作者 : 韓曙亮
博客地址 : http://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/42375701
相干資本下載 : 
-- 三星 ARM Architecture Reference Manual 文檔 : http://download.csdn.net/detail/han1202012/8324641

一. ARM 芯片類型

1. ARM 分類

(1) ARM 分類類型(芯片 | 核 | 指令架構(gòu))

ARM 分類 : 
-- ARM 芯片類型 : 6410, 2440, 210;
-- ARM 菏攀類型 : arm11, arm9, CortexA9;
-- 指令架構(gòu) : armv7, armv6;

(2) ARM芯片 與 ARM核 關(guān)系

芯片 和 核關(guān)系 : 芯片包含核; 
-- 2440 芯片 : 包含 arm9 核; 
-- 6410 芯片 : 包含 arm11 核; 
-- 210 芯片 : 包含 CortexA8 核;

(3) ARM核 與 指令架構(gòu) 關(guān)系

ARM 核 與 指令架構(gòu) 關(guān)系 : 
-- ARM9 : armv4 指令架構(gòu);
-- ARM11 : armv6 指令架構(gòu);
-- CortextA8 : armv7 指令架構(gòu);

2. ARM 演變變遷

(1) 經(jīng)的┞敷營

成長過程 : ARM7 --> ARM9 --> ARM11, ARM11 機能最高, ARM7 機能最低;

(2) Cortex 陣營

Cortext 系列 : 
-- Cortex-M 系列 : 沒有操作體系, 面向工控范疇, 與單片機差不多;
-- Cortex-R 系列 : 面向及時應(yīng)用, 強調(diào)及時性, 可以運行操作體系;
-- Cortex-A 系列 : 重要面向多媒體應(yīng)用, 今朝多半的智妙手機屬于該系列;


機能遞推 : Cortex-M0 --> Cortex-M1 --> Cortex-M3 --> Cortex-M4 --> Cortex-R4 --> Cortex-A5 --> Cortex-A8 --> Cortex-A9 ;

(3) Cortex 與 ARM 比較

ARM 與 Cortext 比較 : 
-- ARM7 :  ARM 7 與 Cortext-M3 類似, 都沒有操作體系, 機能上 Cortex-M3 略高, 然則高的有限;
-- ARM9 和 ARM11 : ARM9 和 ARM11 與 Cortex-R4 機能類似, ARM11 不如 Cortex-A5, 遠遠比不上 Cortex-A8 和 Cortex-A9;

3. 芯片機能比較(處理速度 | 緩存 | 內(nèi)存接口 | OS)

(1) 處理速度比較

芯片處理速度比較 : 去芯片對應(yīng)的芯片手冊中查找 Clock&Power Management 章節(jié), 查看時鐘相干參數(shù);
-- 6410 : 533MHz ~ 667MHz;
-- 2440 : 12MHz 晶振 對應(yīng) 405 ~ 532 MHz 處理速度;
-- 210 : 800MHz ~ 1GHz;

(2) 緩存比較

芯片緩存比較 : 去芯片對應(yīng)的芯片手冊;
-- 6410 : 16K 指令緩存, 16K 數(shù)據(jù)緩存;
-- 2440 : 16K 指令緩存, 16K 數(shù)據(jù)緩存;
-- 210 : 32KB 指令緩存, 32KB 數(shù)據(jù)緩存;

(3) 內(nèi)存接口比較

芯片內(nèi)存接口比較 : SDRAM 已經(jīng)鐫汰掉落了;
-- 2440 : 供給 SDRAM 內(nèi)存接口;
-- 6410 : 供給了 SDRAM, 也供給了 DDR 內(nèi)存接口;
-- 210 : 供給了 DDR1 和 DDR2 兩種內(nèi)存接口;

(4) 支撐的操作體系

芯片支撐操作體系比較 : 去芯片對應(yīng)的芯片手冊中查找;
-- 6410 : WinCE | Linux | Android;
-- 2440 : WinCE | Linux;
-- 210 : WinCE | Linux | Android;

(5) 其它貿(mào)易信息

芯片貿(mào)易比較 : 
-- 6410 : 持續(xù)應(yīng)用;
-- 2440 : 三星宣布停產(chǎn);
-- 210 : 持續(xù)應(yīng)用;

二. ARM 工作模式

對應(yīng)手冊 : ARM Architecture Reference Manual.pdf 手冊, 在本博客中供給下載;
-- 章節(jié)內(nèi)容 : Programmers’ Model, A2.2 Page 41;
-- 手冊下載地址 : http://download.csdn.net/detail/han1202012/8324641

1. 處理器工作模式

(1) ARM 工作模式圖例

工作模式圖示 : 圖片截圖自 ARM Architecture Reference Manual.pdf 手冊, Page 41, A2.2 章節(jié);
[img]http://img.blog.csdn.net/20150104130555281

(2) ARM 工作模式介紹

工作模式介紹 : 
-- User 模式 (usr) : 通俗應(yīng)用法度榜樣運行的模式; 
-- FIQ 模式 (fiq) : 快速中斷模式; 
-- IRQ 模式 (irq) : 通俗中斷模式; 
-- Supervisor 模式 (svc) : 為操作體系供給的保護模式; 
-- Abort 模式 (abt) : 拜訪虛擬內(nèi)存導致異常的模式; 
-- Undefined 模式 (und) : 不決義指令模式; 
-- System 模式 (sys) : armv4 以上版本才有該模式; 
Linux 體系工作模式 : 體系運行在 usr 模式, 內(nèi)核運行在 svc 模式;

三. ARM 存放器

對應(yīng)手冊 : ARM Architecture Reference Manual.pdf 手冊, 在本博客中供給下載;
-- 章節(jié)內(nèi)容 : Programmers’ Model, A2.3 Page 42;
-- 手冊下載地址 : http://download.csdn.net/detail/han1202012/8324641

