей процессора компьютера.Вот пример инструкции на машинном языке:

1110 0001 1010 0000 0010 0000 0000 0001

Пока все хорошо, но мы не можем вспомнить, что означает каждый из этих шаблонов (0 и 1). По этой причине мы используем так называемую мнемонику, аббревиатуры, чтобы помочь нам запомнить эти двоичные шаблоны, где каждой инструкции машинного кода дается имя. Эти мнемоники часто состоят из трех букв, но это не обязательно. Мы можем написать программу, используя эту мнемонику в качестве инструкций.Эта программа называется программой на языке ассемблера, а набор мнемоник, который используется для представления машинного кода компьютера, называется языком ассемблера этого компьютера. Следовательно, язык ассемблера — это самый низкий уровень, используемый людьми для программирования компьютера. Операнды инструкции идут после мнемоники. Вот пример:

MOV R2, R1

Теперь, когда мы знаем, что программа сборки состоит из текстовой информации, называемой мнемоникой, нам нужно преобразовать ее в машинный код.Как упоминалось выше, в случае сборки ARM проект GNU Binutils предоставляет нам инструмент под названием как . Процесс использования ассемблера, такого как как , для преобразования из языка ассемблера (ARM) в машинный код (ARM) называется сборкой.

Таким образом, мы узнали, что компьютеры понимают (реагируют) на наличие или отсутствие напряжений (сигналов) и что мы можем представлять несколько сигналов в виде последовательности нулей и единиц (битов). Мы можем использовать машинный код (последовательности сигналов), чтобы заставить компьютер реагировать определенным образом.Поскольку мы не можем вспомнить, что означают все эти последовательности, мы даем им сокращения — мнемоники и используем их для представления инструкций. Этот набор мнемоник является языком ассемблера компьютера, и мы используем программу под названием Assembler для преобразования кода из мнемонического представления в машиночитаемый машинный код так же, как это делает компилятор для языков высокого уровня.

Что такое процессор ARM? — Определение с сайта WhatIs.com

Процессор ARM — это один из семейства процессоров, основанных на архитектуре RISC (компьютер с сокращенным набором команд), разработанной Advanced RISC Machines (ARM).

ARM производит 32-битные и 64-битные многоядерные процессоры RISC. Процессоры RISC предназначены для выполнения меньшего количества типов компьютерных инструкций, чтобы они могли работать с более высокой скоростью, выполняя больше миллионов инструкций в секунду (MIPS). Удаляя ненужные инструкции и оптимизируя пути, процессоры RISC обеспечивают выдающуюся производительность при небольшой потребляемой мощности устройств CISC (сложных вычислений с набором команд).

ARM широко используются в потребительских электронных устройствах, таких как смартфоны, планшеты, мультимедийные плееры и другие мобильные устройства, например носимые устройства.Из-за своего сокращенного набора команд они требуют меньше транзисторов, что позволяет уменьшить размер кристалла для интегральной схемы (ИС). Меньший размер, меньшая сложность и низкое энергопотребление процессора ARM делают его подходящим для все более миниатюрных устройств.

ARM включают:

• Загрузить / сохранить архитектуру.
• Ортогональный набор команд.
• В основном одноцикловое исполнение.
• Улучшенный энергосберегающий дизайн.
• 64- и 32-разрядные состояния выполнения для масштабируемой высокой производительности.
• Поддержка аппаратной виртуализации.

Упрощенная конструкция процессоров ARM обеспечивает более эффективную многоядерную обработку и упрощает программирование для разработчиков. Несмотря на то, что они не обладают такой же простой вычислительной пропускной способностью, как продукты Intel, лидера рынка x86, процессоры ARM иногда превышают производительность процессоров Intel для приложений, существующих на обеих архитектурах.

