新人開発者のための Armv7-A Architecture Overview (著者直講)

<お知らせ>

Armアーキテクチャ全シリーズ 著者直講講義ロードマップ

今回の講義<新人開発者のためのArmv7-A Architecture (著者直講)>は、ロードマップ 'システムソフトウェア開発者のためのArm - basic course' に含まれている講義です。

体系的にArmアーキテクチャ(Armv8-A, Armv7-A)を学びたい方は、ロードマップ(全講義30%割引)を活用することをお勧めします。ちなみに、Armアーキテクチャのロードマップ(著者直講 全体)は Basic Courseと Advanced Course の2つで構成されています。

最新のシステムソフトウェアにおいて
最も重要なArmアーキテクチャ

デスクトップコンピュータを除くほとんどのデバイスで実行されるCPUはArmプロセッサです。これまで組み込み開発者にとって、Armアーキテクチャは必ず学ばなければならないテーマでした。普及しているArmアーキテクチャを大きく分けると、Armv7-AとArmv8-Aアーキテクチャに分類できます。このうち、32ビットベース(Armv7-A)のArmプロセッサ(Cortex-A9, Cortex-A15)は、今でも多くの多様な製品群(デジタルTV、IoT機器、電気自動車-自動運転、テレマティクス)で使用されています。

Armv7アーキテクチャを初めて学ぶなら？

Armアーキテクチャを初めて学ぶ方なら、膨大な量に負担を感じるかもしれません。また、就職活動中の方やジュニア開発者の方なら、1〜2週間以内に素早く技術面接の準備をしなければならないケースも多いでしょう。今回の講義は、Armアーキテクチャの入門者が短期間で核心概念を習得できるよう、最適なカリキュラムを構成しました。

もちろん、Armアーキテクチャを体系的に学ぶには、深みのある学習プロセスが重要です。実際、私が執筆した<Armアーキテクチャの構造と原理>と、以下のフルコース講義（計60時間分）は、多くの受講生に選ばれてきました。

🔹 体系的に学びたい方は、以下の講義に注目してください！

• <Armアーキテクチャの構造と原理> - 執筆著書

• Armアーキテクチャの構造と原理 - 第1部 (22時間)

• Armアーキテクチャの構造と原理 - 第2部 (20時間)

• Armアーキテクチャ・アドバンスドコース（21時間）

  
  

対象受講生 💁‍♂

次のような受講生の方々のために、今回の講義「Armv7-Aアーキテクチャ Overview」を制作しました。

講義の差別化ポイント ⭐

今回の講義をしっかりと習得すれば、高級システムソフトウェア開発者として成長することができます。

より高い年収とポジションでキャリアをアップグレードされることを応援しています。

このような内容を学びます 📕

システム半導体を開発するプロセスを説明しながら、Armプロセッサについて紹介します。また、Armv7-Aアーキテクチャを構成する基本的な機能についても紹介します。

レジスタの構造を説明し、Armv7-Aアーキテクチャにおいてレジスタがどのように構成されているかを、具体的かつ分かりやすく解説します。

Armv7-Aアーキテクチャを構成するレジスタの中でも核心となる、CPSRレジスタとSPSRレジスタについて詳しく扱います。それぞれのレジスタを構成するフィールドを分かりやすく説明します。

TRACE32プログラムで実習しながら、汎用レジスタの基本構造を分かりやすく説明します。

CPSRレジスタの値とプロセッサモードの関係を、TRACE32デバッグを通じて具体的に説明します。

アセンブリ言語を熟知すべき理由を、さまざまな例（ブートローダー）とともに説明します。また、アセンブリ命令が実際のプロジェクトでどのように活用されているかを説明します。

Armv7-Aアーキテクチャで定義されたアセンブリ命令の基本フォーマットと、例題の命令ルーチンを分析します。

様々な方式でアセンブリ命令を詳細に分析し、それぞれのアセンブリ命令の動作方式を分かりやすく説明します。

TRACE32プログラムで直接デバッグしながら、アセンブリ命令の動作方式を詳細に説明します。

Armv7-Aアーキテクチャの核心中の核心であるプロセッサモードを紹介します。プロセッサモードに関連するPrivilege Levelの概念を、具体的かつ分かりやすく説明します。

Armv7-Aでサポートされている各プロセッサモードの特徴を説明し、Userモードについて取り上げます。Userモードで実際にどのようなソフトウェアが実行されるのかを具体的に説明します。

RTOSやLinuxカーネルが実行されるSupervisorモードについて詳細に説明します。実戦プロジェクトでSupervisorがどのように活用されているか具体的に説明します。

例外の基本動作原理を説明し、Armv7-Aで定義された例外ベクトルテーブルをレビューします。

Armv7-Aで処理される例外の処理方式を、段階別に詳しく説明します。

実際の例外がソフトウェア的にどのような方式で処理されるのかを詳細に分析します。関連するアセンブリ命令と例外ベクトルテーブルを詳細に説明します。

IRQ割り込み例外がArmv7-Aでどのように処理されるのか、ソフトウェアの観点から説明します。

TRACE32プログラムによるデバッグ実習を通じて、SVC命令を実行するとどのような方式でエクセプションが誘発されるのか、分かりやすく説明します。

Undefined Instructionエクセプションを実際にTRACE32プログラムで実習しながら、エクセプションの動作原理を具体的に説明します。

関数のようなサブルーチンへ分岐する規約であるAAPCS（Arm Procedure Call Standard）をなぜ学ぶべきかについて紹介します。また、基本的な動作原理を分かりやすく説明します。

AAPCSに関連するレジスタを紹介します。関数に渡される引数や戻り値が、どのレジスタを使用して保存されるかを説明します。

BL、B、BLX命令を実際にTRACE32プログラムで実習しながら、AAPCSの動作原理を分かりやすく説明します。

TrustZoneの核心概念（ノンセキュアワールド、セキュアワールド）と実行フローについて、分かりやすく説明します。

TrustZoneの核心であるSMC命令の動作方式を詳細に説明します。

メモリーモデルの基本概念と、ノーマルメモリーとは何かについて分かりやすく説明します。

メモリーリオーダリングの概念と、Armv7-Aで提供されるメモリーバリアについて詳細に説明します。

仮想メモリシステムを構成する要素と、仮想アドレスが処理される実行フローについて説明します。

執筆・講義の経験を活かし、
誰よりも深く詳細に！

国内のシステムソフトウェア分野において前例のない！「Armアーキテクチャ(Armv8-A, Armv7-A)」と「Linuxカーネル」の書籍を執筆した著者です。また、最新のシステムソフトウェアトレンド（電気自動車、システム半導体-システムソフトウェア）を最も熟知している現役の開発者であり、システムソフトウェア分野で最も活発に知識の普及活動を行っている教育者でもあります。

• 『システムソフトウェア開発のためのArmアーキテクチャの構造と原理』（2024年、大韓民国学術院 優秀図書賞） 著者

• 'デバッグを通じて学ぶLinuxカーネルの構造と原理' (2021年、大韓民国学術院 優秀図書賞) 著者

• 'プログラマーズ・デブコース：Linuxシステムおよびカーネルエキスパート' メイン講師(1~2期)

  
  

• LG電子 'Linuxカーネル' および 'Armv8アーキテクチャ' 社内講師(国内および 海外開発者を含む) - (2020年〜2024年)

国内で誰よりもArmv7-Aアーキテクチャを構成する主要機能をうまく説明できる教育者であると、自信を持って申し上げることができます。

受講生が残したリアルな受講評

<システムソフトウェア開発のためのArmアーキテクチャの構造と原理 - 第1/2部 著者直講>

受講前のご参考事項