1. 存放器簡介

存放器簡介 : 
-- 存放器個數(shù) : ARM 有 37 個存放器;
-- 通用存放器 : 31 個通用存放器, 法度榜樣計數(shù)器 也是一個通用存放器;
-- 狀況存放器 : 6 個狀況存放器;
-- 圖示 : 
[img]http://img.blog.csdn.net/20150104132429953
-- 存放器圖示 : 截圖自 Page 43;
[img]http://img.blog.csdn.net/20150104133326298

2. 通用存放器

(1) 通用存放器分類

通用存放器分類 : 
-- 不分組存放器 : R0 ~ R7;
-- 分組存放器 : R8 ~ R14, 不合模式下應(yīng)用的存放器都不雷同;
-- 法度榜樣計數(shù)器 : PC 指針, 是 R15;

(2) 常用通用存放器解析

R13 存放器 : 平日用來做 SP 客棧指針;
R14 存放器 : 平日用來做 鏈接存放器;
-- 感化一 : 保存函數(shù)返回地址;
-- 感化二 : 異常產(chǎn)生時, 重要用于記錄函數(shù)返回地址;
R15 存放器 : PC 指針, 法度榜樣計數(shù)器;

3. 狀況存放器

(1) 對應(yīng)各個模式的狀況存放器出現(xiàn)原因

狀況存放器 : 
-- 圖示 : 
[img]http://img.blog.csdn.net/20150104135228937
-- 對應(yīng)各個模式的狀況存放器 : 當出現(xiàn)中斷后, 履行中斷法度榜樣, 須要將對應(yīng)的 CPRS 保存到對應(yīng)模式的 SPRS_xxx 存放器中, 如當前在 scv 模式中斷, 將狀況存放器保存到 SPSR_svc 存放器中, 中斷履行完后, 將狀況大年夜 SPSR_svc 中寫回到 CPRS 存放器中;

(2) CPSR 存放器位簡介

CRSR 存放器簡介 : 
-- 圖示 : 
[img]http://img.blog.csdn.net/20150104135604639
-- N 位 : 兩個數(shù)a 和 b比較, 即做減法 (a-b), 如不雅 a < b, 減法結(jié)不雅是負數(shù), N = 1; 如不雅 a >= b, 減法結(jié)不雅是正數(shù)或0, N = 0; 
-- Z 位 : 兩個數(shù)進行比較, 只有兩個數(shù)相等時 Z = 1;
-- I 位 : I = 1 時不克不及產(chǎn)生中斷;
-- F 位 : F = 1 時不克不及產(chǎn)生快速中斷;
-- M 位 : 占了 5 個位 0 ~ 4, 重要用于標明處理器模式, 可以攫取模式 和 設(shè)置模式, 如下圖 : 
[img]http://img.blog.csdn.net/20150104140244546

四. ARM 尋址方法

對應(yīng)手冊 : ARM Architecture Reference Manual.pdf 手冊, 在本博客中供給下載;
-- 章節(jié)內(nèi)容 : Programmers’ Model, A2.3 Page 42;
-- 手冊下載地址 : http://download.csdn.net/detail/han1202012/8324641
尋址方法 : 處理器根據(jù)指令給出的信息找到指令的操作數(shù);

1. 急速數(shù)尋址

急速數(shù)尋址簡介 : 
-- 尋址過程 : 操作數(shù)本身就在指令中給出, 掏出指令同時也可以獲取操作數(shù); 
-- 操作數(shù) : 指令中掏出的操作數(shù)就是急速數(shù);
-- 尋址方法 : 這種大年夜指令中掏出急速數(shù)的方法就是急速數(shù)尋址;


急速數(shù)尋址示例 : 
-- 示例 : ADD R0, R0, #0x3F; 
-- 解析 : 將 R0 + #0x3F 相加, 結(jié)不雅放入到 R0 中;


急速數(shù)尋址請求 : 第二個源操作數(shù)以 "#" 為后綴;

2. 存放器尋址

存放器尋址簡介 : 應(yīng)用存放器中的數(shù)值作為操作數(shù);
-- 示例 : ADD R0, R1, R2;
-- 示例解析 : 將 R1 和 R2 存放器中的數(shù)字相加, 結(jié)不雅存放到 R0 中;

3. 存放器借居尋址

存放器借居尋址簡介 : 存放器中存放的操作數(shù)在內(nèi)存中, 存放器存放內(nèi)存的地址;
-- 示例 : LDR R0, [R2];
-- 示例解析 : 存放器 R2 中存放的是 操作數(shù)的內(nèi)存地址, 大年夜內(nèi)存中掏出操作數(shù)存入 R0 中;

4. 基址變址尋址

基址變址尋址簡介 : 
-- 基址存放器 : 存放器中存放一個基地址;
-- 偏移量 : 指令中給出一個偏移量, 與基址存放器放在一個中括號號中;
-- 示例 : LDR R0, [R1. #4];
-- 示例解析 : 大年夜 R1 中掏出地址, 然后 該地址 加上 4, 大年夜 相加后的地址中掏出數(shù)據(jù);

5. 相對尋址

相對尋址簡介 : PC 指針當前值為基地址, 指令中地址標號是偏移量, 兩者相加后是有效地址;
-- 示例 : BL NEXT 時會跳轉(zhuǎn)到 NEXT 處履行, 履行完后會返回到原法度榜樣處;
BL NEXT ;跳轉(zhuǎn)到 NEXT 處履行
... ...
NEXT
... ...
MOV PC, LR ;大年夜子法度榜樣返回


作者 : 韓曙亮
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