【文章內(nèi)容簡介】 調(diào)試 (JTAG限制在連通性測試)? 無外部協(xié)處理器接口? SA110: – 16K指令和數(shù)據(jù) caches,8x16字節(jié)寫緩沖 .? SA1100/1110:– 片上外設(shè)，存儲器控制器– 更小的 cache容量– PID寄存器 (作控制用 )– 指令斷點，通過 CP15Intel174。XScale? 概述? V5TE兼容架構(gòu)? 78級流水線帶統(tǒng)計分支預測? 32k的數(shù)據(jù)和指令 Cache,外加 2k的數(shù)據(jù)Minicache– 8口寫緩沖， 4口填充和追加緩沖? 完整的 32位協(xié)處理器接口– 調(diào)試和性能監(jiān)控邏輯（通過 CP14）– 乘 加模塊（作為 CP0）– 可配置的內(nèi)核時鐘速度 100733MHz，來自 3366MHz輸入時鐘– 異步輸入總線時鐘可到 100MHz（最大總線內(nèi)核時鐘的 1/3）Outline ARM體系結(jié)構(gòu) ARM編程模型工作狀態(tài)CPU工作模式寄存器組織異常內(nèi)存與 IO嵌入式微處理器ARM微處理器：編程模型處理器工作狀態(tài)CPU工作模式寄存器組織異常內(nèi)存與 IOARM微處理器：處理器工作狀態(tài) （PROCESSOROPERATINGSTATES）? 處理器有兩種工作狀態(tài)：– ARM： 32位，執(zhí)行字對準的 ARM指令– Thumb： 16位，執(zhí)行半字對準的 Thumb指令? ARM和 Thumb之間狀態(tài)的切換不影響處理器的模式或寄存器的內(nèi)容ARM微處理器：處理器工作狀態(tài)? 進入 Thumb狀態(tài)：– 執(zhí)行 BX指令，并設(shè)置操作數(shù)寄存器的狀態(tài)（位 [0]）為1。– 在 Thumb狀態(tài)進入異常 (IRQ,FIQ,UNDEF,ABORT,SWIetc.)，當異常處理返回時自動轉(zhuǎn)換到Thumb狀態(tài)? 進入 ARM狀態(tài)：– 執(zhí)行 BX指令，并設(shè)置操作數(shù)寄存器的狀態(tài)（位 [0]）為0。– 進入異常時，將 PC放入異常模式鏈接寄存器中，從異常向量地址開始執(zhí)行也可進入 ARM狀態(tài)ARM微處理器：處理器工作狀態(tài)? Thumb2:增加了混合模式能力–定義了一個新的 32bit指令集能在傳統(tǒng)的 16bit指令運行的 Thumb狀態(tài)下同時運行。–這樣能在一個系統(tǒng)中更好地平衡 ARM和Thumb代碼的能力，使系統(tǒng)能更好地利用ARM級別的性能和 Thumb代碼的密度的優(yōu)勢 ARM微處理器：存儲器格式? ARM 的尋址空間是線性的地址空間，為 232=4G ? Bytes 0 to 3 存儲第一個 word, bytes 4 to 7存儲第二個 word? ARM支持大端（ Bigendian）和小端（ Littleendian）的內(nèi)存數(shù)據(jù)方式，可以通過硬件的方式設(shè)置（沒有提供軟件的方式）端模式ARM微處理器：存儲器格式大端的數(shù)據(jù)存放格式低地址高地址地址 A地址 A+1地址 A+2地址 A+3最高有效字節(jié)的地址就是該 word的地址最高有效字節(jié)位于最低地址word a=0x f6 73 4b cdf6734bcdARM微處理器：存儲器格式小端的數(shù)據(jù)格式 低地址高地址地址 A地址 A+1地址 A+2地址 A+3最低有效字節(jié)的地址就是該 word的地址最低有效字節(jié)位于最低地址word a=0x f6 73 4b cdf6734bcdARM微處理器：存儲器格式大端 :小端 :0xb32045000xddddddd00xb32045000xddddddd0f6f673734b4bcdcd0000dada? 實例– 變量 A： word A=0x f6 73 4b cd，在內(nèi)存中的起始地址為 0x b3 20 45 00– 變量 B： half word B=218，在內(nèi)存中的起始地址為0x dd dd dd d0問題： half word B=218與 word C=218在內(nèi)存中的存放方式有何不同？請分大端和小端兩種情況說明。ARM微處理器：編程模型? 