ARMv8体系结构入门（附流程图+脑图）

ARMv8是手机、平板、甚至部分服务器里处理器的“底层设计蓝图”——它是ARM公司推出的第一代支持64位计算的架构，能让设备同时用大内存、跑新程序和旧程序。下面用“大白话+图”拆解它的核心逻辑。

先理框架：ARMv8脑图

一、ARMv8到底是啥？

我们可以把ARMv8理解为处理器的“规则手册”：

•以前的ARM架构是“32位手册”，最多只能让设备用4GB内存（比如早期的1GB手机）；

•ARMv8是“64位新手册”，能支持8GB、16GB甚至更大的内存（现在的旗舰手机/平板都靠它）；

•它还很“贴心”：保留了读“32位旧手册”的能力，所以旧App也能在新设备上跑。

二、核心状态：能切换的“双模式”（AArch64/AArch32）

ARMv8有两种“工作模式”，像手机的“深色/浅色模式”，能按需切换——

两种模式的区别

模式名	通俗叫法	用途
AArch64	64位模式	跑新App、用大内存
AArch32	32位兼容模式	跑旧App（比如几年前的软件）

模式切换流程图

三、指令集：处理器能听懂的“语言”

指令集是处理器的“沟通语言”——不同模式下，处理器能听懂的“话”不一样：

•A64指令集：AArch64模式的“新语言”，专门给64位计算设计，能处理大内存、快运算；

•A32指令集：AArch32模式的“旧语言”，就是以前32位处理器用的传统指令；

•T32指令集：AArch32模式的“紧凑语言”——把指令做得更短，能节省设备的存储空间（比如旧手机的小内存）。

四、权限等级：像生活里的“不同权限”

ARMv8给处理器分了4个“权限等级（异常等级）”，就像生活里的“不同身份能做不同的事”：

4个等级的通俗类比

等级名	通俗身份	能做的事	不能做的事
EL0	游客	用微信、刷视频（普通App）	改系统设置、删系统文件
EL1	管理员	装软件、改壁纸（系统内核）	开虚拟机、动安全设置
EL2	超级管理员	同时开多个系统（虚拟机监控）	动指纹/支付的安全数据
EL3	安全锁管理员	管指纹、支付的安全数据	被普通程序调用

权限调用流程图

五、常用内核：不同“性能款”的处理器

ARMv8的“设计图纸”落地成了不同的处理器内核（相当于“不同配置的CPU”），常见的有3种：

内核名	通俗定位	生活例子	典型设备
Cortex-A53	省电小核	像手机后台的“低功耗模式”	中低端手机、智能手表
Cortex-A57	性能大核	像手机的“性能模式”（玩游戏）	早期旗舰手机
Cortex-A72	能效旗舰核	又快又省电的“均衡模式”	高端手机、轻量服务器

六、支持的数据宽度：能存多少内容？

ARMv8能处理不同大小的数据，用“字母数量”类比更直观：

•字节（8位）：存1个字母（比如“a”）；

•半字（16位）：存2个字母（比如“ab”）；

•字（32位）：存4个字母（比如“abcd”）；

•双字（64位）：存8个字母（比如“abcdefgh”）；

•四字（128位）：存16个字母（比如“abcdefghijklmnop”）。

审核编辑 黄宇