【正文】 預(yù)取的指令并不一定能夠得到執(zhí)行。 1. 非對(duì)齊的指令預(yù)取操作 2. 非對(duì)齊的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)操作 1. 非對(duì)齊的指令預(yù)取操作 ARM狀態(tài)下，寫(xiě)入 PC中的值非字對(duì)齊的 (低兩位不為 0b00)； Thumb狀態(tài)下，寫(xiě)入 PC中的值是非半字對(duì)齊的 (最低位不為 0b0)，則要么指令執(zhí)行的結(jié)果不可預(yù)知，要么地址值中最低位被忽略。 79 ARM存儲(chǔ)器格式 在 ARM體系中，每個(gè)字單元中包含 4個(gè)字節(jié)單元或者兩個(gè)半字單元； 1個(gè)半字單元中包含兩個(gè)字節(jié)單元。該地址空間的大小為 232個(gè) 8位字節(jié)。在復(fù)位異常中斷處理程序開(kāi)始整個(gè)用戶(hù)程序的執(zhí)行，因而它不需要返回。系統(tǒng)中各外設(shè)通常通過(guò)該異常中斷請(qǐng)求處理器服務(wù) 快速中斷請(qǐng)求 (FIQ) 當(dāng)處理器的外部快速中斷請(qǐng)求引腳有效，而且 CPSR寄存器的 F控制位被清除時(shí)，處理器產(chǎn)生外部中斷請(qǐng)求 (FIQ)異常中斷 71 ARM處理器對(duì)異常中斷的響應(yīng)過(guò)程 ARM處理器對(duì)異常中斷的響應(yīng)過(guò)程如下所述。 通過(guò)跳轉(zhuǎn)指令，程序可以跳轉(zhuǎn)到特定的地址標(biāo)號(hào)處執(zhí)行，或者跳轉(zhuǎn)到特定的子程序處執(zhí)行。 4. CPSR中的其他位 CPSR中的其他位用于將來(lái) ARM 版本的擴(kuò)展。當(dāng)異常中斷發(fā)生時(shí)這些位發(fā)生變化。 各標(biāo)志位的含義如下： N 運(yùn)算結(jié)果的最高位反映在該標(biāo)志位。 每一種處理器模式下都有一個(gè)專(zhuān)用的物理狀態(tài)寄存器，稱(chēng)為 SPSR(備份程序狀態(tài)寄存器 )。 由于 ARM采用了流水線(xiàn)機(jī)制，當(dāng)正確讀取了PC的值時(shí)，該值為當(dāng)前指令地址值加 8個(gè)字節(jié)。 R14 寄存器 R14又被稱(chēng)為連接寄存器 (Link Register， LR)，在 ARM體系中具有下面兩種特殊的作用： 每一種處理器模式自己的物理 R14中存放在當(dāng)前子程序的返回地址。 對(duì)于備份寄存器 R8～ R12來(lái)說(shuō)，每個(gè)寄存器對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同的物理寄存器。 50 寄存器類(lèi)別 寄存器在匯編中的名稱(chēng) 各模式下實(shí)際訪(fǎng)問(wèn)的寄存器 用戶(hù) 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq R9(SB,v6) R9 R9_fiq R10(SL,v7) R10 R10_fiq R11(FP,v8) R11 R11_fiq R12(IP) R12 R12_fiq R13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq R14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiq R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 CPSR CPSR SPSR 無(wú) SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 寄存器 R15為 程序計(jì)數(shù)器 （ PC），它指向正在取指的地址。 44 寄存器類(lèi)別 寄存器在匯編中的名稱(chēng) 各模式下實(shí)際訪(fǎng)問(wèn)的寄存器 用戶(hù) 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq R9(SB,v6) R9 R9_fiq R10(SL,v7) R10 R10_fiq R11(FP,v8) R11 R11_fiq R12(IP) R12 R12_fiq R13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq R14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiq R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 CPSR CPSR SPSR 無(wú) SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 鏈接寄存器 R14（ LR） R14為 鏈接寄存器 （ LR），在結(jié)構(gòu)上有兩個(gè)特殊功能： ?在每種模式下，模式自身的 R14版本用于保存子程序返回地址； ?當(dāng)發(fā)生異常時(shí)，將 R14對(duì)應(yīng)的異常模式版本設(shè)置為異常返回地址。它們所對(duì)應(yīng)的物理寄存器取決于當(dāng)前的處理器模式，幾乎所有允許使用通用寄存器的指令都允許使用分組寄存器 41 寄存器類(lèi)別 寄存器在匯編中的名稱(chēng) 各模式下實(shí)際訪(fǎng)問(wèn)的寄存器 用戶(hù) 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq R9(SB,v6) R9 R9_fiq R10(SL,v7) R10 R10_fiq R11(FP,v8) R11 R11_fiq R12(IP) R12 R12_fiq R13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq R14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiq R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 CPSR CPSR SPSR 無(wú) SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 12_fiR1211_fi R11 R10_fiq R10 R9_fiq R9 R8_fiq R8 寄存器 R8～ R12有兩個(gè)分組的物理寄存器。 ARM處理器共有 7種不同的處理器模式，在每一種處理器模式中有一組相應(yīng)的寄存器組。 