ARM (ARM处理器)

ARM处理器是英国Acorn有限公司设计的低功耗成本的第一款RISC微处理器。全称为Advanced RISC Machine。ARM处理器本身是32位设计,但也配备16位指令集,一般来讲比等价32位代码节省达35%,却能保留32位系统的所有优势。

1 CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机

在CISC指令集的各种指令中,大约有20%的指令会被反复使用,占整个程序代码的80%。而余下的指令却不经常使用,在程序设计中只占20%。

2 RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机

RISC结构优先选取使用频最高的简单指令,避免复杂指令;将指令长度固定,指令格式和寻址方式种类减少;以控制逻辑为主,不用或少用微码控制等

RISC体系结构应具有如下特点:

1 采用固定长度的指令格式,指令归整、简单、基本寻址方式有2~3种。

2 使用单周期指令,便于流水线操作执行。

3 大量使用寄存器,数据处理指令只对寄存器进行操作,只有加载/存储指令可以访问存储器,以提高指令的执行效率。

除此以外,ARM体系结构还采用了一些特别的技术,在保证高性能的前提下尽量缩小芯片的面积,并降低功耗:

4 所有的指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行,从而提高指令的执行效率。

5 可用加载/存储指令批量传输数据,以提高数据的传输效率

6 可在一条数据处理指令中同时完成逻辑处理和移位处理。

7 在循环处理中使用地址的自动增减来提高运行效率。

ARM处理器共有37个寄存器,被分为若干个组(BANK),这些寄存器包括:

1 31个通用寄存器,包括程序计数器(PC指针),均为32位的寄存器。

2 6个状态寄存器,用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态,均为32位,只使用了其中的一部分。

主要模式

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处理器工作模式 说明

用户模式(usr) ARM处理器正常的程序执行状态

系统模式(sys) 运行具有特权的操作系统任务

快中断模式(fiq) 支持高速数据传输或通道处理

管理模式(svc) 操作系统保护模式

数据访问终止模式(abt) 用于虚拟存储器及存储器保护

中断模式(irq) 用于通用的中断处理

未定义指令终止模式(und) 支持硬件协处理器的软件仿真

除用户模式外,其余6种模式称为非用户模式或特权模式;用户模式和系统模式之外的5种模式称为异常模式。ARM处理器的运行模式可以通过软件改变,也可以通过外部中断异常处理改变。

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转载自blog.csdn.net/nineship/article/details/90475415