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<h2>1.1 ARM 分类</h2><h3>1.1.1 版本号分类</h3>　　以前分类的是 ARM7，ARM9... ARM11，在 ARM11 之后，就是以 Cortex 系列分类了：<ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li>Cortex-R：应用在实时系统上的系列</li><li>Cortex-M：替代单片机的系列，M0  M3  M4  M7</li><li>Cortex-A：A8  A9  A15  A72  A53</li></ul><h3>1.1.2 指令集分类</h3>　　指令集原则上是向下兼容的。　　指令集是根据核来分的，比如 ARMv7指令集、ARMv8指令集等等<img src="https://www.jt2100.com/ueditor/php/upload/image/20231102/1698879498204032.webp" alt="1698879498204032.webp" /> <h2>1.2 ARM 商业模式及半导体公司</h2><h3>1.2.1 IP 核（知识产权）</h3>　　ARM MIPS X86 PowerPC(IBM)　　ARM 出卖 IP 而不卖芯片<h3>1.2.2 半导体公司</h3>　　主流的半导体公司有三星、高通、苹果、NXP(Freescale)、TI、ST、ATMEL、Ambarella、Amlogic、MTK、海思、全志、瑞芯微、展讯(基带)、炬力、联咏等等。<h3>1.2.3 芯片、处理器和架构的联系</h3>　　以 S3C2440 为例子：　　 <img src="/ueditor/php/upload/image/20231107/1699358297844340.webp" alt="1699358297844340.webp" style="width:289px;height:303px;" title="1699358297844340.webp" width="289" height="303" border="0" vspace="0" /><h2>1.3 ARM 处理器状态和处理器模式</h2>　　在不同的体系下，有一些概念有所不同。这里主要以 S3C2440 为例子。<h3>1.3.1 处理器状态</h3><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li>处理器状态有两种：</li></ul><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li> <ul class="list-paddingleft-2" style="list-style-type:square;"><li>ARM 状态：执行效率高</li><li>THUMB 状态：代码密度好</li></ul></li></ul><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li>ARMV4 中，ARM 状态为32位，THUMB 状态为 16位，但是，在 ARMV7 中，ARM状态为32位，THUMB 状态为 16/32位状态，还有一种 THUMBEE状态，适用于 JAVA 运行的状态。</li><li>处理器状态的切换指令： BX  BLX</li><li>指令集：</li></ul><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li> <ul class="list-paddingleft-2" style="list-style-type:square;"><li>ARM指令：32位</li><li>THUMB指令：16位</li><li>THUMB2：32/16位</li></ul></li></ul><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li> <ul class="list-paddingleft-2" style="list-style-type:square;"><li>CORTEX-M 只是指令 THUMB2 指令子集</li></ul></li></ul><h3>1.3.2 处理器模式</h3><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li>处理器模式共有 7 种：</li></ul><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li> <ul class="list-paddingleft-2" style="list-style-type:square;"><li>usr：用户模式</li><li>fiq：快速中断模式</li><li>irq：普通中断模式</li><li>svc：保护/特权模式</li><li>abt：异常模式</li><li>sys：系统模式</li><li>und：未定义模式</li></ul></li></ul><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li>设计的目的：提高相应速度</li><li>注意：保护模式/特权模式，需要 MMU 和代码的支持</li></ul><h2>1.4 ARM 内部寄存器及 SFR</h2><h3>1.4.1 ARM 内部寄存器</h3><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li>此类寄存器设计在 CPU 内部，特点是速度快。</li><li>一共 37 个寄存器，31 个通用寄存器 和 6 个状态寄存器</li></ul><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li>通用寄存器：R0-R12，R13，R14，R15，R16</li></ul><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li> <ul class="list-paddingleft-2" style="list-style-type:square;"><li>R13(SP)：栈指针，不同模式下栈空间是不一样的</li><li>R14(LR)：链接寄存器，存放断点，硬件自动完成</li><li>R15(PC)：程序指针，取指令的位置</li></ul></li></ul><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li>状态寄存器：PSR 分为 CPSR、SPSR</li></ul><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li> <ul class="list-paddingleft-2" style="list-style-type:square;"><li>条件状态：NZCV</li><li>保留位</li><li>IFT</li><li>模式位：M4-M0</li></ul></li></ul>　　 <img src="/ueditor/php/upload/image/20231107/1699358328866369.webp" alt="2.webp" style="width:796px;" title="1699358328866369.webp" /> <h3>1.4.2 SFR 特殊功能寄存器</h3>IO 端口/寄存器，它属于外设的组成部分。ARM 是采用与存储器统一编址的方式使用软件编程控制某一硬件，起使就是编程读写该硬件的寄存器<h2>1.5 ARM 异常处理和存储系统</h2><h3>1.5.1 模式与异常</h3><ul class="list-paddingleft-2" style="width:1453.5px;"><li>异常的类型：Reset、undefined instruction、swi、prefetch/bort、data/abort、Reserved、IRQ、FIQ</li><li>处理器的模式：每一个异常对应一种模式，但不是一一对应关系</li></ul><h3>1.5.2 中断向量表</h3>　　 <img src="/ueditor/php/upload/image/20231107/1699358351797822.webp" alt="3.webp" style="width:525px;" title="1699358351797822.webp" /><h3>1.5.3 大端与小端存储</h3>在大端格式中，字中最高有效位 MSB（Most Significant Byte）存储在编号最低的字节中，最低有效位 LSB（Least Significant Byte）存储在编号最高的字节中。因此存储器系统的字节 0 关联到数据行的 24 到 31。 <img src="/ueditor/php/upload/image/20231107/1699358382974631.webp" alt="5.webp" style="width:796px;" title="1699358382974631.webp" />  在小端格式中，字中编号最低的字节被认为是最低有效位 LSB，编号最高的字节为最高有效位 MSB。因此存储器系统的字节 0 关联到数据行的 0 到 7。　　<img src="/ueditor/php/upload/image/20231107/1699358431389867.webp" alt="arm处理器的指令集架构 arm处理器指令集_有效位_05" style="width:796px;height:299px;" width="796" height="299" border="0" vspace="0" title="arm处理器的指令集架构 arm处理器指令集_有效位_05" />