Личная конкуренция между производителями усиливается, поскольку ARM находит свое применение в полноразмерных ноутбуках.Microsoft, например, предлагает версии компьютеров Surface на базе ARM. Более чистая кодовая база версий Windows RT по сравнению с версиями x86 также может быть частично ответственной — Windows RT более оптимизирована, поскольку ей не нужно поддерживать некоторое количество устаревшего оборудования.

ARM также продвигается на рынок серверов, шаг, который представляет собой большое изменение направления и хеджирование ставок на производительность на ватт по сравнению с необработанной вычислительной мощностью. AMD предлагает 8-ядерные версии процессоров ARM для своей серии процессоров Opteron.Серверы ARM представляют собой важный сдвиг в серверных вычислениях. Традиционный сервер класса x86 с 12, 16, 24 или более ядрами увеличивает производительность за счет увеличения скорости и сложности каждого процессора, используя грубую силу и мощность для обработки требовательных вычислительных рабочих нагрузок.

Для сравнения, сервер ARM использует, возможно, сотни меньших, менее сложных и маломощных процессоров, которые разделяют задачи обработки среди этого большого количества, а не всего лишь несколько процессоров с большей емкостью.Этот подход иногда называют «горизонтальным масштабированием», в отличие от «масштабирования» серверов на базе x86.

Архитектура ARM была первоначально разработана Acorn Computers в 1980-х годах.

ARMv8 — ARM — WikiChip

ARMv8 (кодовое имя Oban ) является преемником ARMv7, архитектуры набора команд ARM, анонсированной в 2011 году, которая внесла большое количество фундаментальных изменений в набор команд, включая введение 64 -битные операционные возможности.

Обзор [править]

Работа над ARMv8 началась в группе исследований и разработок ARM в 2007 году. ARMv8, впервые раскрытая в конце 2011 года, является преемником и расширением ARMv7 ISA. Эта архитектура представила новые 64-битные операционные возможности, названные AArch64 , и определила связь с предыдущим 32-битным рабочим состоянием, именуемым AArch42 (охватывающим A32 и T32 ISA). По сути, ARMv8 расширяет старую архитектуру, сохраняя при этом совместимость со старыми версиями и расширениями (например,g., Thumb, NEON, VFP) в AArch42. Кроме того, ARMv8 внес ряд улучшений в AArch42, который по-прежнему поддерживает полную совместимость с ARMv7. Вообще говоря, ARMv8 был разработан таким образом, что хорошо спроектированное ядро ​​AArch64 должно также хорошо работать как ядро ​​AArch42.

AArch42 [редактировать]

Основная статья: AArch42

ARMv8 представила концепцию состояния выполнения AArch42 для включения того, что ранее было ARMv7. Он охватывает наборы инструкций A32 и T32, а также ряд новых инструкций.AArch42 сохраняет классическую модель исключений ARM и ограничивает виртуальный адрес 32 битами.

Улучшения ARMv8 [править]

ARMv8 представил набор улучшений классического набора команд A32. Расширения криптографии, улучшенные типы барьеров и выпуск загрузки и сохранения, которые были представлены с A64, также были добавлены в набор инструкций A32.

AArch64 [редактировать]

Основная статья: AArch64

ARMv8 представила новое состояние выполнения AArch64, которое работает с новым набором команд под названием A64.Этот режим переработал модель обработки исключений в ARM, упростив ее за счет меньшего количества режимов и регистров с хранением в банках. При поддержке 64-битной архитектуры было введено до 48 бит виртуального адреса (обратите внимание, что на самом деле это расширение Large Physical Address Extension, которое было введено в ARMv7, но было разработано одновременно с ARMv8). Кроме того, и безопасность (TrustZone), и виртуализация переносятся на AArch64.

Отношения AArch42 / AArch64 [править]

Изменения между двумя состояниями могут происходить только при входе исключения и выходе исключения.Это означает, что невозможно выполнять ветвление и связывание между двумя режимами выполнения, и невозможно уменьшить ширину регистра, переходя от одного исключения к более высокому уровню исключения. Эти ограничения позволяют приложению AAarch42 работать вместе с другим приложением AArch64 в операционной системе AArch64. Кроме того, они также позволяют гостевой ОС AAarch42 работать вместе с гостевой ОС AArch42 под гипервизором AAarch64 и другими аналогичными комбинациями.

