arm体系结构与编程.pdf

ARM ARM 第一章 AARRMM概述及其基本编程模型 ARM芯片具有RISC体系的一般特点，如： � 具有大量的寄存器 � 绝大多数操作都在寄存器中进行，通过Load/Store的体系在内存和寄存器之间 进行数据传递 � 寻址方式简单 � 采用固定长度的指令格式 除此之外，ARM体系采用了一些特殊的技术，在保证高性能的同时尽量减少芯片 体积，减低芯片的功耗，这些技术包括： � 在同一条数据处理指令中包含算术逻辑处理单元和移位处理 � 使用地址自动增加（减少）；来优化程序中循环处理 � Load/Store指令可以批量传输数据，从而提高数据传输的效率 � 所有指令都可以根据前面指令执行的结果，决定是否执行，以提高指令执行的 效率 1.2 ARM 1.2 ARM 11..22 AARRMM体系结构的版本及命名方法 ARM 6 1~6. 1 迄今为止， 体系结构共定义了 个版本，版本号分别为 从版本 到 6 ARM 版本 ， 体系的指令功能不断扩大，同时，各版本中还有一些变种，这些变 种定义了该版本指令集中不同的功能。ARM处理器系类中的各种处理器，其采用 的实现技术各不相同，性能差别很大，应用场合也有所不同，但是只要它们支持 相同的ARM体现版本，基于它们的应用软件将是兼容的。 1.2.1 ARM 1.2.1 ARM 11..22..11 AARRMM体系结构的版本 1. 1 1. 1 11.. 版本11 本版本在ARM1中实现，但没有在商业产品中使用。它包括下列指令： � 处理乘法指令之外的基本数据处理指令 � � �� 基于字节，字，多字的读取和写入指令（Load/Store） � � �� BL 包括子程序调用指令 在内的跳转指令 � � �� 供操作系统使用的软件中断指令SWI 26 本版本中地址空间是 位，目前已经不再使用 2. 2 2. 2 22.. 版本22 1 2 与版本 相比，版本 增加了下列指令： � � �� 乘法指令和乘加法指令 � � �� 支持协处理器的指令 � � �� 对于FIQ 模式，提供了额外的两个备份寄存器 � � �� SWP指令及SWPB指令 26 本版本中地址空间是 位，目前已经不再使用 3. 3 3. 3 33.. 版本33 3 版本 较以前的版本发生了比较大的变化。主要改进部分如下： � � �� 32 3G 处理器的地址空间扩展到了 位，但除了版本 外的其他版本是向前兼 26 容的，支持 位的地址空间。 � � �� 当前程序状态信息从原来的R15寄存器移到一个新的寄存器中，新的寄存 CPSR CurrentProgramStatusRegister 器名字为 （ ，当前状态寄存器） � � �� SPSR Saved Program Status Register