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* d: b* G6 A, n, }
1.1 ARM 分类
& w# W) U$ n* e, _0 x1.1.1 版本号分类( O3 T" ?. ^. t0 Z7 R2 l. K3 N
以前分类的是 ARM7，ARM9... ARM11，在 ARM11 之后，就是以 Cortex 系列分类了：
( z# ~# _0 X& i( R8 \- Z O- |# N0 e; T& [( g6 l! z6 r* B
Cortex-R：应用在实时系统上的系列! W8 v% d& _2 r4 G7 I
Cortex-M：替代单片机的系列，M0 M3 M4 M7* x; u0 K: e g: }$ w* q
Cortex-A：A8 A9 A15 A72 A532 W7 t6 [1 H% v4 G- W
1.1.2 指令集分类3 h! W% U3 s2 d+ v
指令集原则上是向下兼容的。
' i& y' Z& i9 p5 \. r. t+ ^* D, m. W8 E; @3 d$ l$ w4 @
指令集是根据核来分的，比如 ARMv7指令集、ARMv8指令集等等1 ]* w- T. J; G& w1 j$ A9 [/ V8 m; T
& K2 m! U% M7 X9 b5 d5 L
1.2 ARM 商业模式及半导体公司
; B+ n n2 e7 Z- o7 R$ W1.2.1 IP 核（知识产权）6 M! D# }8 M+ v3 l
ARM MIPS X86 PowerPC(IBM)' [& ~/ f* _- p2 O; ~( p8 v
2 h- o" H7 b5 R+ {% h& X H ARM 出卖 IP 而不卖芯片/ l; ]1 N( f& V
X% `4 R) a# O$ |
1.2.2 半导体公司
3 n, M, Y) I4 y# O/ t$ V) a$ u 主流的半导体公司有三星、高通、苹果、NXP(Freescale)、TI、ST、ATMEL、Ambarella、Amlogic、MTK、海思、全志、瑞芯微、展讯(基带)、炬力、联咏等等。7 J5 V3 C2 s U: p- z: a
0 H7 _ G! Y4 o* F0 {1.2.3 芯片、处理器和架构的联系
0 N+ p. l/ X: N3 m& T. l8 ?6 W2 m 以 S3C2440 为例子：
( n& y( S' E v1 |; b
+ H, S+ `3 ?- P1 H* l p- d# d
; b% a; `: X* H }2 m- N
5 G0 q, p- m" f6 t0 O: l$ r3 m1.3 ARM 处理器状态和处理器模式; b; h$ ^/ p( F/ ?8 Y4 ^2 [0 x. g* t
在不同的体系下，有一些概念有所不同。这里主要以 S3C2440 为例子。
3 M0 I, R$ V f0 G6 s7 ]
/ D2 P2 L$ C! _% Y/ @) Z# ?. M" v1.3.1 处理器状态
& D3 }8 T0 o: r0 @! m8 W) S处理器状态有两种：9 ]: O& d0 r+ J- I V& N
ARM 状态：执行效率高
, L" A. S( }; ^3 H% p* B' bTHUMB 状态：代码密度好5 J2 G5 h3 b; `
ARMV4 中，ARM 状态为32位，THUMB 状态为 16位，但是，在 ARMV7 中，ARM状态为32位，THUMB 状态为 16/32位状态，还有一种 THUMBEE状态，适用于 JAVA 运行的状态。" C: V' j5 a! F, g/ |' W& H9 f0 \
处理器状态的切换指令： BX BLX% x4 q8 G) H( _* e2 w( _4 ]
指令集：
- J: y0 n7 k5 o3 o; h% kARM指令：32位
% W3 z3 J4 Y- i9 a- o/ T0 VTHUMB指令：16位
4 z3 U# T" t* E6 {# [THUMB2：32/16位1 V& s' b8 M: s
CORTEX-M 只是指令 THUMB2 指令子集
+ }0 p4 {: e0 K, G$ H/ v' _1.3.2 处理器模式+ @$ |4 V; m5 |
处理器模式共有 7 种：
& h h0 m" ~/ U; o+ i f8 e' Zusr：用户模式/ c: @6 L& { N6 l1 Q% j. y
fiq：快速中断模式; G9 z6 p% M( F6 B
irq：普通中断模式* _7 z0 b3 G# B% d# o
svc：保护/特权模式' r% p: u: D V @ o4 D9 o