Профили [править]

ARMv8 представил ряд профилей или разновидностей архитектуры, ориентированных на определенные классы рабочих нагрузок.

Расширения ARMv8 и особенности процессора [править]

ARMv8 имеет множество версий (ARMv8.1 и т. Д.), Которые определяют обязательные и дополнительные функции. Ядро Linux раскрывает наличие некоторых из этих функций через hwcaps. Эти значения отображаются в / proc / cpuinfo.

Crypto Extension [править]

ARMv8 представила аппаратное ускорение для криптографии. Эти операции были добавлены для дополнения, но не замены традиционных ускорителей криптографии.Предназначенные для поддержки криптографии на уровне небольших инструкций, поддерживались два основных алгоритма: AES и SHA (SHA-1 и SHA-256).

Библиография [править]

• Ричард Гризентуэйт. (26 октября 2011 г.). «Технологический обзор: архитектура ARM — взгляд в будущее» .
• Архитектурная группа ARM. «Обзор набора команд Armv8». т. PRD03-GENC-010197 (2011).
• elf_hwcaps.txt

arm — В чем разница между различными реализациями arm64 / aarch64 для Linux или другого программного обеспечения для работы?

Ваш вопрос можно интерпретировать как довольно широкий, но я думаю, что то, о чем вы на самом деле спрашиваете, очень конкретное.Принципиальная разница между различными реализациями arm64 и aarch64.

В основе вашего вопроса лежит то, что разные процессоры предоставляют разные наборы инструкций. Я обычно ссылаюсь на эту страницу Википедии под названием: Список наборов инструкций, поскольку это самый полный список, который я когда-либо видел в Интернете.

Наборы инструкций

В основе каждого микропроцессора лежит набор инструкций, которые он может выполнять. Интерфейс для наборов инструкций — это то, что компиляторы преобразуют языки программирования более высокого уровня, такие как C / C ++, в машинный код.Этот машинный код — это инструкции из набора команд ЦП. Между прочим, инструкции в наборе команд обычно выглядят так:

  внешний printf
    глобальная главная

    раздел .text
главный
    mov eax, dword [_a]
    mov ecx, dword [_b]
    толкнуть ecx
    толкнуть eax

    и eax, ecx
    mov ebx, _opand
    call out_ops
  

ПРИМЕЧАНИЕ: Вы также услышите машинный код, называемый языком ассемблера.

arm64 против aarch64

С этими двумя архитектурами я смог найти ответ от SO: title: Различия между arm64 и aarch64, в котором разница была указана следующим образом:

AArch64 — это 64-битное состояние, представленное в архитектуре Armv8-A. 32-битное состояние, которое обратно совместимо с Armv7-A и предыдущими 32-битными архитектурами Arm, называется AArch42. Следовательно, триплет GNU для 64-битной ISA — это aarch64. Сообщество ядра Linux решило назвать свой порт ядра для этой архитектуры arm64, а не aarch64, так что именно отсюда и происходит некоторая часть использования arm64.

Насколько мне известно, бэкэнд Apple для aarch64 назывался arm64, тогда как бэкэнд, разработанный сообществом LLVM, назывался aarch64 (так как это каноническое имя для 64-битного ISA), а позже они были объединены, и теперь бэкэнд называется aarch64.

Итак, aarch64 и arm64 относятся к одному и тому же.

Некоторые из ваших вопросов

Вы задаете слишком много вопросов, чтобы ответить на них одним вопросом. Но я постараюсь ответить на самое главное.