33 用戶(hù)和系統(tǒng)模式 處理器模式 說(shuō)明 備注 用戶(hù) (usr) 正常程序工作模式 不能直接切換到其它模式 系統(tǒng) (sys) 用于支持操作系統(tǒng)的特權(quán)任務(wù)等 與用戶(hù)模式類(lèi)似，但具有可以直接切換到其它模式等特權(quán) 快中斷 (fiq) 支持高速數(shù)據(jù)傳輸及通道處理 FIQ異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 中斷 (irq) 用于通用中斷處理 IRQ異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 管理 (svc) 操作系統(tǒng)保護(hù)代碼 系統(tǒng)復(fù)位和軟件中斷響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 中止 (abt) 用于支持虛擬內(nèi)存和 /或存儲(chǔ)器保護(hù) 在 ARM7TDMI沒(méi)有大用處 未定義 (und) 支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真 未定義指令異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 這兩種模式都不能由異常進(jìn)入，而且它們使用完全相同的寄存器組。 30 ARM處理器模式 ARM處理器共有 7種運(yùn)行模式，如表 。 SecurCore系列處理器具有以下特點(diǎn)： 支持 ARM指令集和 Thumb指令集，以提高代碼密度和系統(tǒng)性能。 可選的 VFP10浮點(diǎn)處理協(xié)處理器。 成像設(shè)備，包括激光打印機(jī)、數(shù)字照相機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等。 高性能的 AHB系統(tǒng) 。 25 ARM9E系列 ARM9E系列處理器具有以下主要特點(diǎn)： 支持 32位的 ARM指令集和 16位的 Thumb指令集的 32位RISC處理器。 24 ARM9E系列 ARM9E系列包括 ARM926EJS、 ARM946ES和ARM966ES 3種類(lèi)型，用于適應(yīng)不同的市場(chǎng)需求。 汽車(chē)、通信和信息系統(tǒng)。 優(yōu)秀的調(diào)試機(jī)制。 PDA。 SecurCore系列。由于在 ARM體系版本 4以后， M變種成為系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能，字符 M通常不需要列出來(lái)。它可以使音頻 /視頻處理性能提高 4倍。 增加了軟件斷點(diǎn)指令。 增加了處理器的特權(quán)模式。 當(dāng)前程序狀態(tài)信息從原來(lái)的 R15寄存器移到一個(gè)新的寄存器中，新寄存器名為 CPSR。 本版本中地址空間是 26位，目前已經(jīng)不再使用。ARM處理器系列中的各種處理器，其采用的實(shí)現(xiàn)技術(shù)各不相同，性能差別很大，應(yīng)用場(chǎng)合也有所不同，但是只要它們支持相同的 ARM體系版本，基于它們的應(yīng)用軟件將是兼容的。 除此之外， ARM體系采用了一些特別的技術(shù)，在保證高性能的同時(shí)盡量減小芯片體積，減低芯片的功耗。 ARM合作伙伴包括了許多世界頂級(jí)的半導(dǎo)體公司。 1990年 11月 ARM公司在英國(guó)劍橋的一個(gè)谷倉(cāng)里成立，最初只有 12人。 絕大多數(shù)操作都在寄存器中進(jìn)行，通過(guò) Load/Store的體系結(jié)構(gòu)在內(nèi)存和寄存器之間傳遞數(shù)據(jù)。 6 ARM體系結(jié)構(gòu)的版本及命名方法 ARM體系結(jié)構(gòu)共定義了 6個(gè)版本，版本號(hào)分別為 1～ 6。 基于字節(jié)、字和多字的讀取和寫(xiě)入指令(Load/Store)。 本版本中地址空間是 26位，目前已經(jīng)不再使用。 11 4. 版本 4 與版本 3相比，版本 4增加了下列指令： 半字的讀取和寫(xiě)入指令。 對(duì)于 T變種的指令和非 T變種的指令使用相同的代碼生成技術(shù)。 它適合使用電池供電的高性能的便攜式設(shè)備。 ARM指令集版本號(hào)。 ARM9系列。 接入級(jí)的無(wú)線(xiàn)無(wú)線(xiàn)設(shè)備。 得到廣泛的操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)支持，包括 Window CE、 Palm OS、 Symbian OS、 Linux以及業(yè)界領(lǐng)先的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。 ARM9系列處理器的具體應(yīng)用于以下場(chǎng)合： 下一代的無(wú)線(xiàn)設(shè)備，包括視頻電話(huà)和 PDA等。 MPU支持實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，包括 Vxworks。 工業(yè)控制，包括馬達(dá)控制和能量控制等。 單一的 32位 AMBA總線(xiàn)接口。 26 ARM10E系列 ARM10E系列包括 ARM1020E、 ARM1022E和ARM1026EJS 3種類(lèi)型，主要用于適應(yīng)不同的市場(chǎng)需求。 六級(jí)整數(shù)流水線(xiàn)。 提供 、 及 。 29 SecurCore系列 SecurCore系列包括 SecurCore SC100、SecurCore SC1 SecurCore SC200和SecurCore SC210 4種類(lèi)型，主要用于適應(yīng)不同的市場(chǎng)需求。它們除了可以通過(guò)程序切換進(jìn)入外，也可以由特定的異常進(jìn)入。這些寄存器都是 32位寄存器。它們是完全通用的寄存器，不會(huì)被體系結(jié)構(gòu)作為特殊用途，并且可用于任何使用通用寄存器的指令。 14_fi 14_ir R14_und R14_abt 14_svc 14 13_fiR13_irq R13_und R13_abt R13_svc R13 43 寄存器類(lèi)別 寄存器在匯編中的名稱(chēng) 各模式下實(shí)際訪(fǎng)問(wèn)的寄存器 用戶(hù) 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq R9(SB,v6) R9 R9_fiq R10(SL,v7) R10 R10_fiq R11(FP,v8) R11 R11_fiq R12(IP) R12 R12_fiq R