目录

一、ARM处理器概述

1.ARM的含义

2.ARM公司

3.主流的两种处理器

RISC处理器（精简指令集）

CISC处理器（复杂指令集）

4.SOC

二、ARM指令集概述

1.指令与指令集

指令

指令集

2.ARM指令集

ARM指令集

Thumb指令集

3.编译原理

三、ARM存储模式

1.ARM数据类型

ARM采用32位架构，基本数据类型有以下三种

数据存储

2.字节序

3.ARM指令存储

处理器处于ARM状态时

处理器处于Thumb状态时

四、ARM工作模式

1.八种工作模式

2.模式间的区别

3.工作模式分类

按照权限

按照状态

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一、ARM处理器概述

1.ARM的含义

    ARM（Advanced RISC Machines）有三种含义

一个公司的名称、一类处理器的通称、一种技术

2.ARM公司

    > 成立于1990年11月，前身为Acorn计算机公司

    > 主要设计ARM系列RISC处理器内核

    > 授权ARM内核给生产和销售半导体的合作伙伴，ARM公司并不生产芯片

    > 提供基于ARM架构的开发设计技术软件工具、评估板、调试工具、应用软件

      总线架构、外围设备单元等

 

3.主流的两种处理器

RISC处理器（精简指令集）

    只保留常用的的简单指令，硬件结构简单，复杂操作一般通过简单指令的组合实现，一般指令长度固定，且多为单周期指令

    RISC处理器在功耗、体积、价格等方面有很大优势，所以在嵌入式移动终端领域应用极为广泛

RISC体系结构_百度百科

CISC处理器（复杂指令集）

    不仅包含了常用指令，还包含了很多不常用的特殊指令，硬件结构复杂，指令条数较多，一般指令长度和周期都不固定

    CISC处理器在性能上有很大优势，多用于PC及服务器等领域

复杂指令集计算机_百度百科

4.SOC

        SoC的定义多种多样，由于其内涵丰富、应用范围广，很难给出准确定义。一般说来， SoC称为系统级芯片，也有称片上系统，意指它是一个产品，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。同时它又是一种技术，用以实现从确定系统功能开始，到软/硬件划分，并完成设计的整个过程。

soc（系统级芯片）_百度百科 

二、ARM指令集概述

1.指令与指令集

指令

    能够指示处理器执行某种运算的命令称为指令（如加、减、乘 ...）

    指令在内存中以机器码（二进制）的方式存在

    每一条指令都对应一条汇编

    程序是指令的有序集合

指令集

    处理器能识别的指令的集合称为指令集

    不同架构的处理器指令集不同

    指令集是处理器对开发者提供的接口

 

2.ARM指令集

大多数ARM处理器都支持两种指令集：

ARM指令集

    所有指令（机器码）都占用32bit存储空间

    代码灵活度高、简化了解码复杂度

    执行ARM指令集时PC值每次自增4

Thumb指令集

    所有指令（机器码）都占用16bit存储空间

    代码密度高、节省存储空间

    执行Thumb指令集时PC值每次自增2

ARM指令集_百度百科

3.编译原理

 

 编译原理_sundingh的博客-CSDN博客_编译原理

三、ARM存储模式

1.ARM数据类型

ARM采用32位架构，基本数据类型有以下三种

    Byte  8bits

    Halfword  16bits

    Word  32bits

C语言程序在ARM处理器上跑，编译器会自动将数据类型等位转换，float类型数据可以先处理整数部分，在处理小数部分

数据存储

    Word型数据在内存的起始地址必须是4的整数倍

    Halfword型数据在内存的起始地址必须是2的整数倍

   

注：即数据本身是多少位在内存存储时就应该多少位对齐

 

2.字节序

第一题验证电脑是大端字节序还是小端字节序

嵌入式面试题_宇努力学习的博客-CSDN博客 

3.ARM指令存储

处理器处于ARM状态时

    所有指令在内存的起始地址必须是4的整数倍

    PC值由其[31:2]决定，[1:0]位未定义

处理器处于Thumb状态时

    所有指令在内存的起始地址必须是2的整数倍

    PC值由其[31:1]决定，[0]位未定义

注：即指令本身是多少位在内存存储时就应该多少位对齐PC必须是对应指令的整数位，如果不是将相应位置自动变成0

比如ARM指令PC=7时写入111实际写入011

四、ARM工作模式

1.八种工作模式

  User（用户模式）               非特权模式，一般在执行上层的应用程序时ARM处于该模式

  FIQ（快速中断模式）         当一个高优先级中断产生后ARM将进入这种模式

  IRQ（外部中断模式）         当一个低优先级中断产生后ARM将进入这种模式

  SVC（超级用户模式）        当复位或执行软中断指令后ARM将进入这种模式

  Abort（终止模式）              当产生存取异常时ARM将进入这种模式

  Undef（指令未定义模式）  当执行未定义的指令时ARM将进入这种模式

  System（系统模式）           使用和User模式相同寄存器集的特权模式

  Monitor（监控模式）           为了安全而扩展出的用于执行安全监控代码的模式

注意：这是cortex—A9的模式，不同ARM版本模式不同

2.模式间的区别

ARM的七种工作模式-电子工程世界 

3.工作模式分类

按照权限

    User为非特权模式（权限较低），其余模式均为特权模式（权限较高）

按照状态

    FIQ、IRQ、SVC、Abort、Undef属于异常模式，即当处理器遇到异常后

会进入对应的模式