數(shù)據(jù)類型的約定 – 字節(jié)型數(shù)據(jù)（ Byte）： 數(shù)據(jù)寬度為 8bits– 半字數(shù)據(jù)類型（ HalfWord）： 數(shù)據(jù)寬度為16bits，存取式必須以 2字節(jié)對齊的方式– 字數(shù)據(jù)類型（ Word）： 數(shù)據(jù)寬度為 32bits，存取式必須以 4字節(jié)對齊的方式 ARM微處理器： CPU模式（ processormode）7種種 CPU模式模式 ? CPU模式的轉(zhuǎn)變：–軟件控制–異常–外部中斷ARM微處理器： CPU模式User模式 程序不能訪問有些受保護的資源只能通過異常的形式來改變 CPU的當前運行模式特權(quán)模式可以存取系統(tǒng)中的任何資源System模式與 User模式的運行環(huán)境一樣但是它可以不受任何限制的訪問任何資源該模式主要用于運行系統(tǒng)中的一些 特權(quán)任務(wù)FIQ模式IRQ模式Supervisor模式Abort模式Undefined模式異常模式 ：主要是在 外部中斷 或者程序執(zhí)行 非法操作 時會觸發(fā)ARM微處理器：寄存器組織? ARM處理器有 37個寄存器– 31個通用寄存器：程序計數(shù)器、堆棧及其他通用寄存器– 6個狀態(tài)寄存器? 這些寄存器不能同時看到，同時只有 17個? 不同的 處理器狀態(tài)和工作模式 確定哪些寄存器是對編程者是可見的ARM微處理器： ARMState寄存器ARM微處理器 :ThumbState寄存器R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10 R11 R12 R0堆棧指針 (R13) 連接寄存器 (R14) 程序計數(shù)器 (R15) 低寄存器高寄存器ARMState與 ThumbState寄存器關(guān)系寄存器類別寄存器在匯編中的名稱各模式下實際訪問的寄存器用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷通用寄存器和程序計數(shù)器R0(a1) R0R1(a2) R1R2(a3) R2R3(a4) R3R4(v1) R4R5(v2) R5R6(v3) R6R7(v4) R7R8(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R16(CPSR) CPSRSPSR 無 SPSR_svc SPSR_abtSPSR_und SPSR_irq SPSR_fiqARM狀態(tài)各模式下的寄存器寄存器類別寄存器在匯編中的名稱各模式下實際訪問的寄存器用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷通用寄存器和程序計數(shù)器R0(a1) R0R1(a2) R1R2(a3) R2R3(a4) R3R4(v1) R4R5(v2) R5R6(v3) R6R7(v4) R7R8(v5) R8 R8_fiqR9(SB,v6) R9 R9_fiqR10(SL,v7) R10 R10_fiqR11(FP,v8) R11 R11_fiqR12(IP) R12 R12_fiqR13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiqR14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiqR15(PC) R15狀態(tài)寄存器CPSR CPSRSPSR 無 SPSR_abt SPSR_abtSPSR_und SPSR_irq SPSR_fiqARM狀態(tài)各模式下的寄存器SPSR_svc所有的 37個寄存器，分成兩大類：167。31個通用 32位寄存器；167。6個狀態(tài)寄存器。寄存器類別寄存器在匯編中的名稱各模式下實際訪問的寄存器用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷通用寄存器和程序計數(shù)器R0(a1) R0R1(a2) R1R2(a3) R2R3(a4) R3R4(v1) R4R5(v2) R5R6(v3) R6R7(v4) R7R8(v5) R8 R8_fiqR9(SB,v6) R9 R9_fiqR10(SL,v7) R10 R10_fiqR11(FP,v8) R11 R11_fiqR12(IP) R12 R12_fiqR13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiqR14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiqR15(PC) R15狀態(tài)寄存器CPSR CPSRSPSR 無 SPSR_abt SPSR_abtSPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq無用戶無系統(tǒng)SPSR_svc管理 中止 未定義SPSR_irq中斷SPSR_fiqR14_fiq快中斷ARM狀態(tài)各模式下可以訪問的寄存器寄存器類別寄存器在匯編中的名稱各模式下實際訪問的寄存器用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷通用寄存器和程序計數(shù)器R0(a1) R