學(xué)習(xí)ARM體系結(jié)構(gòu)的意義

ID:61677 · 發(fā)表于 2014-5-11 15:50

學(xué)習(xí)ARM體系結(jié)構(gòu)的意義　

時(shí)常有些同學(xué)會(huì)問(wèn)，在嵌入式開(kāi)發(fā)中用得最多的是什么？我答，是C語(yǔ)言。那么最復(fù)雜的是什么？是嵌入式操作系統(tǒng)。只有Bootloader主要用到體系
結(jié)構(gòu)的知識(shí)嗎？嗯，那當(dāng)然。寫(xiě)B(tài)ootloader似乎也太麻煩了點(diǎn)，這要怎么開(kāi)始�。繘](méi)有人要求你從車(chē)輪開(kāi)始造的，提供開(kāi)發(fā)板的廠商必然會(huì)附送一個(gè)
具備基本功能的Bootloader的，你就分析它，按自己的意愿修改它，然后就可得到自己的Bootloader了。那豈不是學(xué)習(xí)體系結(jié)構(gòu)沒(méi)有多大用了？
換個(gè)視角來(lái)看。數(shù)學(xué)貴為科學(xué)的皇后，自打背上書(shū)包起，各類數(shù)學(xué)課本就沒(méi)有離開(kāi)過(guò)我們，也是各類國(guó)家級(jí)大考的“常委”，可畢業(yè)后的工作實(shí)踐
中，究竟有多少次用到過(guò)那些高深的數(shù)學(xué)知識(shí)了？大多數(shù)人都會(huì)遲疑片刻，接著把腦袋搖得跟撥浪鼓似的。顯然這樣看問(wèn)題有些膚淺了，數(shù)學(xué)是基礎(chǔ)
知識(shí)，是理論工具，在實(shí)際應(yīng)用中起著至關(guān)重要的作用，只不過(guò)我們沒(méi)有察覺(jué)或“站在了巨人的肩膀上”了。一次，我發(fā)現(xiàn)堆排序算法中改變排序
的路徑將略微減少比較的總次數(shù)，并用計(jì)算機(jī)寫(xiě)出了新算法程序，一次次的隨機(jī)數(shù)實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)真的較傳統(tǒng)算法快約六分之一，可我老師說(shuō)算法這
學(xué)問(wèn)是需要數(shù)學(xué)理論推導(dǎo)為基礎(chǔ)的，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)再多也不過(guò)是數(shù)域上孤立的點(diǎn)，是無(wú)法令人信服的。費(fèi)了九牛二虎之力，我列出一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)的概率公式，
望著一層層跌套的求積求和符號(hào)，我汗顏了。數(shù)學(xué)不是沒(méi)用，是沒(méi)學(xué)好，不會(huì)用。
嵌入式系統(tǒng)和個(gè)人計(jì)算機(jī)的區(qū)別，很大程度就在體系結(jié)構(gòu)的差異上，若沒(méi)有認(rèn)真學(xué)過(guò)體系結(jié)構(gòu)，怎能聲稱是嵌入式開(kāi)發(fā)人員呢？現(xiàn)在ARM處理器應(yīng)用
如此的廣泛，若不清楚其與X86各自的特點(diǎn)和差異，又能夠說(shuō)把嵌入式做到多好呢？
對(duì)那些將投入驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的同學(xué)來(lái)說(shuō)，有可能你將面對(duì)處理器最最原始的一面，每一個(gè)細(xì)節(jié)你都要認(rèn)真細(xì)致地對(duì)待，否則實(shí)驗(yàn)的結(jié)果常常會(huì)令你
沮喪好幾天，粉碎了你的自信心，更糟的是對(duì)硬件產(chǎn)生了永久性的損壞。而對(duì)那些在體系結(jié)構(gòu)上下過(guò)功夫的同學(xué)來(lái)說(shuō)，明明白白地清楚處理器在
干什么，為什么會(huì)這樣，怎樣換一種方法來(lái)找到實(shí)驗(yàn)失敗的原因。在這里，不要指望百度和谷歌能幫上你什么忙，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)環(huán)境很特別或太具體，
別人的仙丹放到這里來(lái)可能根本行不通。你必須自己摸索，自己慢慢積累經(jīng)驗(yàn)，靠什么呢，靠最最基礎(chǔ)的體系結(jié)構(gòu)知識(shí)。
另一些同學(xué)聲稱將來(lái)會(huì)向應(yīng)用方向發(fā)展，將體系結(jié)構(gòu)“抽象掉了”，與系統(tǒng)是無(wú)關(guān)的。那是自然，不過(guò)這樣想的話，你就不能成為一個(gè)真正的高手
，你并不清楚處理器在你的那些語(yǔ)句背后是如何工作的，也就不清楚它究竟會(huì)采用一種什么方式去做這件工作，“大概是XXX樣子吧”，最后你對(duì)
它完成此工作的效率估計(jì)得沒(méi)譜，也根本不知道有何更高效的途徑，最后當(dāng)老板問(wèn)你還有多大性能的優(yōu)化空間時(shí)，你只能祈禱編譯器各類優(yōu)化選項(xiàng)
的恩澤，而不敢拍著胸脯說(shuō)硬件性能可以被榨干。
還有一些同學(xué)將致力于長(zhǎng)期的嵌入式生涯，他們把這當(dāng)做一種樂(lè)趣，或者希望將來(lái)自己能系統(tǒng)地掌握，那么BSP將會(huì)長(zhǎng)期伴隨他們。對(duì)于BSP的開(kāi)發(fā)
，沒(méi)有扎實(shí)的體系結(jié)構(gòu)知識(shí)將是寸步難行的，多的道理也就不用再?gòu)?qiáng)調(diào)了
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