【正文】 入口處進(jìn)行異常服務(wù)。 62 TM 62 ? 5． 中止模式 ：當(dāng)存取異常時(shí)將會(huì)進(jìn)入這種模式，用來(lái)處理存儲(chǔ)器故障、實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)或存儲(chǔ)保護(hù)。 65 TM 65 r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) r15 (pc) cpsr r13 (sp) r14 (lr) spsr r13 (sp) r14 (lr) spsr r13 (sp) r14 (lr) spsr r13 (sp) r14 (lr) spsr r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) spsr FIQ IRQ SVC Undef Abort User Mode Current Visible Registers Banked out Registers spsr User r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) FIQ Mode IRQ Undef Mode SVC Mode Abort 當(dāng)前可見(jiàn)寄存器 備用寄存器 ARM 寄存器 66 TM 66 寄存器組織概要 User mode r0r7, r15, and cpsr r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) spsr FIQ r8 r9 r10 r11 r12 r13 (sp) r14 (lr) r15 (pc) cpsr r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 User r13 (sp) r14 (lr) spsr IRQ User mode r0r12, r15, and cpsr r13 (sp) r14 (lr) spsr Undef User mode r0r12, r15, and cpsr r13 (sp) r14 (lr) spsr SVC User mode r0r12, r15, and cpsr r13 (sp) r14 (lr) spsr Abort User mode r0r12, r15, and cpsr Thumb state Low registers Thumb state High registers Note: System模式使用 user模式寄存器集 67 TM 67 ARM 寄存器 ? ARM 有 37個(gè) 32Bits長(zhǎng)的寄存器 . ? 1 個(gè)用作 PC( program counter) ? 1個(gè)用作 CPSR(current program status register) ? 5個(gè)用作 SPSR(saved program status registers) ? 30 個(gè)通用寄存器 68 TM 68 ? 當(dāng)前處理器的模式?jīng)Q定著哪組寄存器可操作 . 任何模式都可以存?。? ? 相應(yīng)的 r0r12子集 ? 相應(yīng)的 r13 (the stack pointer, sp) and r14 (the link register, lr) ? 相應(yīng)的 r15 ( the program counter, pc) ? 相應(yīng)的 CPSR(current program status register, cpsr) ? 特權(quán)模式 (除 system模式 ) 還可以存?。? ? 相應(yīng)的 spsr (saved program status register) 69 TM 69 程序狀態(tài)寄存器 ? 條件位： ? N = 1結(jié)果為負(fù) ,0結(jié)果為正或 0 ? Z = 1結(jié)果為 0,0結(jié)果不為 0 ? C =1進(jìn)位， 0借位 ? V =1結(jié)果溢出， 0結(jié)果沒(méi)溢出 ? Q 位： ? 僅 ARM 5TE/J架構(gòu)支持 ? 指示增強(qiáng)型 DSP指令是否溢出 ? J 位 ? 