ARM内核入门:程序员模型与存储器格式解析
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更新于2024-07-31
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"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。
2010-11-21 上传
2009-07-23 上传
2014-09-13 上传
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