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이 책은 개발자들의 관점에서, 특히 소프트웨어에 초점을 맞추어 ARM 코어의 동작 과정에 대해 이해하기 쉽게 설명하고 있다. C와 어셈블리어로 효율적인 ARM 소프트웨어를 작성하는 방법과 그 코드를 최적화시키는 방법에 대해서도 다루고 있다. 책 전반에 걸쳐 설명되어 있는 예제 소스 코드들은 상용 제품에 바로 적용될 수도 있고, 제품 소프트웨어를 빠르게 개발하기 위한 템플릿으로 사용될 수도 있다.

ARM 명령어 세트와 Thumb 명령어 세트, 인텔의 XScale 프로세서, ARM 아키텍처의 버전별 차이에 대해서도 다루고 있다. 또한 DSP 알고리즘을 어떻게 구현하는가에 대한 설명과 익셉션 및 인터럽트 핸들러, ARM 코어에 적용된 캐시 기술, 효율적인 메모리 관리 기술 등에 대해서도 설명하고 있다. 마지막 장에서는 ARMv6를 기준으로, DSP와 미디어 처리 기능이 향상된 최근의 명령어 세트의 변화 추이를 살펴봄으로써 ARM 아키텍처의 미래에 대해 알아본다.

Chapter 01 ARM 임베디드 시스템
1.1 RISC의 특징 2
1.2 ARM 프로세서의 특징 4
1.3 ARM 하드웨어 임베디드 시스템 아키텍처 6
1.4 소프트웨어 계층 구조 12
1.5 요약 정리 16

Chapter 02 ARM 프로세서 개요
2.1 범용 레지스터 22
2.2 CPSR 레지스터 23
2.3 파이프라인 32
2.4 ARM 프로세서에서의 익셉션 35
2.5 캐시 메모리와 코프로세서 36
2.6 아키텍처 버전 40
2.7 ARM 프로세서의 버전별 특징 42
2.8 요약 정리 48

Chapter 03 32비트 ARM 명령어
3.1 데이터 처리 명령어 55
3.2 분기 명령어 66
3.3 로드-스토어 명령어 67
3.4 SWI 명령어 82
3.5 PSR 명령어 84
3.6 상수값 로드 87
3.7 ARMv5E 89
3.8 조건부 실행 93
3.9 요약 정리 94

Chapter 04 16비트 Thumb 명령어
4.1 Thumb 모드에서의 레지스터 101
4.2 ARM-Thumb 인터워킹 101
4.3 무조건 분기 명령어 104
4.4 데이터 처리 명령어 105
4.5 단일-레지스터 전송 명령어 107
4.6 다중-레지스터 전송 명령어 109
4.7 스택 명령어 110
4.8 소프트웨어 인터럽트 명령어 111
4.9 요약 정리 112

Chapter 05 최적화된 C 프로그래밍
5.1 C 컴파일러에 대한 다양한 오해 114
5.2 적절한 데이터형의 선택 117
5.3 속도 향상을 고려한 C 루프문 126
5.4 ATPCS에서의 레지스터 매핑 134
5.5 서브루틴 호출시 매개변수 처리 137
5.6 포인터 앨리어싱 142
5.7 구조체 145
5.8 비트필드 149
5.9 비정렬 데이터와 엔디안 152
5.10 나눗셈 157
5.11 부동소수점 167
5.12 인라인 함수 및 인라인 어셈블리 167
5.13 이식성 문제 171
5.14 요약 정리 173

Chapter 06 ARM 어셈블리 코드 작성 및 최적화 방안
6.1 어셈블리 코드 작성 177
6.2 최적화 도구 183
6.3 명령어의 스케줄링 184
6.4 적절한 레지스터의 선택 192
6.5 조건 분기 명령어의 활용 203
6.6 최적의 루프문 구현 206
6.7 비트 조작 215
6.8 효율적인 조건 분기 223
6.9 비정렬 데이터의 처리 227
6.10 요약 정리 230

