教你如何學(xué)習(xí)ARM設(shè)計--32 位操作

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1、32位操作這里的許多信息取自ARM匯編器手冊。我現(xiàn)在沒有32位處理器，就只能信任文檔了...這個文檔中表述的UMUL和UMLA只能在32bit模式下進(jìn)行是錯誤的。如果你的處理器(比如:StrongARM)可以這么做，則它可以在32bit或26bit下工作...　ARM2和ARM3有一個32位數(shù)據(jù)總線和一個26位地址總線。在以后版本的ARM上，數(shù)據(jù)總線和地址總二者都是完全的32位寬。這解釋了為什么一個“32位處理器”被稱為26位。數(shù)據(jù)寬度和指令/字大小是32位，并總是這樣，但地址總線只是24位。因為PC總是字對齊的，一個地址中的低兩位總是零，所以在ARM2/ARM3處

2、理器上這些位持有處理器模式設(shè)置。盡管實際上只使用了24位，PC的有效寬度仍是26位。在老機(jī)器上這沒有問題。4Mb內(nèi)存是基準(zhǔn)的。一些人升級到8Mb、和16Mb是理論上的限制。(Somepeopleupgradedto8Mb,and16Mbwasthetheoreticallimit.)但是RiscPC使用一個26位程序計數(shù)器是不可能的，因為RiscPC允許安裝258Mb內(nèi)存，而26位只允許你尋址到%11111111111111111111111100(或67108860字節(jié)，或64Mb)。這附帶的解釋了對應(yīng)用任務(wù)的28Mb大小限制；就是希望系統(tǒng)與老的RISCOSAPI

3、相容。盡管這個匯編器站點的某些部分覆蓋了32位模式(比如運行在SVC32下的一個簡要的例子!)，但多數(shù)部分是關(guān)于26位模式操作的，這是為了與RISCOS的當(dāng)前可獲得的版本相兼容(就是RISCOS2到RISCOS4)；我注意到部分例子不適用于32位。RiscPC、Mico、RiscStation、A7000等都有能力運行完全的32位操作系統(tǒng)；實際上ARMLinux就是這樣的一個操作系統(tǒng)。RISCOS不是，因為RISCOS需要，至少一個時期，保持與現(xiàn)存版本的兼容。這是個古老的兩分問題(dichotomy)，有一個嶄新的完全32位版本的RISCOS版本是美妙的，但當(dāng)你發(fā)現(xiàn)

4、許多你的現(xiàn)存軟件不能繼續(xù)運行(somuchasload)就不那么美妙了!RISCOS不是完全的26位。一些處理程序(handler)需要工作在32位模式下；限制它的是金錢(就是說，誰為完全轉(zhuǎn)換RISCOS付錢；誰為用來重建它們的代碼的開發(fā)工具付錢(PD在RISCOS上是強(qiáng)壯的))和必要性(就是說，很多人使用Impression而CC不再與我們同在；Impression好象不能在更新的RISCOS上工作，所以如果人們需要的軟件將不能工作，那么他們不會認(rèn)為有升級的必要)。為什么這如此重要?新的ARM處理器將不支持26位操作。盡管做了一些融合(ARM6、ARM7、Stro

5、ngARM)，但氣數(shù)就要盡了。你可以增加一個26/32位系統(tǒng)的復(fù)雜性，或者只用32位而得到更簡單、更小的處理器。我們要么隨波逐流，要么被甩下...所以我們別無選擇。32位體系A(chǔ)RM體系在ARM6系列中進(jìn)行了重大變更。下面我將描述26位和32位操作行為的不同之處。在ARM6中，程序計數(shù)器被擴(kuò)展到完整的32位。結(jié)果是:·PSR從PC中分離到自己的寄存器CPSR(當(dāng)前的程序狀態(tài)寄存器)中?！ぴ诟淖兲幚砥髂Ｊ降臅r候，不再與PC一起保存PSR；現(xiàn)在是每個有特權(quán)的模式都有一個額外的寄存器-SPSR(保存的程序狀態(tài)寄存器)-用來持有前面模式的PSR。·增加了使用這些新寄存器的指令

6、。除了允許PC使用完全的32位之外，還有進(jìn)一步的變更，就是給PSR增加了額外的有特權(quán)的模式。這些模式用于處理未定義指令和異常終止例外:·未定義指令、異常終止、和超級用戶不再共享同一個模式。去掉了在早期ARM上存在的對超級用戶的那些限制?！ぴ贏RM6系列(和以后的其他兼容芯片)中通過設(shè)置片上某個控制寄存器來確定這些特征的可獲得性。可以選擇三個處理器配置中的一個:o26位程序和數(shù)據(jù)空間，這個配置強(qiáng)制ARM在26位地址空間中進(jìn)行操作。在這個配置中只能獲得四個26位模式(參照處理器模式描述)；不可能選擇任何32位模式。在所有當(dāng)前的ARM6和7系列上復(fù)位(reset)時被設(shè)置

7、為這個模式。o26位程序空間和32位數(shù)據(jù)空間。除了禁止地址例外來允許數(shù)據(jù)傳送操作訪問完整的32位地址空間之外，與26位程序和地址空間配置相同。o32位程序和數(shù)據(jù)空間。這個配置把地址空間擴(kuò)展成32位，并介入了對處理器模型的重大變更。在這個配置中你可以選擇任何26位和32位處理器模式(參見下面的處理器模式)。?在配置成32位程序和數(shù)據(jù)空間的時候，ARM6和ARM7系列支持十個有所重疊的處理器操作模式:·用戶模式:正常的程序執(zhí)行狀態(tài)；或User26模式:一個26位版本。·FIQ模式:設(shè)計來支持一個數(shù)據(jù)傳送或通道處理；或FIQ26模式:一個26位版本?！RQ模式:用于