第2章 arm体系结构48484

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1、第2章ARM体系结构目录ARM处理器工作模式1ARM处理器工作状态2ARM寄存器3ARM的存储体系4ARM的异常中断56ARM片上总线1.1ARM处理器工作状态ARM状态：32位，ARM状态下执行字对齐的32位ARM指令Thumb状态：16位，Thumb状态下执行半字对齐的16位Thumb指令在程序执行的过程中，处理器可在两种状态下切换切换时不影响处理器寄存器的内容。两种指令集有相应的状态切换命令。ARM处理器开始执行代码的时候，只能处于ARM状态1.1ARM工作状态－－例程;StartoffinARMstateCODE32:ADRr0,GoThumb＋1

2、;Generatebranchtargetaddressandset;bit0,hencearriveinThumbstateBXr0;BranchexchangetoThumbstateCODE16;AssemblesubsequentcodeasThumbGoThumb:ADRr5,GoARM;Generatebranchtargettowordaligned;address-hencebit0isclearBXr5;BranchexchangebacktoARMstateCODE32;AssemblesubsequentcodeasARMGoARM:

3、2.1ARM处理器工作模式用户模式（usr）：ARM的正常运行模式，通常用来执行一般的应用程序。快速中断模式（fiq）：由外部触发，用于高速数据传输或通道处理。外部中断模式（irq）：由外部触发，用于一般的外部中断处理。管理模式（svc）：操作系统使用的保护模式。中止模式(abt)：数据或者指令预取指出现错误或者异常时进入该模式，用于虚拟内存或存储保护。系统模式（sys）：运行具有特权的操作系统任务。未定义模式（und）：当未定义的指令执行时进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真。注意除了用户模式外，其他模式均可视为特权模式ARM改变工作模式的方法2

4、.2ARM处理器工作模式ModeDescriptionSupervisor(SVC)EnteredonresetandwhenaSoftwareInterruptinstruction(SWI)isexecutedPrivilegedmodesFIQEnteredwhenahighpriority(fast)interruptisraisedIRQEnteredwhenalowpriority(normal)interruptisraisedAbortUsedtohandlememoryaccessviolationsUndefUsedtohandleu

5、ndefinedinstructionsSystemPrivilegedmodeusingthesameregistersasUsermodeUserModeunderwhichmostApplications/OStasksrunUnprivilegedmodeExceptionmodes3.1ARM的异常中断(1)复位(reset):当处理器的复位引脚有效时，系统产生复位中断，程序跳到中断处理程序处执行。复位中断发生的情况:系统加电时系统复位时跳转到复位中断向量处(0x00000000)未定义指令(undefinedinstruction):当ARM处

6、理器或者是系统中的协处理器认为当前指令未定义时，产生未定义的指令异常处理。软件中断(softwareinterrupt):有用户定义的中断指令，在实时操作系统中可以通过该机制实现系统功能的调用。3.1ARM的异常中断(2)指令预取中止(prefechabort):如果处理器预取的指令的地址不存在，或者该地址不允许当前指令访问，处理器产生指令预取中止异常处理。数据访问中止(dataAbort):如果数据访问指令的目标地址不存在，或者该地址不允许当前指令访问，处理器产生数据访问中止异常处理。外部中断请求(IRQ):当处理器的外部中断请求引脚有效，而且CPSR寄

7、存器的I控制位被清除时，处理器产生外部中断请求(IRQ)异常处理。快速中断请求(FIQ):当处理器的外部快速中断请求引脚有效，而且CPSR寄存器的F控制位被清除时，处理器产生快速中断请求(FIQ)异常处理。3.1ARM的异常中断(3)异常中断类型工作模式向量地址优先级（1最高）复位管理模式0x000000001未定义指令未定义模式0x000000046软件中断(SWI)管理模式0x000000086指令预取中止中止模式0x0000000C5数据访问中止中止模式0x000000102保留0x00000014IRQ（外部中断请求）IRQ模式0x00000018

8、4FIQ（快速中断请求）FIQ模式0x0000001C33.2异常