Q4. Что меня смущает, так это причина, по которой сообщество archlinuxarm не предоставляет tarball-файл stage rootfs только для arm64 armel и т. Д. Вместо различных продуктов разных поставщиков? Означает ли это, что, например, набор инструкций в DragonBoard 410c отличается от Raspberry Pi 3? Или, другими словами, что произойдет, если я установлю Archlinuxarm для DragonBoard 410c на Raspberry Pi 3? Может ли он правильно загружаться?

Чтобы узнать подробности об этом, вам нужно спросить сообщество Arch, почему они предпочитают делать что-то в рамках этого проекта.Что касается вашего вопроса о запуске Archlinuxarm, созданного специально для 410c на Raspberry Pi 3, я предлагаю попробовать его.

Оба этих процессора являются процессорами ARM, как показано здесь:

Итак, я ожидал, что вы сможете использовать одни и те же двоичные файлы на обоих. Наконец, я, вероятно, задам следующий вопрос на сайте Raspberry Pi Stackexchange. Есть множество вопросов в том же духе, что и вы, например:

Список литературы

Объяснение наборов инструкций, архитектуры и других различий

Android может работать на процессорах трех различных типов: Arm, Intel и MIPS.Первая является сегодня повсеместной архитектурой после того, как Intel отказалась от процессоров для мобильных устройств, в то время как процессоры MIPS для телефонов не появлялись уже много лет. Arm — это архитектура ЦП, используемая всеми современными смартфонами в экосистемах Android и Apple. Процессоры Arm также выходят на рынок ПК через Windows на Arm и специальный процессор Apple M1 для Mac. В связи с тем, что война Arm против Intel CPU вот-вот разгорится, вот все, что вам нужно знать о Arm против x86.

Объяснение архитектуры ЦП

Центральный процессор (ЦП) — это «мозг» вашего устройства, но он не совсем умный.ЦП работает только тогда, когда ему даны очень конкретные инструкции — соответственно называемые набором инструкций — которые говорят процессору перемещать данные между регистрами и памятью или выполнять вычисления с использованием определенной исполнительной единицы (например, умножения или вычитания). Уникальные аппаратные блоки ЦП требуют разных инструкций. Они, как правило, масштабируются с помощью более сложных и мощных процессоров. Желаемые инструкции также могут повлиять на конструкцию оборудования, как мы вскоре увидим.

Что такое SoC? Все, что вам нужно знать о наборах микросхем для смартфонов

Приложения, которые запускаются на вашем телефоне, не записываются в инструкции ЦП; это было бы безумием с сегодняшними крупными кроссплатформенными приложениями, чем работающими на различных чипах.Вместо этого приложения, написанные на различных языках программирования более высокого уровня (например, Java или C ++), соответствуют определенным наборам инструкций, так что они корректно работают на Arm, x86 или других процессорах. Эти инструкции далее декодируются в операции микрокода в ЦП, что требует места на кремнии и питания. Если вам нужен ЦП с наименьшим энергопотреблением, простота набора команд имеет первостепенное значение. Однако более высокая производительность может быть получена от более сложного оборудования и инструкций за счет энергопотребления. Это фундаментальное различие между историческими подходами Arm и Intel к проектированию процессоров.

x86 традиционно нацелен на максимальную производительность, энергоэффективность Arm

Arm основан на RISC (вычислениях с сокращенным набором команд), а Intel (x86) — на CISC (вычислениях со сложными наборами инструкций). Инструкции процессора Arm в разумной степени атомарны, с очень тесной корреляцией между количеством инструкций и микрооперациями. Для сравнения, CISC предлагает гораздо больше инструкций, многие из которых выполняют несколько операций (например, оптимизированные математические вычисления и перемещение данных). Это приводит к лучшей производительности, но большему энергопотреблению при декодировании этих сложных инструкций.

Эта связь между инструкциями и конструкцией аппаратного обеспечения процессора составляет архитектуру центрального процессора. Таким образом, архитектуры ЦП могут быть спроектированы для различных целей, таких как экстремальное вычисление чисел, низкое энергопотребление или минимальная площадь кремния. Это ключевое различие при сравнении Arm и x86 с точки зрения процессоров, поскольку первое основано на более низком энергопотреблении, наборе команд и аппаратном обеспечении.

