【计算机体系结构】ARM--简介

 

1．Arm中断响应过程（以IRQ中断为例）：

If（处理器处于thumb状态下）

｛

切换到arm状态；

｝

将R0~R12放入irq中断模式下的堆栈中，堆栈指针由r13（irq）指明；

将当前状态寄存器cpsr的内容保存到spsr（irq）中；

设置当前状态寄存器cpsr中的相应位：位0~4控制位设为10010，位5即T位工作状态位设为0—arm工作状态，以及if位5、6中断禁止，禁止irq中断（当中断信号为reset 或者 fiq时，禁止新的fiq中断）；

将引起异常指令的下一条指令的地址保存在r14中，—返回地址；

给程序计数器PC赋值，使其执行中断指令代码；

2.pc时刻指向正在取址的指令。

3.arm的三级流水线结构（中断调用原理）：

Jmp            Pc：        Fetch    decode   execute     L              T

add            Pc = pc + 4             Fetch   decode     execute

sub            Pc = (pc + 4) + 4                 Fetch      decode        execute

sub            pc = （(pc + 4) + 4）+4                     fetch         decode

图示详解：

当jmp跳转指令执行完即execute之后，开始进入L周期，此时设置LR寄存器为当前pc值，在T周期硬件完成LR = LR – 4的工作，所以jmp指令返回时。LR中保存的返回地址为LR = PC+ 12 – 4即pc + 8,此时如果程序正确返回需要再执行-4操作，所以其返回指令为

Sub pc ， LR，  #4 硬件只完成一次-4操作，所以需要人工做一次sub操作。

疑问：arm子程序调用返回语句mov pc, LR 是什么原理

4.thumb指令集是无条件执行的，只有B指令是有条件执行的。

5.算数移位指令：右移最高位由符号位填充，左移由0补充。

6.指令mov r0,#0x0000f200（错误），因为指令格式里给立即数分配的空间只有12个字节，而这个立即数就是32位了，arm指令里立即数的存储必须用特殊格式，即立即数的12位包括八位常数和和四位的循环右移。其中循环右移的位数由一个四位的二进制的二倍表示（0000-1111）*2

比如：0x0000f200  首先提取出八位，要保证这八位能够通过逻辑右移得到原操作数，这里提取出f2，补充到32位，000000f2,逻辑右移24位得到原操作数，这是补充四个逻辑右移位，用逻辑右移24位的一半，即12，12：1100  ；f2:11110010 所以12位立即数位为110011110010

由此规则可知mov r0,#0xf3e是违反规则的，因为因为无法表示成4+8的形式。