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  • CPUSOC的关系和区别

    千次阅读 2018-04-20 21:24:51
    1:什么是socSOC称为系统芯片,也称片上芯片,是一个专有目标集成电路产品,其中包括完整系统并有嵌入软件全部内容。目前SOC更多集成处理器(包括CPU,GPU,DSP),存储器,基带,各种接口控制模块,各种...

    1:什么是soc

    SOC称为系统级芯片,也称片上芯片,是一个专有目标的集成电路的产品,其中包括完整系统并有嵌入软件的全部内容。目前SOC更多的集成处理器(包括CPU,GPU,DSP),存储器,基带,各种接口控制模块,各种互联总线等,其典型代表为手机芯片。

    2:什么是CPU

    CPU( 中央处理器/central  processing  unit )是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心和控制核心(运算器+控制器)。它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

    CPU主要包括运算器(ALU)和高速缓冲寄存器及实现它们之间数据,控制及状态的总线。它与内部存储器和输入/输出(i/o)设备称为电子计算机三大核心部件

    ARM公司生产的就是CPU,它将自己的CPU设计卖给其他公司,而其他公司就根据ARM提供的CPU添加上自己所需要的各种外设控制器,这就是SOC。

    不同的公司所用的控制器不一定是相同的,因为不同的公司需要的性能不一样,就会想半导体公司定制他需要的控制器。
    日常工作生活中,惯说的CPU说的就是SoC,就像内存有NandFlash和普通内存一样。
    我们学习裸机程序就是学习CPU和各种外设控制器间的相互操作。

    可以简单的这么理解,SOC包含CPU,芯片的发展就是从CPU发展到SOC。

    3:CPU的主要功能

    处理指令

    英文Processing instructions;这是指控制程序中指令的执行顺序。程序中的各指令之间是有严格顺序的,必须严格按程序规定的顺序执行,才能保证计算机系统工作的正确性。

    执行操作

    英文Perform an action;一条指令的功能往往是由计算机中的部件执行一系列的操作来实现的。CPU要根据指令的功能,产生相应的操作控制信号,发给相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行动作。

    控制时间

    英文Control time;时间控制就是对各种操作实施时间上的定时。在一条指令的执行过程中,在什么时间做什么操作均应受到严格的控制。只有这样,计算机才能有条不紊地工作。

    处理数据

    即对数据进行算术运算和逻辑运算,或进行其他的信息处理

    其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据, 并执行指令。在微型计算机中又称微处理器,计算机的所有操作都受CPU控制,CPU的性能指标直接决定了微机系统的性能指标。CPU具有以下4个方面的基本功能:数据通信,资源共享,分布式处理,提供系统可靠性。运作原理可基本分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。


    4:CPU的工作过程

    CPU从存储器高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作系列,从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。

    提取

    第一阶段,提取,从存储器高速缓冲存储器中检索指令(为数值或一系列数值)。由程序计数器(Program Counter)指定存储器的位置。(程序计数器保存供识别程序位置的数值。换言之,程序计数器记录了CPU在程序里的踪迹。)

    解码

    CPU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段,指令被拆解为有意义的片段。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令。一部分的指令数值为运算码(Opcode),其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息,诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。
    PU根据存储器提取到的指令来决定其执行行为。在解码阶段,指令被拆解为有意义的片段。根据CPU的指令集架构(ISA)定义将数值解译为指令。一部分的指令数值为运算码(Opcode),其指示要进行哪些运算。其它的数值通常供给指令必要的信息,诸如一个加法(Addition)运算的运算目标。

    执行

    在提取和解码阶段之后,紧接着进入执行阶段。该阶段中,连接到各种能够进行所需运算的CPU部件。
    例如,要求一个加法运算,算术逻辑单元(ALU,Arithmetic Logic Unit)将会连接到一组输入和一组输出。输入提供了要相加的数值,而输出将含有总和的结果。ALU内含电路系统,易于输出端完成简单的普通运算和逻辑运算(比如加法和位元运算)。如果加法运算产生一个对该CPU处理而言过大的结果,在标志暂存器里可能会设置运算溢出(Arithmetic Overflow)标志。

