시스템 소프트웨어 개발을 위한 Arm 아키텍처의 구조와 원리/1장: Arm 프로세서 소개 (21) 썸네일형 리스트형 [ARM프로세서] 시스템 반도체 개발 과정 오버뷰(Overview) 이번 포스트에서는 반도체 개발 과정에 대해서 알아보겠습니다. 1. 스팩 확정, RTL 설계(베릴로그), 합성 검증 먼저 반도체 회사의 마케팅 부서에서 반도체의 스팩을 정합니다. 이후 RTL이란 툴을 사용해 C 코딩과 같이 로직을 코딩합니다. RTL로 반도체 로직을 설계하는 것이라 볼 수 있죠. 이어서 설계한 내용을 바탕으로 툴을 돌립니다. 이를 Synthesis 혹은 합성이라고 부르기도 합니다. 합성한 결과를 갖고 PC 환경에서 시뮬레이터를 돌려서 검증을 시도합니다. 이 과정을 거쳐서 반도체 기능을 수행하는 반도체 모듈이 만들어지게 되는 것이죠. 2. FPGA 검증/Back-End 개발 이렇게 충분히 시뮬레이션을 한 다음에, 그 결과를 FPGA에 넣어서 시스템 반도체에 대한 검증을 시도합니다. FPGA는.. [ARM프로세서] 트러스트존(Trustzone) 이란 ARM 아키텍처는 운영체제에서 다양한 구조로 시스템을 설계할 수 있게 부가 기능(Extensions)을 지원합니다. 그 중 대표적인 기능이 트러스트 존(Trustzone)입니다. 트러스트 존(Trustzone) 소개 트러스트 존은 ARM 아키텍처에서 지원하는 Security Extention(보완 확장) 기능으로, 여러 보안 애플리케이션이 ARM의 트러스트 존을 활용해 구현돼 있습니다. 다른 관점으로 보완을 위한 추가 기능이라고 볼 수 있습니다. ARM 아키텍처에서 보완을 위한 트러스트 존을 지원하는 이유는 무엇일까요? 바로 해킹으로부터 시스템을 보호하기 위해서인데요, 사실 예전부터 소프트웨어 분야에서 하드웨어 제조 분야까지 보안을 위협하는 해킹의 위험이 항상 존재했습니다. 컴퓨터의 기술이 발전함에 따라.. [ARM프로세서] CPU 캐시(Cache)란 이번 포스트에서는 캐시의 기본 개념에 대해 소개하고 ARM 프로세서에 적용된 캐시의 개념에 대해 설명하겠습니다. CPU 캐시(Cache)란 캐시란 컴퓨터 용어로 캐시는 데이터나 값을 미리 복사해 놓는 임시 장소를 의미합니다. 캐시는 자주 사용되는 데이터를 임시 저장해 데이터에 접근하는 속도를 최적화하기 위해 사용됩니다. 다양한 소프트웨어 분야에서 캐시가 사용되는데 CPU를 설계할 때도 캐시를 사용해 CPU의 실행 속도를 최적화합니다. 그렇다면 CPU에서 캐시는 어떤 방식으로 사용이 될까요? 캐시는 어떤 형태일까요? 의문이 계속 생깁니다. 먼저 CPU에서 사용되는 캐시에 대해 알아봅시다. 사실 처음 CPU를 연구했던 과학자들은 처음부터 캐시를 CPU에 적용한 것은 아니었습니다. 오랫동안 CPU를 설계하는 .. [ARM프로세서] 익셉션(Exception) 소개 ARM 프로세서는 익셉션을 지원하며 운영체제의 ARM 프로세서가 지원하는 익셉션을 활용해 세부 기능을 구현합니다. 익셉션의 타입에 대해 알아보고 익셉션의 세부 동작에 대해 살펴보겠습니다. ARMv7과 ARMv8 아키텍처 별로 익셉션 벡터 테이블의 종류가 상이하지만, 익셉션이 동작하는 방식은 유사하므로 ARMv7 아키텍처 기준으로 익셉션에 대해 소개합니다. 익셉션의 종류 익셉션의 세부 동작에 대해 설명드리기 전에 먼저 익셉션의 타입에 대해 알아봅시다. 다음은 ARM의 익셉션의 종류입니다. 표 1.3 익셉션의 타입과 종류 먼저 메모리 어보트 타입으로 분류되는 익셉션에 대해 살펴봅시다. 