Современные 64-битные архитектуры ЦП

Сегодня 64-битные архитектуры широко используются в смартфонах и ПК, но так было не всегда.Телефоны переходили на этот рынок только в 2012 году, примерно через десять лет после компьютеров. В двух словах, 64-битные вычисления используют регистры и адреса памяти, достаточно большие для использования 64-битных (1 и 0) длинных типов данных. Помимо совместимого оборудования и инструкций, вам также понадобится 64-разрядная операционная система, например Android.

Ветераны индустрии, возможно, помнят шумиху, когда Apple представила свой первый 64-битный процессор, опередив своих конкурентов Android. Переход на 64-битную архитектуру не изменил повседневные вычисления. Однако важно эффективно выполнять математические вычисления при использовании чисел с плавающей запятой высокой точности.64-битные регистры также улучшают точность 3D-рендеринга, скорость шифрования и упрощают адресацию более 4 ГБ ОЗУ.

Сегодня обе архитектуры поддерживают 64-битную архитектуру, но недавно появилась мобильная версия

ПК перешли на 64-разрядную архитектуру задолго до появления смартфонов, но не Intel изобрела современную архитектуру x86-64 (также известную как x64). Эта награда принадлежит объявлению AMD от 1999 года о модернизации существующей архитектуры Intel x86. Альтернативная архитектура Intel IA64 Itanium отошла на второй план.

Arm представила свою 64-битную архитектуру ARMv8 в 2011 году. Вместо расширения 32-битного набора команд Arm предлагает чистую 64-битную реализацию. Для этого архитектура ARMv8 использует два состояния выполнения: AArch42 и AArch64. Как следует из названий, один предназначен для запуска 32-разрядного кода, а другой — для 64-разрядного. Прелесть дизайна ARM заключается в том, что процессор может легко переключаться из одного режима в другой во время его нормального выполнения. Это означает, что декодер для 64-битных инструкций представляет собой новую конструкцию, которая не требует поддержки совместимости с 32-битной эрой, но процессор в целом остается обратно совместимым.Однако Arm указала, что будущие процессоры ARMv9 Cortex-A будут 64-разрядными только к 2023 году, что отключит поддержку старых 32-разрядных приложений и операционных систем на этих процессорах следующего поколения. Фактически, небольшие процессоры Cortex-A510 2021 года и мощные процессоры Cortex-X2 уже являются только 64-разрядными.

Подробнее: Arm Cortex-X2, A710 и A510: подробное описание: объяснение конструкции процессоров Armv9

Гетерогенные вычисления Arm превзошли мобильные

Архитектурные различия, описанные выше, частично объясняют текущие успехи и проблемы, с которыми сталкиваются два гиганта чипов.Подход Arm с низким энергопотреблением идеально соответствует требованиям к расчетной тепловой мощности (TDP) 3,5 Вт для мобильных устройств, но при этом производительность увеличивается до уровня чипов Intel для ноутбуков. Между тем, типичные Intel Core i7 и i9 с TDP 100 Вт вместе с конкурирующими наборами микросхем от AMD выигрывают в серверах и высокопроизводительных настольных компьютерах, но исторически с трудом сокращаются до уровня ниже 5 Вт. Посмотрите на сомнительный состав Atom.

Конечно, мы не должны забывать и о той роли, которую процессы производства кремния сыграли в значительном повышении энергоэффективности за последнее десятилетие.Вообще говоря, транзисторы ЦП меньшего размера потребляют меньше энергии. Intel застряла в попытках выйти за рамки своего внутреннего 14-нм техпроцесса 2014 года, и 10-нм чипы начнут появляться в 2021 году. За это время наборы микросхем для смартфонов перешли с 20-нм на 14, 10 и 7-нанометровую конструкцию, а 5-нанометровая технология на рынке как 2021 года. Это было достигнуто просто за счет конкуренции между литейными предприятиями Samsung и TSMC. Это также частично помогло AMD сократить отставание от своего конкурента x86-64, выпустив новейшие 7-нм процессоры Ryzen.

