2011軟件水平考試嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師輔導(dǎo)筆記(15)

　　7、ARM體系結(jié)構(gòu)的基本概念

　　(1)ARM：Advanced RISC Machine。

　　(2)ARM體系結(jié)構(gòu)中支持兩種指令集：ARM 指令集和Thumb 指令集。

　　(3)ARM內(nèi)核有T、D、M、I四個(gè)功能模塊：

　　A、T 模塊：表示16位Thumb，可以在兼顧性能的同時(shí)減少代碼尺寸。

　　B、D 模塊：表示Debug，內(nèi)核中放置了用于調(diào)試的結(jié)構(gòu)，通常為一個(gè)邊界掃描鏈JTAG。

　　C、M 模塊：表示8位乘法器。

　　D、I 模塊：表示EmbeddedICE Logic，用于實(shí)時(shí)斷點(diǎn)觀測(cè)及變量觀測(cè)的邏輯電路部分。

　　(4)ARM處理器有7種運(yùn)行模式：

　　A、用戶模式(User)：正常程序執(zhí)行模式，用于應(yīng)用程序。

　　D、快速中斷模式(FIQ)：快速中斷處理，用于高速數(shù)據(jù)傳輸和通道處理。

　　C、外部中斷模式(IRQ)：用于通用的中斷處理。

　　D、管理模式(SVE)：供操作系統(tǒng)使用的一種保護(hù)模式。

　　E、數(shù)據(jù)訪問中止模式(Abort)：用于虛擬存儲(chǔ)及存儲(chǔ)保護(hù)。

　　F、未定義指令中止模式(Undefined)：當(dāng)未定義指令執(zhí)行時(shí)進(jìn)入該模式。

　　G、系統(tǒng)模式(System)：用于運(yùn)行特權(quán)級(jí)的操作系統(tǒng)任務(wù)。

　　除了用戶模式之外的其他6種處理器模式稱為特權(quán)模式，在這些模式下，程序可以訪問所有的系統(tǒng)資源，

　　也可以任意地進(jìn)行處理器模式切換，其中，除了系統(tǒng)模式外，其他的5種特權(quán)模式又稱為異常模式。

　　處理器模式可以通過軟件控制進(jìn)行切換，也可以通過外部中斷或異常處理過程進(jìn)行切換。大多數(shù)的用

　　戶程序運(yùn)行在用戶模式下，這時(shí)，應(yīng)用程序不能訪問一些受操作系統(tǒng)保護(hù)的系統(tǒng)資源，應(yīng)用程序也不能直

　　接進(jìn)行處理器模式切換。當(dāng)需要進(jìn)行處理器模式切換時(shí)，應(yīng)用程序可以產(chǎn)生異常處理，在異常處理中進(jìn)行

　　處理器模式的切換。這種體系結(jié)構(gòu)可以使操作系統(tǒng)控制整個(gè)系統(tǒng)的資源。

　　當(dāng)應(yīng)用程序發(fā)生異常中斷時(shí)，處理器進(jìn)入相應(yīng)的異常模式。在每一種異常模式種都有一組寄存器，供

　　相應(yīng)的異常處理程序使用，這樣就可以保證進(jìn)入異常模式時(shí)，用戶模式下的寄存器不被破壞。

　　系統(tǒng)模式并不是通過異常過程進(jìn)入的，它和用戶模式具有完全一樣的寄存器，但是系統(tǒng)模式屬于特權(quán)

　　模式，可以訪問所有的系統(tǒng)資源，也可以直接進(jìn)行處理器模式切換，它主要供操作系統(tǒng)任務(wù)使用。

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