ARM Cortex-r
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Visão geral
32-bitYearCore2011Cortex-R4(F)2011Cortex-R5(F)2011Cortex-R7(F)2016Cortex-R8(F)2016Cortex-R52(F)64-bitYearCore2020Cortex-R82(F)O ARM Cortex-R é uma família de núcleos de braço que implementam o perfil R da arquitetura do ARM; Esse perfil foi projetado para aplicações críticas de alto desempenho em tempo real e de segurança. É semelhante ao perfil A para o processamento de aplicativos, mas adiciona recursos que o tornam mais tolerante a falhas e adequados para uso em aplicativos críticos de segurança em tempo real e de segurança.
Os recursos críticos em tempo real e de segurança adicionados incluem:
Tightly coupled memory (uncached memory with guaranteed fast access time)Increased exception handling in hardwareHardware division instructionsMemory protection unit (MPU)Deterministic interrupt handling as well as fast non-maskable interruptsECC on L1 cache and busesDual-core lockstep for CPU fault toleranceA arquitetura ARMV8-R inclui recursos de virtualização semelhantes aos introduzidos na arquitetura ARMV7-A. São fornecidos dois estágios da tradução baseada em MPU para permitir que vários sistemas operacionais sejam isolados um do outro sob o controle de um hipervisor.
Antes do R82, introduzido em 4 de setembro de 2020, a família Cortex-R não possuía uma unidade de gerenciamento de memória (MMU). Os modelos anteriores ao R82 não podiam usar a memória virtual, o que os tornou inadequados para muitos aplicativos, como o Linux completo. No entanto, muitos sistemas operacionais em tempo real (RTOs), com ênfase no controle total, tradicionalmente consideram a falta de um MMU como um recurso, não um bug. No R82, pode ser possível executar um RTOs tradicional em paralelo com um sistema operacional pagativo como o Linux, onde o Linux aproveita a MMU para obter flexibilidade, enquanto o RTOS trava o MMU em um modo de tradução direta nas páginas atribuídas ao RTOS para manter a previsibilidade total para funções em tempo real.
Licença de braço
A ARM Holdings não fabrica nem vende dispositivos de CPU com base em seus próprios projetos, mas licencia os principais projetos para as partes interessadas. O ARM oferece uma variedade de termos de licenciamento, variando em custo e entregas. Para todos os licenciados, o ARM fornece uma descrição integral de hardware do núcleo do ARM, bem como um conjunto completo de ferramentas de desenvolvimento de software e o direito de vender silício fabricado que contém a CPU do ARM.
Personalização de silício
Os fabricantes de dispositivos integrados (IDM) recebem o IP do processador ARM como RTL sintetizável (escrito em Verilog). Nesta forma, eles têm a capacidade de realizar otimizações e extensões de nível arquitetônico. Isso permite que o fabricante atinja metas de design personalizadas, como maior velocidade do relógio, consumo de energia muito baixo, extensões do conjunto de instruções, otimizações para tamanho, suporte de depuração etc. para determinar quais componentes foram incluídos em um determinado chip da CPU, consulte o Folha de dados do fabricante e documentação relacionada.
Formulários
O Cortex-R é adequado para uso em sistemas controlados por computador, onde é necessária uma latência muito baixa e/ou um alto nível de segurança. Um exemplo de um aplicativo crítico de segurança em tempo real seria um moderno sistema de frenagem eletrônica em um automóvel. O sistema não apenas precisa ser rápido e responsivo a uma infinidade de dados de dados do sensor, mas também é responsável pela segurança humana. Uma falha desse sistema pode levar a lesões graves ou perda de vidas.
Outros exemplos de aplicações críticas difíceis de tempo real e/ou de segurança incluem:
Medical deviceProgrammable logic controller (PLC)Electronic control units (ECU) for a wide variety of applicationsRoboticsAvionicsMotion controlVeja também
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