Однако одна уникальная особенность архитектуры Arm сыграла особенно важную роль в поддержании низкого уровня TDP для мобильных приложений — гетерогенные вычисления.Идея достаточно проста: построить архитектуру, которая позволяет различным частям ЦП (с точки зрения производительности и мощности) работать вместе для повышения эффективности.

Способность Arm распределять рабочие нагрузки между высокопроизводительными и низкопроизводительными ядрами ЦП является благом для энергоэффективности

Arm по этой идее был МАЛЕНЬКИЙ еще в 2011 году с большим ядром Cortex-A15 и маленьким ядром Cortex-A7. Идея использования больших вышедших из строя ядер ЦП для требовательных приложений и энергоэффективных упорядоченных ЦП для фоновых задач — это то, что сегодня пользователи смартфонов воспринимают как должное, но потребовалось несколько попыток, чтобы сгладить эту формулу.Компания Arm основывалась на этой идее с DynamIQ и архитектурой ARMAv8.2 в 2017 году, позволяя различным процессорам находиться в одном кластере, совместно используя ресурсы памяти для гораздо более эффективной обработки. DynamIQ также поддерживает конструкцию ЦП 2 + 6, которая все чаще встречается в микросхемах среднего уровня.

Связано: Одноядерные или многоядерные процессоры: что лучше для смартфонов?

Конкурирующие Intel процессоры Atom без гетерогенных вычислений не могут сравниться с балансом производительности и эффективности Arm.Потребовалось до 2020 года для проектов Intel Foveros, Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB) и Hybrid Technology, чтобы создать конкурирующий чип — 10-нм Lakefield. Lakefield сочетает в себе одно высокопроизводительное ядро ​​Sunny Cove с четырьмя энергоэффективными ядрами Tremont, а также графические возможности и возможности подключения. Однако даже этот пакет нацелен на подключенные ноутбуки с TDP 7 Вт, который все еще слишком высок для смартфонов.

Intel Lakefield с гибридной технологией использует те же принципы проектирования, что и Arm’s big.LITTLE

Сегодня все чаще идет борьба между Arm и x86 в сегменте ноутбуков с TDP мощностью менее 10 Вт, где Intel масштабируется вниз, а Arm масштабируется все более успешно. Переход Apple на собственные чипы Arm для Mac является ярким примером растущего охвата производительности архитектуры Arm, отчасти благодаря гетерогенным вычислениям и индивидуальной оптимизации, сделанной Apple.

Ядра Custom Arm и наборы инструкций

Еще одно важное различие между Arm и Intel заключается в том, что последняя контролирует весь процесс от начала до конца и напрямую продает свои чипы.Arm просто продает лицензии. Intel сохраняет свою архитектуру, дизайн процессоров и даже производство полностью собственными силами. Для сравнения, Arm предлагает множество продуктов таким партнерам, как Apple, Samsung и Qualcomm. Они варьируются от готовых дизайнов ядер ЦП, таких как Cortex-A78 и A710, проектов, созданных в партнерстве в рамках программы Arm CXC, и лицензий на пользовательскую архитектуру, которые позволяют таким компаниям, как Apple и Samsung, создавать собственные ядра ЦП и даже вносить изменения в них. набор инструкций.

Подробнее: Первые компьютеры Apple на базе Arm включают в себя новые MacBook и Mac Mini

Создание собственных процессоров — дорогостоящий и сложный процесс, но правильное выполнение может привести к впечатляющим результатам.Процессоры Apple демонстрируют, как изготовленное на заказ оборудование и инструкции значительно приближают производительность Arm к стандартным x86-64 и даже выше. Хотя ядра Mongoose от Samsung были менее успешными и в конечном итоге прекратили свое существование.

