下面简要讲一下ARM体系结构: ARM处理器为RISC芯片,其简单的结构使ARM内核非常小,这使得器件的功耗也非常低。它具有经典RISC的特点: (1)大的、统一的寄存器文件; (2)装载/保存结构,数据处理 操作只针对寄存器的内容,而不直接对存储器进行操作; (3)简单的寻址模式; (4)统一和固定长度的指令域,简化了指令的译码。 那么,ARM体系结构的特点是什么呢? 每条数据处理指令都对算术逻辑单元和移位器控制,以实现ALU和移位器的最大利用; 地址自动增加和减少寻址模式,优化程序循环; 多寄存器装载和存储指令实现最大数据吞吐量; 所有指令的条件执行实现最快速的代码执行。 各ARM体系结构版本: ARM体系结构从最初开发到现在有了巨大的改进,并仍在完善和发展。为了清楚的表达每个ARM应用实例所使用的指令集,ARM公司定义了5种主要的ARM指令集体系结构版本,以版本号V1~V5表示。 ARM体系结构版本――V1 该版本的ARM体系结构,只有26位的寻址空间,没有商业化,其特点为: (1)基本的数据处理指令(不包括乘法); (2)字节、字和半字加载/存储指令; (3)具有分支指令,包括在子程序调用中使用的分支和链接指令; (4)在操作系统调用中使用的软件中断指令。 ARM体系结构版本――V2 同样为26位寻址空间,现在已经废弃不再使用,它相对V1版本有以下改进: (1)具有乘法和乘加指令; (2)支持协处理器; (3)快速中断模式中的两个以上的分组寄存器; (4)具有原子性加载/存储指令SWP和SWPB。 ARM体系结构版本――V3 寻址范围扩展到32位(事实上也基本废弃),具有独立的程序: (1)具有乘法和乘加指令; (2)支持协处理器; (3)快速中断模式中具有的两个以上的分组寄存器; (4)具有“原子性加载”/存储指令SWP和SWPB。 ARM体系结构版本――V4 不在为了与以前的版本兼容而支持26位体系结构,并明确了哪些指令会引起未定义指令异常发生,它相对V3版本作了以下的改进: (1)半字加载/存储指令; (2)字节和半字的加载和符号扩展指令; (3)具有可以转换到Thumb状态的指令; (4)用户模式寄存器的新的特权处理器模式。 ARM体系结构版本――V5 在V4版本的基础上,对现在指令的定义进行了必要的修正,对V4版本的体系结构进行了扩展并增加了指令,具体如下: (1)改进了ARM/Thumb状态之间的切换效率; (2)允许非T变量和T变量一样,使用相同的代码生成技术; (3)增加计数前导零指令和软件断点指令; (4)对乘法指令如何设置标志作了严格的定义。 ARM处理器核简介 ARM公司开发了很多系列的ARM处理器核,目前最新的系列已经是ARM11了,而ARM6核以及更早的系列已经很罕见了。目前应用比较广泛的系列是:
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