五大ARM存储器之一：协处理器CP15

c0包含的是ARM本身或芯片生产厂商的一些标识信息。当使用MRC指令读c0时，根据第二个操作码opcode2的不同，读出的标识符也是不同的。操作码与标识符的对应关系如表2所示。c0是只读，当用MCR指令对其进行写操作时，指令的执行结果不可预知。

表2 操作码和标识符的对应关系

在操作码opcode2的取值中，主标识符（opcode2=0）是强制定义的，其他标识符由芯片的生产厂商定义。如果操作码opcode2指定的值未定义，指令将返回主标识符。其他标识符的值应与主标识符的值不同，可以由软件编程来实现，同时读取主标识符和其他标识符，并将两者的值进行比较。如果两个标识符值相同，说明未定义该标识符；如果两个标识符值不同，说明定义了该标识符，并且得到该标识符的值。

（1）主标识符寄存器

当协处理器指令对CP15进行操作，并且操作码opcode=2时，处理器的主标识符将被读出。从主标识符中，可以确定ARM体系结构的版本型号。同时也可以参考由芯片生产厂商定义的其他标识符，来获得更详细的信息。

在主标识信息中，bit［15：12］区分了不同的处理器版本：

· 如果bit［15:12］为0x0，说明处理器是ARM7之前的处理器；

· 如果bit［15:12］为0x7，说明处理器为ARM7处理器；

· 如果bit［15:12］为其他值，说明处理器为ARM7之后的处理器。

对于ARM7之后的处理器，其标识符的编码格式如图2所示。

其中各部分的编码含义说明如下。

bit［3:0］：包含生产厂商定义的处理器版本型号。

bit［15:4］：生产厂商定义的产品主编号，可能的取值为0x0～0x7。

bit［19:16］：ARM体系的版本号，可能的取值如表3（其他值由ARM公司保留将来使用）所示。

图2 ARM7之后处理器标识符编码

表3 bit［19:16］与ARM版本号

　可能的取值 版 本 号

0x1 ARM体系版本4

0x2 ARM体系版本4T

0x3 ARM体系版本5

0x4 ARM体系版本5T

0x5 ARM体系版本5TE

bit［23:20］：生产厂商定义的产品子编号。当产品主编号相同时，使用子编号区分不同的产品子类，如产品中不同的cache的大小。

bit［31:24］：生产厂商的编号现已定义的如表4所示。其他的值ARM公司保留将来使用。

　表4 bit［31:24］值与ARM生产厂商

可能的取值 ARM芯片生产厂商

0x41 （A）ARM公司

0x44 （D）Digital Equipment

0x69 （i）Intel公司

　对于ARM7系统的处理器，其主标识符的编码如图3所示。

图3 ARM7处理器标识符编码

　其中各部分的含义说明如下。

bit［3:0］：包含生产厂商定义的处理器版本型号。

bit［15:4］：生产厂商定义的产品主编号，其最高4位的值为0x7。

bit［22:16］：生产商定义的产品子编号。当产品的主编号相同时，使用子编号区分不同的产品子类，如产品中不同的产品子类、不同产品中高速缓存的大小。

bit［23］：ARM7处理器支持下面两种ARM体系的版本号。0x0代表ARM体系版本3；0x1代表ARM体系版本4T。

bit［31:24］：生产厂商的编号已定义的如表5所示，其他的值ARM公司保留将来使用。

表5 bit［31:24］值与ARM生产厂商

可能的取值ARM芯片生产厂商

0x41（A）ARM公司

0x44（D）Digital Equipment

0x69（i）Intel公司

对于ARM7系统的处理器，其主标识符的编码如图4所示。

图4 ARM7之前处理器标识符编码

其中各部分的含义说明如下。

bit［3:0］：包含生产厂商定义的处理器版本型号。

bit［31:4］：处理器标识符及其含义如表6所示。

表6 ARM之后处理器标识符与含义

处理器标识符含 义

0x4156030ARM3（体系版本2）

0x4156060ARM600（ARM体系版本3）

0x4156061ARM610（ARM体系版本3）

0x4156062ARM620（ARM体系版本3）

（2）Cache类型标识符寄存器

如前所述，对于指令MRC来说，当协处理器寄存器为r0，而第二操作数opcode2为0b001时，指令读取值为Cache类型，即可以用下面的指令将处理器的Cache类型标识符寄存器的内容读取到寄存器r0中。

MRC P15，0，r0，c0，c0，1

Cache类型标识符定义了关于Cache的信息，具体内容如下所述。

· 系统中的数据Cache和指令Cache是分开的还是统一的。

· Cache的容量、块大小以及相联特性。

· Cache类型是直（write-through）写还是回写（write-back）。

· 对于回写（write-back）类型的Cache如何有效清除Cache内容。

· Cache是否支持内容锁定。

Cache类型标识符寄存器各控制字段的含义编码格式如图5所示。

图5 Cache属性寄存器标识符编码格式

其中各控制字段的含义说明如下。

属性字段（ctype）：指定没有在S位、数据Cache相关属性位、