    写回

    最终阶段,写回,以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器,以供随后指令快速存取。在其它案例中,运算结果可能写进速度较慢,但容量较大且较便宜的主记忆体中。某些类型的指令会操作程序计数器,而不直接产生结果。这些一般称作“跳转”(Jumps),并在程式中带来循环行为、条件性执行(透过条件跳转)和函式。许多指令会改变标志暂存器的状态位元。这些标志可用来影响程式行为,缘由于它们时常显出各种运算结果。例如,以一个“比较”指令判断两个值大小,根据比较结果在标志暂存器上设置一个数值。这个标志可藉由随后跳转指令来决定程式动向。在执行指令并写回结果之后,程序计数器值会递增,反覆整个过程,下一个指令周期正常的提取下一个顺序
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  • 最近得到了一个依旧用芯片直读方式得到Android全盘镜像,这次是一个红米手机的镜像,之前镜像不同,这次分区类型DOS分区,这里说明一下,算是对之前那篇记录补充。  首先要纠正一下我一个错误观点:...

      最近得到了一个依旧用芯片直读方式得到的Android全盘镜像,这次是一个红米手机的镜像,和之前的镜像不同,这次的分区类型的DOS分区,这里说明一下,算是对之前那篇记录的补充。

      首先要纠正一下我的一个错误观点:认为DOS分区只和windows OS有关,和linux OS没有关系。正确的认知应该是:DOS分区是不分什么OS的,他和GPT分区相似,都是用来管理操作系统中各个文件系统分区的,而这些文件系统可以是windows的fat系列、NTFS,也可以是linux的extx系列。

      DOS分区和GPT分区类比:       1)GPT分区中的EFI相当于x86的BIOS;

                     2)GPT分区表相当于DOS分区的MBR;

      下面来详细说明一下DOS分区的格式:

      1、MBR

      我拿到的这个镜像,最开始是一个MBR扇区,MBR扇区由三部分组成:1)引导代码

                                       2)分区表信息

                                       3)签名值(55 AA)

      想要解析这个镜像,分区表信息是我们的线索,DOS的分区表每项由16个字节构成,每个MBR的分区表有四项,也就是MBR的分区表占据64字节。MBR分区表每项结构是:

      表里的所有数字都是十六进制的。

    偏移(0x) 字节数 描述
    00 1 可引导标志,80是可引导,00是不可引导
    01-03 3 分区起始CHS地址,这个好像现在没有怎么用到
    04 1 分区类型,05是扩展分区,83是linux分区,82是linux swap,0B、0C是win95 FAT32,86、87是NTFS
    05-07 3 分区结束CHS地址
    08-0B 4 分区起始逻辑扇区号,逻辑的意思是相对于DOS分区的起始扇区号而言,也就是说是一个相对地址,计算的时候要通过加上MBR扇区起始地址装换成绝对地址
    0C-0F 4 分区大小扇区数

      分区表的四项内容中,一般是三个主分区和一个扩展分区,主分区项目记录不一定要在扩展分区这一项的前面,就是说下面的两种顺序都是可以的:

    主分区1   扩展分区
    主分区2   主分区1
    主分区3   主分区2
    扩展分区   主分区3

      当然分区表不一定是四项都有内容,也可以是一个主分区,剩下的都是扩展分区,总体来说是比较灵活的。

      2、EBR

      EBR中的E就是extended  扩展的意思,这个扇区用来管理扩展分区,结构和MBR是类似的,也是用分区表来记录扩展分区中每个主分区的分区类型、逻辑起始扇区号、分区扇区数目。需要注意的一点事是,虽然EBR中的逻辑起始扇区号是相对于这个EBR扇区的地址而言的,但是在每个扩展分区的起始扇区号是相对主扩展分区而言,也就是说在跟进EBR分区表将相对地址转为绝对地址时要小心每个扩展分区地址的计算,其他每个分区的计算都只要考虑分区表的起始地址就可以了。下面这张图截自 马林《数据重现-文件系统原理精解与数据恢复最佳实践》 51页:

      

      展示的是6个文件系统分区的情况,当计算二级系统文件分区1的绝对地址时,用2处地址做基址,二级扩展分区1的绝对地址用1处做基址;二级文件系统分区2的基址是3,二级扩展分区2的基址还是1。

      另外要注意到,6个文件系统分区的组织情况是:三个主分区和三个逻辑分区即二级文件系统分区1,2,3都是逻辑分区,他们的EBR分区表最多包含两项,一个逻辑分区一个扩展分区。

