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. E0 l: H! O$ y5 R! D
1.1 ARM 分类8 z4 T) w# @6 o' H: _/ _# W
1.1.1 版本号分类
3 t6 m* J: X9 r+ `+ t 以前分类的是 ARM7，ARM9... ARM11，在 ARM11 之后，就是以 Cortex 系列分类了：; C; R$ g# e- Y; Y9 l6 X
# I+ L0 Y5 ]2 N( x0 s2 z3 y7 e3 MCortex-R：应用在实时系统上的系列% k7 S8 j6 S* Q0 U
Cortex-M：替代单片机的系列，M0 M3 M4 M7- u3 `4 e6 o8 V3 a) m
Cortex-A：A8 A9 A15 A72 A53& i: |& b+ F! q
1.1.2 指令集分类
4 |" D0 [$ l, z 指令集原则上是向下兼容的。
" q6 p( D! s N& {' C9 A. P7 y6 w( T& J6 v* V
指令集是根据核来分的，比如 ARMv7指令集、ARMv8指令集等等
! M' f; R2 L( j. ~5 n9 d" `
& C4 U0 ?) F3 E7 m) H7 }1.2 ARM 商业模式及半导体公司
5 Y# {( k# e# `& i: y1.2.1 IP 核（知识产权）; o) {5 [5 ]6 w; y2 N6 Z+ x
ARM MIPS X86 PowerPC(IBM)4 R9 i4 {! _+ J: h3 E0 a
3 {$ I/ x0 B3 C( G; G ARM 出卖 IP 而不卖芯片# d% f! D; |4 M9 J) i
$ V! y( G7 O- Y. V
1.2.2 半导体公司
X0 V- d. v2 z4 _0 t 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。
$ K; f3 `! \+ v$ E, h% O0 A9 s9 L1 ~9 f9 V9 x, w4 `/ m. N6 R
1.2.3 芯片、处理器和架构的联系
" d% t, W4 v7 J% M' ^/ b- B 以 S3C2440 为例子：
. R5 Z+ ?8 K9 h9 ?/ X: ]4 N8 f" S* A8 }- ]6 E
' w9 C; o1 e! q$ v* Q8 }* @6 M _2 T, y3 o) M- X8 O
1.3 ARM 处理器状态和处理器模式
; t, Y1 s' F+ A- ~ 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。8 j8 W* E" z- @: U+ u" f
% N, Z4 k6 h5 M3 ?
1.3.1 处理器状态3 h- ?$ [& u" h
处理器状态有两种：
' T- W2 S5 w, L$ {& xARM 状态：执行效率高
+ C: N5 c; D7 R+ M/ K0 ~THUMB 状态：代码密度好 a, H& I& ~' I) h& v
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。9 J7 Y. R4 B/ W. D% F7 m* e% c
处理器状态的切换指令： BX BLX
- x5 o( k5 W) o9 X+ J" o指令集：
7 @6 M& N9 o0 I, D7 UARM指令：32位
5 A) I( o l5 c( Y. [9 [THUMB指令：16位2 X- X! q4 @7 i) ^6 V
THUMB2：32/16位9 u1 l2 r W* t; F0 B4 n0 o$ R
CORTEX-M 只是指令 THUMB2 指令子集0 K: j9 K; V7 ?+ E/ }* v" ?$ O
1.3.2 处理器模式
7 t6 s/ x }6 `! S处理器模式共有 7 种：2 W- H7 \" Z+ h. ^. s
usr：用户模式
) G% r" k" U, Y0 R: J' afiq：快速中断模式
5 v" y1 L3 J, L5 o) R# Hirq：普通中断模式
( m7 O' R$ Q3 Z) X v9 @svc：保护/特权模式
. L: h+ o; H6 E8 e5 C% Wabt：异常模式
7 U" J/ Q/ e l% Y/ w2 X. Bsys：系统模式
% R1 \( Y8 \- w) u6 wund：未定义模式
( @# b7 ?7 F" M设计的目的：提高相应速度
' x# c/ c+ ~1 ^2 ?" v2 q注意：保护模式/特权模式，需要 MMU 和代码的支持) X9 ?$ p# \4 _, d, V' A7 R2 o# F
1.4 ARM 内部寄存器及 SFR7 `: X9 `0 x$ W; i9 `, x, u" u* C
1.4.1 ARM 内部寄存器$ Z' l3 F, m* r/ Z% z
此类寄存器设计在 CPU 内部，特点是速度快。
" X. X' T- a. j6 {' Z1 ]3 C+ U8 h; \一共 37 个寄存器，31 个通用寄存器 和 6 个状态寄存器
" g! t: T! p$ j8 k通用寄存器：R0-R12，R13，R14，R15，R16, Y" X4 B# k; E+ [- o( T2 A
R13(SP)：栈指针，不同模式下栈空间是不一样的
. C7 {- g! Z5 g# BR14(LR)：链接寄存器，存放断点，硬件自动完成* g y" k3 `6 }
R15(PC)：程序指针，取指令的位置0 K; F, V5 ~+ H) d D( M. ?% ~
状态寄存器：PSR 分为 CPSR、SPSR
8 t3 Y, P) ]0 r+ z! e条件状态：NZCV
! P' X: x) X1 V7 S+ r0 v保留位0 [6 m v8 c0 n2 B
IFT+ M. G- k. H3 c7 Z
模式位：M4-M0# d c6 E( m. v7 ]5 d( `* m
# t- F8 g+ I. R6 P7 v% d- X0 F
8 W+ v7 x1 \7 I+ h
9 P9 e5 X0 S* G) N
# A5 w+ h- E" L
1.4.2 SFR 特殊功能寄存器
, w _* a3 b. ~* l7 E) k, v' O4 zIO 端口/寄存器，它属于外设的组成部分。
; j' V9 s/ u7 y2 \% P6 _% N% I% t! m0 Q) D \
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0 m5 Q5 x3 G* u1 g* Q( R+ _
8 y. K6 X7 s6 K( L# {; {( b
1.5 ARM 异常处理和存储系统
; {1 ]% Q" U' _1.5.1 模式与异常# V0 P+ {! s' h1 G. c2 x
异常的类型：Reset、undefined instruction、swi、prefetch/bort、data/abort、Reserved、IRQ、FIQ% M# q! t! G/ d( a/ L) m9 o3 t
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7 p/ v2 s. U- Z) @" T! s
1.5.2 中断向量表
* n" f4 j) q1 S$ B# c6 s$ w- r( I B( G
: ^# L5 w0 l: ~
/ c) v4 M( h% ]; q, t
1.5.3 大端与小端存储; U& @ N, {1 N! N9 [/ J
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。
" _: w0 g: H8 U$ N4 |! W: z: I% X; \3 y5 i6 @! _
1 `, w( n* w1 Q' @* k v! e/ l. P: [/ y
0 J# G8 B6 H$ T" g
' P9 }4 G" U+ a; Q. g6 e( }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。
- P5 b7 Z& f: f6 Z8 n# G" L' |( a3 C( O/ r3 X/ t# U! W
* S( ]" @/ U( G; g8 Q* D
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发表于 2021-5-28 14:22
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