深入理解ARM體系架構(gòu)（S3C6410）---arm7,arm9,arm11區(qū)別

雖然內(nèi)核架構(gòu)相同，但ARM7處理器采用3級(jí)流水線(xiàn)的馮·諾伊曼結(jié)構(gòu);而ARM9采用5級(jí)流水線(xiàn)的哈佛結(jié)構(gòu),ARM11為8級(jí)流水線(xiàn)哈弗結(jié)構(gòu)(從arm9開(kāi)始都采用了哈弗結(jié)構(gòu))。增加的流水線(xiàn)設(shè)計(jì)提高了時(shí)鐘頻率和并行處理能力。5級(jí)流水線(xiàn)能夠?qū)⒚恳粋€(gè)指令處理分配到5個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，在每一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)有5個(gè)指令在執(zhí)行。在常用的芯片生產(chǎn)工藝下，ARM7一般運(yùn)行在100MHz左右，而ARM9則至少在200MHz以上.ARM11首先推出350M~500MHz時(shí)鐘頻率的內(nèi)核，目前上升到1GHz時(shí)鐘頻率。

2 指令周期的改進(jìn)
指令周期的改進(jìn)對(duì)于處理器性能的提高有很大的幫助。性能提高的幅度依賴(lài)于代碼執(zhí)行時(shí)指令的重疊，這實(shí)際上是程序本身的問(wèn)題。對(duì)于采用最高級(jí)的語(yǔ)言，一般來(lái)說(shuō)，性能的提高在30％左右。

3.MMU(內(nèi)存管理單元）
ARM7一般沒(méi)有MMU(內(nèi)存管理單元），（ARM720T有MMU）。
ARM9一般是有MMU的,ARM9940T只有MPU,不是一個(gè)完整的MMU。

ARM11當(dāng)然也有MMU的。
這一條很重要，MMU單元是大型操作系統(tǒng)必需的硬件支持，如LINUX;WINCE等。這就是說(shuō)，ARM7一般只能運(yùn)行小型的實(shí)時(shí)系統(tǒng)如UCOS-II,eCOS等，而ARM9無(wú)此限制，一般的操作系統(tǒng)都可以移植。其實(shí)即使ARM720T能支持LINUX;WINCE等系統(tǒng)，也鮮有人用，因?yàn)橐訟RM7的運(yùn)行速度跑這種大型操作系統(tǒng)，實(shí)在有點(diǎn)吃力。再者兩者的應(yīng)用領(lǐng)域明顯不同，也無(wú)此必要。

下面兩個(gè)圖：架構(gòu)一幕了然。

4. 在從ARM7到ARM9，ARM11的平臺(tái)轉(zhuǎn)變過(guò)程中，有一件事情是非常值得慶幸的，即ARM9，ARM11能夠地向后兼容ARM7上的軟件；并且開(kāi)發(fā)人員面對(duì)的編程模型和架構(gòu)基礎(chǔ)也保持一致。

下面圖是一些特征比較：