笔记—ARM体系结构与编程（汇编指令）第一天

目录

一、指令集    

二、ARM体系结构与编程

  2.1 ARM的三级流水线

  2.2 五级流水线

  2.3 ARM 编程模型

    2.3.1 ARM的工作模式

    2.3.2 ARM的工作状态

    2.3.3 ARM的寄存器结构

    2.3.4 异常和异常向量表 

    2.3.5 ARM支持的数据类型

    2.3.6 需要汇编的情况：

    2.3.7 对齐方式

三、ARM汇编

  3.1 基本概念

3.2 ARM汇编指令

  3.3 分支跳转指令

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一、指令集    

        就是汇编指令的集合 
        CISC  复杂指令集   代表是 Intel   X86  x64 
        RISC  精简指令集   代表是 ARM   MIPS   PPC  LA  

二、ARM体系结构与编程

        ARM  Adavanced RISC Machine 
        RISC的特点：多数指令单周期完成

  2.1 ARM的三级流水线

        PC 寄存器：永远保存的是当前正在执行的指令的地址

        取指  fetch                PC            0X1000000C
        解码  decode            PC-4         0X10000008
        执行   execute          PC-8         0X10000004

理想状态下，假设每条指令都是单周期的。
因为CPU是并发执行的，PC指向要取出的指令（取指），与此同时，pc-4指向的指令正在被解码，pc-8指向的指令正在被执行。

                指令周期数（CPI） = 单位周内执行的指令条数（理想状态下为1）
                假设6个指令周期  4条指令         CPI = 6/4 = 1.5  

  注意：并不是流水线越长, CPU的执行效率就越高，要根据指令的平均执行周期数决定

  2.2 五级流水线

        计算机的体系结构有两种：
                冯诺依曼： 取数据和取指令用的是同一根线 
                哈佛： 取数据和取指令用的不同的线
        
        ARM9及之后的版本使用的都是哈佛体系结构
        ARM9中的流水线为5级，具体讲解可参考CPU设计—五级流水线

  2.3 ARM 编程模型

    2.3.1 ARM的工作模式

SVC	管理模式	系统上电、执行了软中断指令(SWI)
FIQ	快速中断	高优先级
IRQ	中断	低优先级
Abort	终止模式	非法访问存储器
Undef	未定义	用于处理未定义的指令（非对齐访问或者地址漏洞）
System	系统模式	与用户模式共用寄存器的特权模式
user