僅 ARM 5TE/J架構(gòu)支持 ? J = 1: 處理器處于 Jazelle狀態(tài) ? 中斷禁止位： ? I = 1: 禁止 IRQ. ? F = 1: 禁止 FIQ. ? T Bit ? 僅 ARM xT架構(gòu)支持 ? T = 0: 處理器處于 ARM 狀態(tài) ? T = 1: 處理器處于 Thumb 狀態(tài) ? Mode位 (處理器模式位 ): ? 0b10000 User ? 0b10001 FIQ ? 0b10010 IRQ ? 0b10011 Supervisor ? 0b10111 Abort ? 0b11011 Undefined ? 0b11111 System 27 31 N Z C V Q 28 6 7 I F T mode 16 23 8 15 5 4 0 24 U n d e f i n e d J 70 TM 70 ? 當(dāng)處理器執(zhí)行在 ARM狀態(tài) : ? 所有指令 32 bits 寬 ? 所有指令必須 word 對(duì)齊 ? 所以 pc值 由 bits [31:2]決定 , bits [1:0] 未定義 (所以指令不能 halfword / byte對(duì)齊 ). 程序指針 PC (r15) 71 TM 71 ? 當(dāng)處理器執(zhí)行在 Thumb狀態(tài) : ? 所有指令 16 bits 寬 ? 所有指令必須 halfword 對(duì)齊 ? 所以 pc值 由 bits [31:1]決定 , bits [0] 未定義 (所以指令不能 byte對(duì)齊 ). 72 TM 72 ARM異常處理 異常通常定義為：處理器需要中止指令正常執(zhí)行的任何情形并轉(zhuǎn)向相應(yīng)的處理，包括ARM內(nèi)核產(chǎn)生復(fù)位，取指或存儲(chǔ)器訪問(wèn)失敗，遇到未定義指令，執(zhí)行軟件中斷指令，或者出現(xiàn)外部中斷等。 ? 解決方法： ? 在處理程序中執(zhí)行軟協(xié)處理器仿真； ? 禁止在非超級(jí)用戶模式下操作； ? 報(bào)告錯(cuò)誤并退出。 86 TM 86 內(nèi)容提要 3． 1 ARM指令的編碼格式 3． 2 數(shù)據(jù)處理指令尋址方式 3． 3 Load/Store指令尋址 3． 4 批量 Load/Store指令尋址方式 3． 5 協(xié)處理器指令尋址方式 87 TM 87 3． 1 ARM指令的編碼格式 ? 一般編碼格式 ? 指令條件碼 88 TM 88 一般編碼格式 ? 每條 ARM指令占有 4個(gè)字節(jié)，其指令長(zhǎng)度為 32位 cond（ bit[31:28]） 指令執(zhí)行的條件碼； type（ bit[27:26]） 指令類型碼 （ ） 指令執(zhí)行的條件碼；（ ） 指令類型碼（ ） 指令執(zhí)行的條件碼；（ ） 指令類型碼（ ） 指令執(zhí)行的條件碼；（ ） 指令類型碼（ ） 指令執(zhí)行的條件碼；（ ） 指令類型碼（ ） 指令執(zhí)行的條件碼；（ ） 指令類型碼cond（ bit[31:28]） 4 指令執(zhí)行的條件碼 type（ bit[27:26]） 2 指令類型碼 opcode（ bit[24:21]） 4 指令操作碼； S （ bit[20]） 1 決定指令的操作結(jié)果是否影響 CPSR ； Rn （ bit[19:16]） 4 包含第一個(gè)操作數(shù)的寄存器編碼； Rd （ bit[15:12]） 4 目標(biāo)寄存器編碼； Operand2（ bit[11:0]） 12 指令第二個(gè)操作數(shù)。 108 TM 108 字、無(wú)符號(hào)字節(jié)尋址 ? 匯編指令語(yǔ)法格式為： ? LDR {cond}{B}{T}Rd,addressing_mode ? STR {cond}{B}{T}Rd,addressing_mode 109 TM 109 110 TM 110 ? 1． Addressing_mode中的偏移量為立即數(shù) ? 前變址 不 回寫形式： [Rn， +/immed_offset] ? 前變址 回寫形式： [Rn， +/immed_offset]！ ? 后變址 回寫形式： [Rn]， +/immed_offset 111 TM 111 ? 偏移量為立即數(shù)的指令編碼類型 ? W P 匯編語(yǔ)法格式 ? 