ARM Cortex-R — это семейство 32-битных и 64-битных процессорных ядер RISC ARM , лицензированных компанией Arm Ltd. Ядра оптимизированы для приложений жесткого реального времени и критически важных с точки зрения безопасности приложений. Ядра в этом семействе реализуют профиль ARM Real-time (R), который является одним из трех профилей архитектуры, два других — это профиль приложения (A), реализованный семейством Cortex -A, и профиль микроконтроллера (M), реализованный Семейство Кортекс-М . Семейство микропроцессоров ARM Cortex-R в настоящее время состоит из ARM Cortex-R4(F), ARM Cortex-R5(F), ARM Cortex-R7(F), ARM Cortex-R8(F), ARM Cortex-R52(F). , ARM Cortex-R52+(F) и ARM Cortex-R82(F).
ARM Cortex-R — это семейство ядер ARM, реализующих профиль R архитектуры ARM; Этот профиль предназначен для высокопроизводительных приложений реального времени и критически важных для безопасности приложений. Он похож на профиль A для обработки приложений, но добавляет функции, которые делают его более отказоустойчивым и подходящим для использования в приложениях жесткого реального времени и критически важных для безопасности приложениях.
Добавлены критически важные функции реального времени и безопасности:
Архитектура Armv8-R включает в себя функции виртуализации, аналогичные тем, которые представлены в архитектуре Armv7-A. Предусмотрены два этапа трансляции на основе MPU, позволяющие изолировать несколько операционных систем друг от друга под управлением гипервизора.
До R82, представленного 4 сентября 2020 года, [1] семейство Cortex-R не имело блока управления памятью (MMU). Модели до R82 не могли использовать виртуальную память , что делало их непригодными для многих приложений, таких как полнофункциональный Linux . [1] Однако многие операционные системы реального времени (RTOS) с упором на полный контроль традиционно рассматривают отсутствие MMU как особенность, а не ошибку. [1] На R82 можно запускать традиционную RTOS параллельно с страничной ОС, такой как Linux, где Linux использует преимущества MMU для обеспечения гибкости, в то время как RTOS блокирует MMU в режиме прямой трансляции на назначенных страницах. к ОСРВ, чтобы сохранить полную предсказуемость функций реального времени. [1]
ARM Holdings не производит и не продает процессорные устройства на основе собственных разработок, а лицензирует основные разработки заинтересованным сторонам. ARM предлагает различные условия лицензирования, различающиеся по стоимости и результатам. Всем лицензиатам ARM предоставляет интегрируемое аппаратное описание ядра ARM, а также полный набор инструментов для разработки программного обеспечения и право продавать готовые микросхемы , содержащие процессор ARM.
Производители интегрированных устройств (IDM) получают IP-адрес процессора ARM как синтезируемый RTL (записанный на Verilog ). В этой форме они имеют возможность выполнять оптимизацию и расширения на архитектурном уровне. Это позволяет производителю достигать целей индивидуального проектирования, таких как более высокая тактовая частота, очень низкое энергопотребление, расширение набора команд, оптимизация размера, поддержка отладки и т. д. Чтобы определить, какие компоненты были включены в конкретную микросхему ЦП ARM, обратитесь к паспорт производителя и сопутствующая документация.
Cortex-R подходит для использования в системах с компьютерным управлением, где требуется очень низкая задержка и/или высокий уровень безопасности. Примером критически важного для безопасности приложения, работающего в реальном времени, может служить современная электронная тормозная система в автомобиле. Система должна не только быть быстрой и реагировать на множество входных данных датчиков, но также отвечать за безопасность человека. Выход из строя такой системы может привести к тяжелым травмам или гибели людей.
Другие примеры приложений жесткого реального времени и/или критически важных для безопасности приложений включают в себя:
