Ailson Jack的专栏

在嵌入式开发过程中，经常需要对代码进行调试来解决各种各样的问题，常用的调试手段有：(1)、开发环境搭配硬件仿真器进行在线调试。优点：调试过程中能够清楚的知道各个寄存器的值以及各个变量的值，程序的执行流程也能够一目了然。缺点：板卡需要引出硬件仿真器的连接口，并且需要购买硬件仿真器。(2)、通过调试串口打印信息梳理程序的执行流程，结合代码分析问题产生的原因。

对于搞嵌入式驱动或者操作系统的人来说，掌握汇编语言的使用还是比较重要的，毕竟有时候在分析定位问题的时候，多多少少都会有汇编的身影。本文主要讲讲ARM指令集格式以及常用的ARM汇编指令（主要包括LDR和STR指令，LDM和STM指令，push和pop指令，MOV指令，CPS指令，MRS和MSR指令，MRC和MCR指令，其余指令暂时没列出来，用到时可以查看ARM手册进行了解）...

ARM架构通过支持协处理器来扩展处理器的功能。ARM架构的处理器支持最多16个协处理器，通常称为CP0~CP15。CP15：提供系统控制功能，主要用于配置MMU、TLB和Cache等功能。CP14：主要用于控制系统Debug功能。CP10、CP11：两个协处理器一起提供了对浮点运算和向量操作的支持，这两个协处理器主要用于控制和配置浮点功能和高级SIMD指令扩展。其他协处理器被ARM保留用于将来使用。本文主要说说CP15协处理器...

对于现代操作系统，通常情况下用户的应用程序运行在用户态，操作系统内核运行在内核态。用户态的应用对于系统硬件资源的访问是受限的，内核态则能够访问所有的系统硬件资源。操作系统的用户态和内核态是根据处理器的特权等级和运行模式进行硬件隔离的，这也极大的提高了操作系统的安全性...

程序状态寄存器的作用就是反映处理器的状态信息。在程序运行期间我们可以通过查看程序状态寄存器的状态位来进行程序的分支跳转处理，或者我们可以设置程序状态寄存器的模式位来改变处理器的运行模式，或者我们可以设置程序状态寄存器的中断屏蔽位来屏蔽中断。在任何时刻，我们可以访问处理器的16个寄存器（R0~R15）和当前程序状态寄存器（Current Program Status Register，CPSR）。

世界上有很多种体系结构的处理器，比较知名的处理器体系结构有：ARM、x86、RISC-V、mips、LoongArch、PowerPC等。不论是哪一种架构的处理器，其处理器核心都会自带一定数量的寄存器，这些寄存器在处理器核心的运行过程中发挥着基础而又重要的作用。ARM体系结构是一种基于指令加载和存储的体系结构。在这种体系结构下，所有的数据处理都需要在通用寄存器中完成，而不能直接在内存中完成。

ARM公司是一家知识产权（IP）供应商，它与一般的半导体公司最大的不同就是它不制造芯片并且不向终端用户出售芯片，而是通过转让设计方案，由合作伙伴生产出各具特色的芯片。ARM公司利用这种双赢的伙伴关系迅速成为了全球性RISC微处理器标准的缔造者。这种模式也给用户带来了巨大的好处，因为用户只需要掌握一种ARM内核结构及其开发手段，就能够使用多家公司相同ARM内核的芯片。