ARM内核入门：程序员模型与存储器格式解析

"这篇文档是针对ARM内核的入门学习资料，主要涵盖了程序员模型、MMU与协处理器、ARM和THUMB指令系统、调试接口、异常向量表等核心概念。" ARM内核入门学习主要涉及以下几个方面： 1. **程序员模型**： - **运行状态**：包括ARM状态（32位）和THUMB状态（16位），其中异常会自动切换到ARM状态。 - **存储器格式**：分为BigEndian和LittleEndian两种格式，决定了字节在内存中的存储顺序。 - **数据类型**：包括字节（8位）、半字（16位）和字（32位）。 - **运行模式**：有用户、快速中断、中断、管理、中止、未定义等六种模式，每种模式对应不同的寄存器组织和权限。 2. **寄存器组织**： - **通用寄存器**：包括31个32位通用寄存器，分为不分组寄存器R0-R7和分组寄存器R8-R14，程序计数器PC（R15）。 - **状态寄存器**：主要有CPSR（当前程序状态寄存器）和多个模式下的SPSR（程序状态寄存器），如SPSR_fiq、SPSR_irq等，用于保存不同模式下的状态信息。 3. **MMU与协处理器**： - **MMU（Memory Management Unit）**：负责处理内存管理和地址映射，确保进程间数据隔离，支持虚拟内存。 - **协处理器**：辅助CPU执行特定任务，如浮点运算、硬件加速等。 4. **指令系统**： - **ARM指令系统**：32位指令集，通常用于高性能计算。 - **THUMB指令系统**：16位精简指令集，用于节省代码空间，适合嵌入式系统。 5. **调试接口**：提供调试工具与内核交互的接口，帮助开发者进行程序调试和性能分析。 6. **异常向量表**：位于内存的前32个字节，包含了对各种异常情况的处理入口，比如中断或异常发生时，程序会跳转到相应的向量地址执行。 7. **中断和异常处理**：ARM处理器有多种异常类型，如复位、软件中断、数据访问异常等，每个异常都有其特定的处理流程。 8. **启动过程**：ARM系统启动时，代码通常从0地址开始执行，异常向量表位于0x0到0x20，复位后会跳转到0地址的代码，进行初始化工作。 通过学习这些基础知识，初学者可以对ARM内核有一个全面的理解，并为进一步深入学习操作系统、驱动开发或嵌入式系统设计打下坚实的基础。