Arquitetura ARM

Imagem retirada da internet

Arquitetura ARM (inicialmente “Acorn RISC Machine”, atualmente “Advanced RISC Machine”) é uma arquitetura de processador de 32 bits usada, principalmente, em sistemas embarcados.

Obs: Um sistema embarcado (ou sistema embutido) é um sistema microprocessado no qual o computador é completamente encapsulado ou dedicado ao dispositivo ou sistema que ele controla. Diferente de computadores de propósito geral, como o computador pessoal, um sistema embarcado realiza um conjunto de tarefas predefinidas, geralmente com requisitos específicos. Já que o sistema é dedicado a tarefas específicas, através de engenharia pode-se otimizar o projeto reduzindo tamanho, recursos computacionais e custo do produto. Sistemas como PDAs são geralmente considerados sistemas embarcados pela natureza de seu hardware, apesar de serem muito mais flexíveis em termos de software. Fisicamente, os sistemas embarcados passam desde MP3 players a semáforos.

Parte interna de um roteador, exemplo de um sistema embarcado.

Legenda:

1. Telephone decoupling electronics (for ADSL).
2. Multicolour LED (displaying network status).
3. Single colour LED (displaying USB status).
4. Main processor, a TNETD7300GDU, a member of Texas Instruments’ AR7 product line.
5. JTAG (Joint Test Action Group) test and programming port.
6. RAM, a single ESMT M12L64164A 8 MB chip.
7. Flash memory, obscured by sticker.
8. Power supply regulator.
9. Main power supply fuse.
10. Power connector.
11. Reset button.
12. Quartz crystal.
13. Ethernet port.
14. Ethernet transformer, Delta LF8505.
15. KS8721B ethernet PHY transmitter receiver.
16. USB port.
17. Telephone (RJ11) port.
18. Telephone connector fuses.

Muito usada na indústria e na informática, seu desenvolvimento se deu visando obter o melhor desempenho possível, com a limitação de ser simples, ocupar pouca área e ter baixo consumo de energia.

Os processadores ARM são conhecidos pela sua versatilidade, pois possuem poucas instruções para programação. São encontrados em PDAs, telefones celulares, calculadoras, periféricos de computador, equipamentos POS e aplicações industriais.

Inicialmente desenvolvido pela Acorn Computers Limited de Cambridge, Inglaterra, entre outubro de 1983 e abril de 1985, foi o primeiro processador RISC desenvolvido para uso comercial. Projeto baseado no processador Berkeley RISC I. O Núcleo ARM se manteve basicamente com o mesmo tamanho durante sua evolução. ARM2 tinha 30,000 transistores, enquanto o ARM6 evoluiu para apenas 35,000. Em 2009 alguns fabricantes de netbooks utilizaram processadores Arm em seus produtos para concorrer com o Atom da Intel.

Atualmente os processadores ARM são 90% dos processadores embarcados RISC de 32 bits.

Principais Características são: Arquitetura Load-Store: as instruções somente processarão (soma, subtração, etc) valores que estiverem nos registradores e sempre armazenarão os resultados em algum registrador; Instruções fixas de 32 bits de largura (com exceção das instruções Thumb compactas de 16 bits) alinhadas em 4 bytes consecutivos da memória, com execução condicional, com poderosas instruções de carga e armazenamento de múltiplos registradores, capacidade de executar operações de deslocamento e na ULA com uma única instrução executada em um ciclo de clock; Formato de instruções de 3 endereços (isto é, os dois registradores operandos e o registrador de resultado são independentemente especificados); 15 registradores de 32 bits para uso geral; Manipulação de periféricos de I/O como dispositivos mapeados na memória com suporte à interrupções; Conjunto de instruções aberto a extensões através de co-processador, incluindo a adição de novos registradores e tipos de dados ao modelo do programador; Pipelines de 3 e 5 estágios; Baixo Consumo de energia; Tamanho do núcleo reduzido.

Os tipos de núcleos podem ser para: Processadores para aplicativos; Processadores para sistemas embarcados; Processadores SecurCore.

Os Sistemas Operacionais a trabalhar com a ARM:

Primeiro Sistema Operacional ARM foi o Acorn, mas atualmente existem mutiplos sistemas desenvolvidos especialmente para esta arquitetura.

Nesse contexto a Microsoft anunciou que o próximo Windows oferecerá suporte à arquiterura ARM (veja mais)

Temos como sistemas operacionais embarcados: Windows CE; Symbian OS; eCos; Integrity; Nucleus PLUS; QNX; ThreadX; VxWorks.

Unix-Like: GNU/Linux; BSD; Plan 9; Inferno; Solaris; iOS (Apple); WebOS; Android.

Linux: Arch Linux; Ångström; Chrome OS; DsLinux; Debian; ElinOS; Fedora; Gentoo; GoboLinux; IPodLinux; Maemo; MeeGo; Motomagx; Monta Vista; Slackware; T2 SDE; Ubuntu; Wind River Linux.

BSD: RISC iX (Apenas em Sistemas ARM2/ARM3); FreeBSD; NetBSD; OpenBSD; iOS (Apple).

Solaris: OpenSolaris

Textos:

clique aqui e baixe texto interessante sobre arquitetura ARM.

Outro texto compilado pela UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA – DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA E ESTATÍSTICA.

Fonte: Internet e outros, http://www.embarcados.com.br/Noticias/Ultimas-Noticias/Fique-por-dentro-da-arquitetura-ARM.html

2011 01 06

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