當前位置:首頁 > 技術學院 > 技術解析
[導讀]為增進大家對ARM處理器的認識,本文將對ARM處理器2種工作狀態(tài)以及ARM體系結構的五個方面予以介紹。

ARM處理器是目前主流的處理器中的一種類型,在手機端、電腦端都有ARM處理器的身影。為增進大家對ARM處理器的認識,本文將對ARM處理器2種工作狀態(tài)以及ARM體系結構的五個方面予以介紹。如果你對ARM處理器具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、ARM處理器2種工作狀態(tài)

ARM處理器讀取/儲存 架構不支援地址不對齊內存存取(ARMv6內核現已支援)正交指令集(任意存取指令可以任意的尋址方式存取數據Orthogonal instruction set)大量的16 × 32-bit 寄存器陣列(register file)固定的32 bits 操作碼(opcode)長度,降低編碼數量所產生的耗費,減輕解碼和流水線化的負擔。大多均為一個CPU周期執(zhí)行。ARM微處理器的在較新的體系結構中支持兩種指令集:ARM指令集和Thumb指令集。其中,ARM指令為32位的長度,Thumb指令為16位長度。Thumb指令集為ARM指令集的功能子集,但與等價的ARM代碼相比較,可節(jié)省30%~40%以上的存儲空間,同時具備32位代碼的所有優(yōu)點。

CPU的模式可以簡單的理解為當前CPU的工作狀態(tài),比如:當前操作系統(tǒng)正在執(zhí)行用戶程序,那么當前CPU工作在用戶模式,這時網卡上有數據到達,產生中斷信號,CPU自動切換到一般中斷模式下處理網卡數據(普通應用程序沒有權限直接訪問硬件),處理完網卡數據,返回到用戶模式下繼續(xù)執(zhí)行用戶程序。

1、特權模式

除用戶模式外,其它模式均為特權模式(Privileged Modes)。ARM 內部寄存器 和一些 片內外設 在硬件設計上只允許(或者可選為只允許)特權模式下訪問。此外,特權模式可以自由的切換處理器模式,而用戶模式不能直接切換到別的模式。

2、異常模式

特權模式中除系統(tǒng)(system)模式之外的其他5種模式又統(tǒng)稱為異常模式。它們除了可以通過在特權下的程序切換進入外,也可以由特定的異常進入。比如硬件產生中斷信號進入中斷異常模式,讀取沒有權限數據進入中止異常模式,執(zhí)行未定義指令時進入未定義指令中止異常模式。其中管理模式也稱為超級用戶模式,是為操作系統(tǒng)提供軟中斷的特有模式,正是由于有了軟中斷,用戶程序才可以通過系統(tǒng)調用切換到管理模式。

二、ARM體系結構的五個方面

ARM的體系結構或處理器結構主要體現在:ARM微處理器的寄存器結構、異常處理、存儲器結構、指令系統(tǒng)、接口等方面。

1、寄存器結構:

ARM處理器共有37個寄存器,被分為若干個組(BANK),這些寄器包括:

● 31個通用寄存器,包括程序計數器(PC指針),均為32位的寄存器。

● 6個狀態(tài)寄存器,用以標識CPU的工作狀態(tài)及程序的運行狀態(tài),均為32位,目前只使用了其中的一部分。

(1)處理器運行模式:

ARM微處理器支持7種運行模式,分別為:

● usr(用戶模式):ARM處理器正常程序執(zhí)行模式。

● fiq(快速中斷模式):用于高速數據傳輸或通道處理

● irq(外部中斷模式):用于通用的中斷處理

● svc(管理模式):操作系統(tǒng)使用的保護模式

● abt (數據訪問終止模式): 當數據或指令預取終止時進入該模式,可用于虛擬存儲及存儲保護。

● sys(系統(tǒng)模式): 運行具有特權的操作系統(tǒng)任務。

● und(未定義指令中止模式):當未定義的指令執(zhí)行時進入該模式,可用于支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真。

ARM微處理器的運行模式可以通過軟件改變,也可以通過外部中斷或異常處理改變。

大多數的應用程序運行在用戶模式下,當處理器運行在用戶模式下時,某些被保護的系統(tǒng)資源是不能被訪問的。

除用戶模式以外,其余的所有6種模式稱之為非用戶模式,或特權模式;其中除去用戶模式和系統(tǒng)模式以外的5種又稱為異常模式,常用于處理中斷或異常,以及需要訪問受保護的系統(tǒng)資源等情況。

以上便是此次小編帶來的ARM處理器相關內容,通過本文,希望大家對ARM處理器已經具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關注我們網站哦,小編將于后期帶來更多精彩內容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!

本站聲明: 本文章由作者或相關機構授權發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內容真實性等。需要轉載請聯(lián)系該專欄作者,如若文章內容侵犯您的權益,請及時聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或將催生出更大的獨角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

加利福尼亞州圣克拉拉縣2024年8月30日 /美通社/ -- 數字化轉型技術解決方案公司Trianz今天宣布,該公司與Amazon Web Services (AWS)簽訂了...

關鍵字: AWS AN BSP 數字化

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國汽車技術公司SODA.Auto推出其旗艦產品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時1.5...

關鍵字: 汽車 人工智能 智能驅動 BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務能7×24不間斷運行,同時企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務中斷的風險,如企業(yè)系統(tǒng)復雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務連續(xù)性,提升韌性,成...

關鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據媒體報道,騰訊和網易近期正在縮減他們對日本游戲市場的投資。

關鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國國際大數據產業(yè)博覽會開幕式在貴陽舉行,華為董事、質量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關鍵字: 華為 12nm EDA 半導體

8月28日消息,在2024中國國際大數據產業(yè)博覽會上,華為常務董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數字世界的話語權最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關鍵字: 華為 12nm 手機 衛(wèi)星通信

要點: 有效應對環(huán)境變化,經營業(yè)績穩(wěn)中有升 落實提質增效舉措,毛利潤率延續(xù)升勢 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務引領增長 以科技創(chuàng)新為引領,提升企業(yè)核心競爭力 堅持高質量發(fā)展策略,塑強核心競爭優(yōu)勢...

關鍵字: 通信 BSP 電信運營商 數字經濟

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺與中國電影電視技術學會聯(lián)合牽頭組建的NVI技術創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產業(yè)鏈發(fā)展研討會上宣布正式成立。 活動現場 NVI技術創(chuàng)新聯(lián)...

關鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會上,軟通動力信息技術(集團)股份有限公司(以下簡稱"軟通動力")與長三角投資(上海)有限...

關鍵字: BSP 信息技術
關閉