      3、superblock

      我们根据MBR和EBR的指引找到了每个文件系统分区的类型,但我们怎么知道这个文件系统分区的名字是什么呢?(比如我们关注比较多的data分区)在GPT分区中,我们通过GPT分区表就直接得到了每个文件系统分区的分区名和地址,但在DOS分区中,我们需要利用超级块得到Android镜像各分区的名字。超级块的偏移0x78-0x87的16个字节记录了这个分区的分区名,因此,根据MBR和EBR分区表得到的文件系统分区起始地址和对应超级块中的分区名组合,我们就可以定位到目标分区的起始地址。

      后续的解析工作就和解析ext4文件系统过程一样,不再重复。

      参考:

        马林《数据重现-文件系统原理精解与数据恢复最佳实践》  第二章和第五章

    转载于:https://www.cnblogs.com/jiangcsu/p/8436030.html

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  • 手机视频解码两种方式

    千次阅读 2017-04-17 14:59:40
    在手机上GPUCPU的关系很紧密,在以前的智能机很多GPU的事都是由CPU来完成的,手机发展到如今已经有了独立的GPU。但是,GPU还是CPU封装在一起的,由芯片开发商一起开发。如今的手机系统中,“硬解”的处理能力已...

    手机视频解码有两种方式:“硬解”和“软解”,两种解码方式分别调用的是手机的CPU和GPU。

     

    在手机上GPU和CPU的关系很紧密,在以前的智能机很多GPU的事都是由CPU来完成的,手机发展到如今已经有了独立的GPU。但是,GPU还是和CPU封装在一起的,由芯片开发商一起开发。如今的手机系统中,“硬解”的处理能力已非常强大;一些手机的GPU处理器,在视频和渲染方面有了极大的提升,有的芯片甚至难以置信的支持了4K视频的拍摄和播放。手机上的两种视频解码方式各有优缺点,“硬解”是由手机的GPU来对高清视频进行解码工作,优点是:CPU占用率很低、播放流畅、低功耗;缺点是:受视频格式限制、需要对解码器进行适配调试、稳定性稍差。“软解”是由手机的CPU负责视频解码进,优点是:不受视频格式限制、播放视频比较稳定;缺点是:耗电量会增加、占用过高的资源、对于高清视频可能没有硬解流畅。

     

    视频播放器常用的策略是:在保证正常播放视频的前提下,尽量采用“硬解”方式,这样可以最大限度的降低手机的耗电量;但是,如果“硬解”播放时遇到了播放错误,播放器还要能够智能地切换成“软解”,来保证用户仍然能够正常地观看视频。该方法能够适应各种机型的GPU环境,最大限度的降低了播放视频的耗电量,并保证了视频播放能力,增强了用户体验。一种类似的策略是维护一份白名单列表,检测到机型在白名单列表中就采用硬解,否则采用软解。维护更新白名单列表是一个挑战。比较常用的做法有:采购主流机型进行兼容性测试,公司内测,租赁第三方公司机型,众测等,但是都有其缺点(比如机型少,成本高,流程费时等)。最好能利用现有的用户手中的机型,无感知地完成验证过程。(待续)

     

     

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    对于喜欢听收音机的机油来说,是不是非常怀念诺基亚的收音机功能呢?起码小编是这样的,只要插上耳机诺基亚就可以收听fm了,非常遗憾目前只有内置FM芯片的Desire和Incredible将获得FM收音机功能,不过也要2.2的系统才可以,大多android手机还不具备这个功能,其实没什么太大关系,我们有另类方法一样可以能用你手中的android手机收听到收音机,好了不卖关子了,今天给喜欢听广播的机油推荐一款软件——RadioTime。

    RadioTime是一段利用网络在线收听实时广播的软件,而且支持多种语言,几乎囊括了所有的语种,这对学习外语的朋友来说是一个不错的办法,基本上按 "本地电台" 就可以找到当地的电台了,还找不到可以在Search里打,想找中国就打China,找北京打beijing就会有了,还是非常全的,界面非常简单,还包括电台的台标等等。

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    可按照地区语音等分类寻找电台

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    可按照音乐类型寻找电台

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    电台资源应有尽有

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    怎么样?还不错吧,其实同类的软件也有很多,之所以推荐这款软件是因为它电台够多,界面够单纯,相信能满足大多数喜爱收听电台的机油。

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