Arm 架构学习

Arm 架构学习

01 CPU Architecture

• 按指令集分

arm RISC (reduced instruction set computer)/ load store structure

x86 CISC（complex instruction set computer）/ direct visit memory

【架构知多少】谈谈X86架构与ARM架构区别_x86与arm架构区别-CSDN博客

• 按存储分

冯·诺依曼架构的特点是将程序指令和数据存储在同一块内存中，通过一个共享的总线进行数据传输。这种结构的优点是简单易懂，容易实现，广泛应用于现代计算机系统中。

哈弗架构则是将指令和数据分开存储，通过不同的总线进行数据传输，这种结构可以提高计算机的并行处理能力。

CPU是如何工作的？什么是冯·诺依曼架构和哈弗架构？-CSDN博客

02 register

40个寄存器 = 33个通用寄存器 + 7个状态寄存器

专用寄存器

R16 CPSR 当前程序状态寄存器

R15 PC(Program Counter) 下一条代码指令

R14 LR(Link Register) 程序跳转

R13 SP(Stack Pointer) 栈指针

CPSR寄存器分为四个域，[31:24]为条件域用F表示、[23:16]为状态域用S表示、[15:8]为预留域用X表示、[8:0]为控制域用C表示

Bit[4:0]

    [10000]User    [10001]FIQ     [10010]IRQ     [10011]SVC[10111]Abort   [11011]Undef   [11111]System  [10110]Monitor

Bit[5]
[0]ARM状态 [1]Thumb状态

Bit[6]
[0]开启FIQ [1]禁止FIQ

Bit[7]
[0]开启IRQ [1]禁止IRQ

Bit[28]

> 当运算器中进行加法运算且产生符号位进位时该位自动置1，否则为0> 当运算器中进行减法运算且产生符号位借位时该位自动置0，否则为1

Bit[29]
> 当运算器中进行加法运算且产生进位时该位自动置1，否则为0

> 当运算器中进行减法运算且产生借位时该位自动置0，否则为1

Bit[30]
当运算器中产生了0的结果该位自动置1，否则为0

Bit[31]
当运算器中产生了负数的结果该位自动置1，否则为0

03 Instruction set

ARM采用RISC架构，CPU本身不能直接读取内存，而需要先将内存中内容加载入CPU中通用寄存器才能被CPU处理。使用LDR/STR指令组合来实现 ARM CPU和内存数据的交换：

LDR（load register）指令将内存内容加载入通用寄存器。
STR（store register）指令将寄存器内容存入内存空间中。

寻址方式：

• 立即数寻址
• 寄存器寻址
• 堆栈寻址

万字长文带你由浅入深夯实ARM汇编基础——汇编指令及寻址方式最全梳理（附示例）！-CSDN博客

04 work mode

• user
• system
• IRQ
• FIQ
• SVC
• Abort
• Undef
• Monitor

异常模式：在ARM的基本工作模式中有5个属于异常模式，即ARM遇到异常后会切换成对应的异常模式。

05 memory mode

ARM支持大端、小端两种内存模式。

大端：数据高字节存在低地址，低字节存在高地址。

小端：数据高字节存在高地址，低字节存在低地址。

汇编判断大小端：

 r0 = 0x11223344           ;复制0x11223344给寄存器r0r1 = 0x100                ;赋值0x100给寄存器r1STR r0，[r1]              ;把r1的值作为地址，加载r0的数值到0x100的地址中LDRB r2，[r1]             ;从地址0x100中取出1Byte数据

判断r2的值可知道大小端：

小端模式下：r2=0x44

大端模式下：r2=0x11
ARM学习之ARM基础知识(一)_学arm需要什么基础-CSDN博客