0 1 [Rn， +/immed_offset] ? 1 0 [Rn]， +/immed_offset ? 1 1 [Rn， +/immed_offset]！ 112 TM 112 ? 2． Addressing_mode中的偏移量為寄存器的值 ? 前變址 不 回寫形式 ： [Rn， +/Rm] ? 前變址 回寫形式： [Rn， +/Rm]！ ? 后變址 回寫形式： [Rn]， +/Rm 113 TM 113 ? 偏移量為寄存器的指令編碼類型對(duì)應(yīng)關(guān)系 ? W P 匯編語(yǔ)法格式 ? 0 1 [Rn， +/Rm] ? 1 0 [Rn]， +/Rm ? 1 1 [Rn， +/Rm]！ 114 TM 114 ? 3． Addressing_mode中的偏移量通過(guò)寄存器移位得到 ? 前變址 不 回寫形式： [Rn， +/Rm， shiftshift_amount ] ? 前變址 回寫形式： [Rn， +/Rm， shiftshift_amount]！ ? 后變址 回寫形式： [Rn]， +/Rm， shiftshift_amount 115 TM 115 ? 偏移量為移位寄存器的指令編碼類型對(duì)應(yīng)關(guān)系 ? W P 匯編語(yǔ)法格式 ? 0 1 [Rn， +/Rm， shiftshift_amount] ? 1 0 [Rn]， +/Rm， shiftshift_amount ? 1 1 [Rn， +/Rm， shiftshift_amount]！ 116 TM 116 半字、有符號(hào)字節(jié)尋址 ? 這類指令可用來(lái)加載 有符號(hào)字節(jié)、 加載 有符號(hào)半字、 加載 /存儲(chǔ) 無(wú)符號(hào)半字。 132 TM 132 ? ? 前變址不回寫形式： [Rn， +/imm_offset8*4 ] ? 前變址回寫形式： [Rn， +/imm_offset8*4]！ ? 后變址回寫形式： [Rn]， +/imm_offset8*4 133 TM 133 ? 2．內(nèi)存地址非索引格式 ? 這種指令尋址匯編語(yǔ)法格式為 [Rn]，userdefine 134 TM 第 4章 ARM指令集系統(tǒng) ARM微處理器的指令集可以分為 數(shù)據(jù)處理指令 、 跳轉(zhuǎn)指令 、 程序狀態(tài)寄存器 （ PSR） 處理指令 、 加載 /存儲(chǔ)指令 、 協(xié)處理器指令和雜類指令六大類 。 R0 ← R1+251 ? 同時(shí)影響 CPSR中的標(biāo)志位 ? ADD R0,R2,R3,LSL,0x01； R0 ← R2+R3 2 145 TM 145 ? （ 2） ADC帶 C標(biāo)志位的加法指令 ? ADC{cond}{S} Rd, Rn, operand2 ? 功能： ADC帶 C標(biāo)志位的加法指令將 operand2表示的數(shù)據(jù)與寄存器 Rn中的值相加，再加上 CPSR中的C條件標(biāo)志位的值，并把結(jié)果傳送到目標(biāo)寄存器 Rd中；如果指令包含后綴“ S”，則根據(jù)操作結(jié)果更新CPSR中的相應(yīng)條件標(biāo)志位。R0 ← R1－ R2 ? 同時(shí)影響 CPSR中的標(biāo)志位 ? SUB R0,R1,250 。 152 TM 152 ? 例 4－ 7 ? RSB R0,R1,R2 ； R0 ← R2－ R1 ? RSB R0,R1,231 。 157 TM 157 ? （ 2） ORR或邏輯運(yùn)算指令 ? ORR{cond}{S} Rd, Rn, operand2 ? 功能： ORR指令將 operand2表示的數(shù)值與寄存器 Rn的值按位做邏輯或操作，并把結(jié)果保存到目標(biāo)寄存器 Rd中；如果指令包含后綴“ S”，則根據(jù)操作結(jié)果更新 CPSR中的相應(yīng)條件標(biāo)志位。 ? 具體做法是將某一位與 0做邏輯異或操作，該位值不變；將某一位與 1做邏輯異或操作，該位值取反。 在程序設(shè)計(jì)中，根據(jù)操作的結(jié)果更新CPSR中相應(yīng)的條件標(biāo)志位，后面的指令就可以根據(jù) CPSR中相應(yīng)的條件標(biāo)志位來(lái)判斷