Chapter 07 어셈블리 코드를 이용한 원형함수의 최적화
7.1 배정밀도 정수 곱셈 235
7.2 정수 정규화와 CLZ 239
7.3 나눗셈 245
7.4 제곱근 269
7.5 초월함수 : LOG, EXP, SIN, COS 272
7.6 엔디안 반전과 비트 연산 279
7.7 포화와 라운딩 연산 285
7.8 난수 생성 287
7.9 요약 정리 288

Chapter 08 디지털 신호 처리
8.1 디지털 신호의 표현 293
8.2 ARM에서의 DSP 소개 303
8.3 FIR 필터 317
8.4 IIR 필터 332
8.5 이산 푸리에 변환 341
8.6 요약 정리 353

Chapter 09 익셉션과 인터럽트 처리
9.1 익셉션 핸들링 356
9.2 인터럽트 364
9.3 인터럽트 처리 방법 374
9.4 요약 정리 410

Chapter 10 펌웨어
10.1 펌웨어와 부트로더 414
10.2 예 : Sandstone 420
10.3 요약 정리 427

Chapter 11 임베디드 운영체제
11.1 기본 컴포넌트 430
11.2 예 : SLOS 432
11.3 요약 정리 450

Chapter 12 캐 시
12.1 메모리 계층 구조와 캐시 메모리 455
12.2 캐시 아키텍처 459
12.3 캐시 정책 470
12.4 코프로세서 15와 캐시 476
12.5 캐시 메모리의 플러시와 클린 477
12.6 캐시 락다운 499
12.7 캐시와 소프트웨어 성능 514
12.8 요약 정리 515

Chapter 13 메모리 보호 장치(MPU)
13.1 보호 영역 522
13.2 MPU, 캐시, 쓰기 버퍼의 초기화 525
13.3 MPU 시스템의 예 540
13.4 요약 정리 550

Chapter 14 메모리 관리 장치(MMU)
14.1 MPU에서 MMU로 이동 553
14.2 가상 메모리의 동작 방법 554
14.3 ARM MMU 563
14.4 페이지 테이블 564
14.5 변환 참조 버퍼 570
14.6 도메인과 메모리 접근권한 574
14.7 캐시와 쓰기 버퍼 577
14.8 코프로세서 15와 MMU 설정 578
14.9 고속 문맥전환 확장(FCSE) 581
14.10 예 : 간단한 가상 메모리 시스템 586
14.11 mmuSLOS 614
14.12 요약 정리 614

Chapter 15 ARM 아키텍처의 미래
15.1 ARMv6에서의 DSP 및 SIMD 명령어 618
15.2 ARMv6에서 지원하는 시스템 엔진과 멀티프로세서 629
15.3 ARMv6의 특징 633
15.4 향후 새로운 기술 635
15.5 요약 정리 637

Appendix A ARM과 Thumb 어셈블리 명령어
A.1 부록 사용법 640
A.2 표기법 641
A.3 Arm 명령어와 Thumb 명령어 목록(알파벳 순) 645
A.4 ARM 어셈블러 퀵 레퍼런스 696
A.5 GNU 어셈블러 퀵 레퍼런스 708

Appendix B ARM과 Thumb 명령어 인코딩
B.1 ARM 명령어 세트 인코딩 714
B.2 Thumb 명령어 세트 인코딩 715
B.3 프로그램 상태 레지스터 722

Appendix C 프로세서와 아키텍처
C.1 ARM 명명법 724
C.2 코어와 아키텍처 724

Appendix D 명령어 실행 사이클
D.1 명령어 실행 사이클 표 사용하기 728
D.2 ARM7TDMI 명령어 실행 사이클 730
D.3 ARM9TDMI 명령어 실행 사이클 731
D.4 StrongARM1 명령어 실행 사이클 733
D.5 ARM9E 명령어 실행 사이클 734
D.6 ARM10E 명령어 실행 사이클 736
D.7 인텔 XScale 명령어 실행 사이클 738
D.8 ARM11 명령어 실행 사이클 740

Appendix E 참고서적
E.1 ARM 관련 서적 748
E.2 알고리즘 관련 서적 748
E.3 메모리와 캐시 아키텍처 관련 서적 748
E.4 운영체제 관련 서적 749