Apple намерена постепенно заменить процессоры Intel в своих продуктах Mac на собственные микросхемы на базе Arm. Apple M1 — первая микросхема в этом направлении, на которой установлены новейшие MacBook Air, Pro и Mac Mini. M1 может похвастаться некоторыми впечатляющими улучшениями производительности, что говорит о том, что высокопроизводительные ядра Arm способны справиться с x86-64 в более требовательных вычислительных сценариях.Однако помните, что Apple сравнивает процессоры класса портативных компьютеров, а не настольные компьютеры.

На момент написания самый мощный суперкомпьютер в мире, Fugaku, работал на Arm

Архитектура x84-64, используемая Intel и AMD, остается впереди с точки зрения чистой производительности в области потребительского оборудования. Но в настоящее время Arm является очень конкурентоспособным в сегментах продуктов, где высокая производительность и энергоэффективность остаются ключевыми, включая рынок серверов. На момент написания самый мощный в мире суперкомпьютер впервые работал на ядрах ЦП Arm.Его SoC A64FX разработан Fujitsu и первым использует архитектуру Armv8-A SVE.

Совместимость программного обеспечения

Как мы упоминали ранее, приложения и программное обеспечение должны быть скомпилированы для архитектуры ЦП, на которой они работают. Исторический союз между процессорами и экосистемами (такими как Android на Arm и Windows на x86) означал, что совместимость никогда не вызывала особой озабоченности, поскольку приложениям не нужно было работать на нескольких платформах и архитектурах. Однако рост кроссплатформенных приложений и операционных систем, работающих на нескольких архитектурах ЦП, меняет эту картину.

Mac от Apple на базе Arm, Google Chrome OS и Microsoft Windows on Arm — все это современные примеры, когда программное обеспечение должно работать как на Arm, так и на x86-64 архитектурах. Компиляция нативного программного обеспечения для обоих является вариантом для новых приложений и разработчиков, желающих вложить средства в перекомпиляцию. Чтобы заполнить пробелы, эти платформы также полагаются на эмуляцию кода. Другими словами, перевод кода, скомпилированного для одной архитектуры ЦП, для работы на другой. Это менее эффективно и снижает производительность по сравнению с собственными приложениями, но в настоящее время возможна хорошая эмуляция для обеспечения работы приложений.

После многих лет разработки эмуляция Windows on Arm находится в довольно хорошем состоянии для большинства приложений. Приложения Android работают на Intel Chromebook по большей части прилично. У Apple есть собственный инструмент перевода, получивший название Rosetta 2, который также поддерживает устаревшие приложения Mac. Но все три страдают от потери производительности по сравнению с приложениями, скомпилированными в собственном коде.

Arm против x86: последнее слово

За последнее десятилетие соперничества Arm и x86, Arm стал лучшим выбором для устройств с низким энергопотреблением, таких как смартфоны.Эта архитектура теперь также широко используется в ноутбуках и других устройствах, где требуется повышенная энергоэффективность. Несмотря на проигрыш в области телефонов, усилия Intel по снижению энергопотребления с годами также улучшились: гибридные идеи, такие как Lakefield и Alder Lake, теперь имеют гораздо больше общего с традиционными процессорами Arm, используемыми в телефонах.

Тем не менее, Arm и x86 по-прежнему сильно отличаются с инженерной точки зрения, и у них по-прежнему есть свои сильные и слабые стороны. Однако варианты использования потребителями этих двух архитектур становятся нечеткими, поскольку экосистемы все чаще поддерживают обе архитектуры.Тем не менее, хотя в сравнении Arm и x86 есть кроссовер, именно Arm, несомненно, останется архитектурой выбора для индустрии смартфонов в обозримом будущем. Архитектура также демонстрирует большие перспективы для вычислений и эффективности портативного класса.