다음은 메모리 어보트 타입으로 분류되는 익셉션입니다. ❑ Undefined Instruction: ARM 코어가 어셈.. [ARM프로세서] 함수 호출 규약(Calling Convention)이란 호출 규약(Calling Convention)이란 무엇일까요? 어떤 함수를 호출했을 때 서브 루틴이 자신을 호출하는 함수로부터 인자를 어떤 방식으로 받아 결과를 반환하는지에 대한 규약입니다. x86, RISC-V와 같은 CPU 아키텍처마다 함수 호출 규약(Calling Convention)을 정의하는데, ARM 프로세서에서는 이를 AAPCS(Procedure Call Standard for ARM Architecture)라고 명시합니다. 앞으로, AAPCS를 함수 호출 규약이라고 명시하겠습니다. 연산을 수행하는 ARM 어셈블리 명령어에서 레지스터는 연산의 결과를 임시로 저장하는 역할에 그칩니다. 그래서 각각 레지스터의 역할을 세세하게 배울 필요가 없는데요. 함수 호출 규약을 배울 때는 다릅니다. 그것은 .. [ARM프로세서] ARMv7: ARM 동작 모드란 ARM 아키텍처 문서를 보면 가장 먼저 보이는 용어가 ARM 동작 모드입니다. ARM 아키텍처를 이해하기 위해 꼭 알아야 하는 개념이니 자주 보면서 익혔으면 합니다. ARM 동작 모드를 잘 배워야 시스템을 디자인하거나 디버깅을 할 때 유용하게 활용할 수 있습니다. User 모드를 시작으로 각각 동작 모드에 대해 소개하겠습니다. User 모드 휴대폰에서 사용하는 브라우저, 카카오톡와 같은 애플리케이션이 구동되는 모드입니다. 라즈베리 파이에서 다음과 같은 유저 애플리케이션 코드를 빌드해 애플리케이션을 동작하는 모드입니다. #include int main() { printf("hello, world\n"); return 0; } 유저 모드에서 실행되는 코드는 메모리와 같은 리소스를 접근할 때 제약이 있습니다... [ARM프로세서] ARMv8 아키텍처의 레지스터 이번에는 ARMv8 아키텍처의 64비트 명령어 기준으로 레지스터 세트에 대해 알아봅시다. 다음은 ARM 스팩 문서에서 발췌한 내용입니다. 출처: DDI0487A_g_armv8_arm.pdf B1.2.1 Registers in AArch64 state In the AArch64 application level view, an ARM processing element has: R0-R30 31 general-purpose registers, R0 to R30. Each register can be accessed as: • A 64-bit general-purpose register named X0 to X30. • A 32-bit general-purpose register named W0 to W30. .. [ARM프로세서] ARMv7 아키텍처의 레지스터 ARMv7 아키텍처에서 사용되는 레지스터는 범용과 특별 용도 레지스터로 구분할 수 있습니다. 먼저 범용 레지스터에 대해 살펴봅시다. 다음은 ARM 스팩 문서에서 발췌한 내용입니다. 출처: DDI0406C_arm_architecture_reference_manual.pdf A2.3 ARM core registers In the application-level view, an ARM processor has: • thirteen general-purpose 32-bit registers, R0 to R12 • three 32-bit registers with special uses, SP, LR, and PC, that can be described as R13 to R15. 위 내용은 "R0~R12 레지스.. 이전 1 2 3 다음