abt：异常模式
% T5 H9 T2 W0 I: ?' T4 vsys：系统模式 a3 t; t6 h. G. T" S! X! B" a. @
und：未定义模式: N7 W L, n* z
设计的目的：提高相应速度
6 A. H7 e. g2 C4 {+ e, B" m* W# I7 w注意：保护模式/特权模式，需要 MMU 和代码的支持! F) h( J3 y& z) \, q8 j4 h
1.4 ARM 内部寄存器及 SFR7 v( e8 u {1 i/ W9 b( {6 V* S
1.4.1 ARM 内部寄存器
- Y' P9 G( F' d+ y1 [5 u此类寄存器设计在 CPU 内部，特点是速度快。
& f2 e. E6 e& A+ ?- R一共 37 个寄存器，31 个通用寄存器 和 6 个状态寄存器6 J J6 N: D0 Z; ]
通用寄存器：R0-R12，R13，R14，R15，R16: R0 i2 L8 n8 u( V$ v
R13(SP)：栈指针，不同模式下栈空间是不一样的7 e, p' U4 Z: \3 e
R14(LR)：链接寄存器，存放断点，硬件自动完成! F1 N# H& U0 m, u5 V4 e8 b: |) ~
R15(PC)：程序指针，取指令的位置" N# H1 m. g4 @' E, L6 m
状态寄存器：PSR 分为 CPSR、SPSR+ m1 F7 y7 Y; h+ Q' i* m# f
条件状态：NZCV2 b. W* ]/ x. x5 s4 C8 w% f, V
保留位, b% Y' R$ ]# i' s% a9 R# M% @9 W
IFT
+ r7 s' A/ r8 j6 D5 `( b( {5 L模式位：M4-M0$ x* w. H" i3 p7 @: `6 Q
; }; f6 B2 K" P5 f s" {5 u, @5 O. Z& Y [
2 p7 Q, Z" Y, J- T6 _7 m
' d0 u$ h+ v) D8 {. r* J( H1.4.2 SFR 特殊功能寄存器+ f; k. \: }' P
IO 端口/寄存器，它属于外设的组成部分。
3 t i1 @6 Z8 U2 _4 k. p( D6 \% T$ o) _- U3 J+ U3 V! |8 J
ARM 是采用与存储器统一编址的方式使用软件编程控制某一硬件，起使就是编程读写该硬件的寄存器" l$ K& p* g7 C, {
o. T5 _ b K) z' M& m: o1.5 ARM 异常处理和存储系统
3 V, M* U" u0 B! r& [1.5.1 模式与异常7 F& R- m! `2 r, \# y0 T4 c
异常的类型：Reset、undefined instruction、swi、prefetch/bort、data/abort、Reserved、IRQ、FIQ/ R) ]9 O; D9 G) D+ u1 R
处理器的模式：每一个异常对应一种模式，但不是一一对应关系
. R7 N% C6 N8 R1 l# U+ K: _; V: ?1.5.2 中断向量表$ I8 Y( k4 a( Y
F6 @( k* x' f7 Y3 {
* | \) Y) @2 d* R/ M0 ^' Q) @0 w
' V( z: ~3 H, V# {; U" k: _" {1.5.3 大端与小端存储0 r _- i( T$ C6 R$ g
在大端格式中，字中最高有效位 MSB（Most Significant Byte）存储在编号最低的字节中，最低有效位 LSB（Least Significant Byte）存储在编号最高的字节中。因此存储器系统的字节 0 关联到数据行的 24 到 31。
6 c( s& T, V# F- F- M8 W! }
6 N% j7 [: T# j
. P0 A; r$ w. R2 v" n6 b+ r" p! ^. N7 s! j+ M) U
3 W+ M6 p8 b( Y9 g. `4 z5 E4 L, {; Y8 v
在小端格式中，字中编号最低的字节被认为是最低有效位 LSB，编号最高的字节为最高有效位 MSB。因此存储器系统的字节 0 关联到数据行的 0 到 7。3 V. a2 P* q. A* \/ ]
/ V0 O' a6 x* {; U
" X3 a) N( k) W# @
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发表于 2021-5-28 14:22
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