嵌入式（二十七）：arm

1、arm中国的网站：www.armchina.com
2、arm发展历程：
a、1978年CPU公司成立
b、1979年更名为Acorn computer ltd
c、1981年acorn risc machine（ARM1）诞生
d、1984年arm自己的电脑上市
e、1990年arm公司成立，与apple合作，此时的arm仅是一个公司的名称
3、arm的技术ip核：
a、改变他们的产品策略——不再生产芯片，而是以授权的方式，将芯片设计方案转让给其他公司，即partnership开放模式
b、开创了属于arm的全新时代
c、采取的是ip（知识产权）授权的商业模式，收取一次性技术授权费用和版税提成，还有技术支持和软件工具
4、arm授权方式：
a、处理器授权：合作厂商使用arm设计好的处理器，对方不能改变原有设计，但可以依据自己的需要调整产品的频率、功耗
b、pop（处理器优化包）授权：将优化后的处理器授权，合作厂商可以在特定工艺下设计、生产处性能有保障的处理器
c、架构授权：合作厂商使用arm的架构，根据自己的需要设计处理器
5、arm处理器的应用：
a、智能手机
b、平板设备
c、车载信息娱乐系统
d、无线路由
6、arm芯片具有risc的一般特点
a、大量存储器
b、绝大多数操作在寄存器中进行
c、寻址方式简单
d、固定长度指令格式
7、arm技术，保证高性能、减少芯片体积、减小功耗
a、同一条数据处理指令包含算数逻辑处理单元和位移处理
b、地址自动增加/减少来优化程序中的循环处理
c、load/store指令可批量传输数据，提高数据传输效率
d、所有指令可根据前指令执行结果，决定是否执行，提高指令执行效率
8、arm体系结构的基本版本命名规则
arm{x}{y}{z}{T}{D}{M}{I}{E}{J}{F}{-S}
a、T、D、M、I在arm7之后已经默认有了
b、x：序列号
c、y：内部存储管理/保护单元
d、z：内含有高速缓存cache
e、T：支持16位的thumb指令集
f、D：支持JTAG片上调试
g、M：支持用于长乘法（64位结果）的arm指令，包含快速乘法器
h、I：带有嵌入式追踪单元ETM，用来设置断点和观察点的调试硬件
i、E：增强型DSP指令（基于TDMI）
j、J：含有java加速器jazelle，与java虚拟机相比，java家岁起jazelle使java代码运行速度提高了8倍，功耗降低到原来的80%
k、F：相连浮点单元
l、S：可综合版本，意味着处理器内核是以源代码形式提供的，这种源代码形式又可以被编译成一种易于EDA工具使用的形式。
9、arm内核的数据流模型、

a、首先同寄存器（0-15）中去读数据
b、给ALU之前，先去桶形移位器，看一下能否用移位来实现运算结果，因为移位是很快的
10、带cache的简化冯诺依曼结构

11、带cache和TCM的简化哈佛结构

a、TCM是一个大小固定的ram，紧密耦合在内核里面，他的性能和cache相当。
b、由于cache的存在，导致指令的运行时间不可预测。
c、tcm的存在可以精确知道当前运行的指令位置，使指令的运行时间可预测，增加了实时控制的可能
12、arm处理器的运行模式

a、除了用户模式，其他的都是特权模式。可以访问任意资源
b、除了系统模式，其他的特权模式都可以统称为是异常模式
c、每个模式都有他既定的寄存器
d、进入系统模式不是通过异常过程进入的，而是用操作系统进行模式切换的。其他的模式是当发生异常的时候，由操作系统进行切换。
e、用户模式和系统模式使用完全相同的寄存器组
13、arm寄存器

a、arm有37个寄存器，其中31个通用，包括PC和6个状态寄存器
b、当发生模式切换的时候，有灰三角的寄存器会发生替换，以此来保证用户的数据不会发生损失
14、arm的cpsr

a、状态寄存器，是若干位，最开始都是置零的
b、当发生模式异常或者程序运行时，某些位会发生置位，导致模式切换
c、实际上就是我们的条件码和标志位，通过条件码和标志位才能进行跳转
d、保留位现在还没有用到
e、控制位如果被置位，将会切换到相对应的工作模式
f、工作状态位决定了当前所使用的的指令集
15、内核状态与指令集

a、内核状态决定了处理器将执行那种指令集和使用哪些寄存器
b、arm指令集（T位和J位为0，默认状态）
c、Thumb指令集（T置位）
d、jazelle指令集，是一个封闭指令集，现在还没有公开
e、指令集的指令不可混用
f、thumb指令基本上可以看成是arm指令的精简
g、使用BX指令将ARM7TDMI内核的操作状态在ARM和THUMB状态之间进行切换
h、lable为跳转地址标号，用于指令集之间的切换，后面的参数决定了切换到arm和thumb指令集中的哪一个