爱问ARM中文指令寄存器和处理器模式Word文档格式.docx
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SVC模式
IRQ模式
FIQ模式
APCS
R0-------R0-------R0-------R0
a1
R1-------R1-------R1-------R1
a2
R2-------R2-------R2-------R2
a3
R3-------R3-------R3-------R3
a4
R4-------R4-------R4-------R4
v1
R5-------R5-------R5-------R5
v2
R6-------R6-------R6-------R6
v3
R7-------R7-------R7-------R7
v4
R8-------R8-------R8
R8_fiq
v5
R9-------R9-------R9
R9_fiq
v6
R10------R10------R10
R10_fiq
sl
R11------R11------R11
R11_fiq
fp
R12------R12------R12
R12_fiq
ip
R13
R13_svc
R13_irq
R13_fiq
sp
R14
R14_svc
R14_irq
R14_fiq
lr
-------------R15/PC-------------
pc
最右侧的列是APCS代码使用的名字，关于APCS的详情参见这里。
程序计数器构造如下:
位
31
30
29
28
27
26
25------------2
1
0
N
Z
C
V
I
F
程序计数器
S1S0
对R15的详细解释，请参见psr.html。
下面是你想知道的"
模式"
，比如上面提及的"
FIQ"
模式。
用户模式，运行应用程序的普通模式。
限制你的内存访问并且你不能直接读取硬件设备。
超级用户模式（SVC模式），主要用于SWI（软件中断）和OS（操作系统）。
这个模式有额外的特权，允许你进一步控制计算机。
例如，你必须进入超级用户模式来读取一个插件（podule）。
这不能在用户模式下完成。
中断模式（IRQ模式），用来处理发起中断的外设。
这个模式也是有特权的。
导致IRQ的设备有键盘、VSync（在发生屏幕刷新的时候）、IOC定时器、串行口、硬盘、软盘、等等...
快速中断模式（FIQ模式），用来处理发起快速中断的外设。
这个模式是有特权的。
导致FIQ的设备有处理数据的软盘，串行端口（比如在82C71x机器上的A5000）和Econet。
IRQ和FIQ之间的区别是对于FIQ你必须尽快处理你事情并离开这个模式。
IRQ可以被FIQ所中断但IRQ不能中断FIQ。
为了使FIQ更快，所以有更多的影子寄存器。
FIQ不能调用SWI。
FIQ还必须禁用中断。
如果一个FIQ例程必须重新启用中断，则它太慢了并应该是IRQ而不是FIQ。
Phew!
关于如果变更处理器的模式的详情请参照psr.html。
ARM中文指令--32位操作
这里的许多信息取自ARM汇编器手册。
我现在没有32位处理器，就只能信任文档了...这个文档中表述的UMUL和UMLA只能在32bit模式下进行是错误的。
如果你的处理器（比如:
StrongARM）可以这么做，则它可以在32bit或26bit下工作...
ARM2和ARM3有一个32位数据总线和一个26位地址总线。
在以后版本的ARM上，数据总线和地址总二者都是完全的32位宽。
这解释了为什么一个“32位处理器”被称为26位。
数据宽度和指令/字大小是32位，并总是这样，但地址总线只是24位。
因为PC总是字对齐的，一个地址中的低两位总是零，所以在ARM2/ARM3处理器上这些位持有处理器模式设置。
尽管实际上只使用了24位，PC的有效宽度仍是26位。
在老机器上这没有问题。
4Mb内存是基准的。
一些人升级到8Mb、和16Mb是理论上的限制。
（Somepeopleupgradedto8Mb,and16Mbwasthetheoreticallimit.）但是RiscPC使用一个26位程序计数器是不可能的，因为RiscPC允许安装258Mb内存，而26位只允许你寻址到%11111111111111111111111100（或67108860字节，或64Mb）。
这附带的解释了对应用任务的28Mb大小限制；
就是希望系统与老的RISCOSAPI相容。
尽管这个汇编器站点的某些部分覆盖了32位模式（比如运行在SVC32下的一个简要的例子!
），但多数部分是关于26位模式操作的，这是为了与RISCOS的当前可获得的版本相兼容（就是RISCOS2到RISCOS4）；
我注意到部分例子不适用于32位。
RiscPC、Mico、RiscStation、A7000等都有能力运行完全的32位操作系统；
实际上ARMLinux就是这样的一个操作系统。
RISCOS不是，因为RISCOS需要，至少一个时期，保持与现存版本的兼容。
这是个古老的两分问题（dichotomy），有一个崭新的完全32位版本的RISCOS版本是美妙的，但当你发现许多你的现存软件不能继续运行（somuchasload）就不那么美妙了!
RISCOS不是完全的26位。
一些处理程序（handler）需要工作在32位模式下；
限制它的是金钱（就是说，谁为完全转换RISCOS付钱；
谁为用来重建它们的代码的开发工具付钱（PD在RISCOS上是强壮的））和必要性（就是说，很多人使用Impression而CC不再与我们同在；
Impression好象不能在更新的RISCOS上工作，所以如果人们需要的软件将不能工作，那么他们不会认为有升级的必要）。
为什么这如此重要?
新的ARM处理器将不支持26位操作。
尽管做了一些融合（ARM6、ARM7、StrongARM），但气数就要尽了。
你可以增加一个26/32位系统的复杂性，或者只用32位而得到更简单、更小的处理器。
我们要么随波逐流，要么被甩下...所以我们别无选择。
32位体系
ARM体系在ARM6系列中进行了重大变更。
下面我将描述26位和32位操作行为的不同之处。
在ARM6中，程序计数器被扩展到完整的32位。
结果是:
PSR从PC中分离到自己的寄存器CPSR（当前的程序状态寄存器）中。
在改变处理器模式的时候，不再与PC一起保存PSR；
现在是每个有特权的模式都有一个额外的寄存器-SPSR（保存的程序状态寄存器）-用来持有前面模式的PSR。
增加了使用这些新寄存器的指令。
除了允许PC使用完全的32位之外，还有进一步的变更，就是给PSR增加了额外的有特权的模式。
这些模式用于处理未定义指令和异常终止例外:
未定义指令、异常终止、和超级用户不再共享同一个模式。
去掉了在早期ARM上存在的对超级用户的那些限制。
在ARM6系列（和以后的其他兼容芯片）中通过设置片上某个控制寄存器来确定这些特征的可获得性。
可以选择三个处理器配置中的一个:
26位程序和数据空间，这个配置强制ARM在26位地址空间中进行操作。
在这个配置中只能获得四个26位模式（参照处理器模式描述）；
不可能选择任何32位模式。
在所有当前的ARM6和7系列上复位（reset）时被设置为这个模式。
26位程序空间和32位数据空间。
除了禁止地址例外来允许数据传送操作访问完整的32位地址空间之外，与26位程序和地址空间配置相同。
32位程序和数据空间。
这个配置把地址空间扩展成32位，并介入了对处理器模型的重大变更。
在这个配置中你可以选择任何26位和32位处理器模式（参见下面的处理器模式）。
在配置成32位程序和数据空间的时候，ARM6和ARM7系列支持十个有所重叠的处理器操作模式:
用户模式:
正常的程序执行状态；
或User26模式:
一个26位版本。
FIQ模式:
设计来支持一个数据传送或通道处理；
或FIQ26模式:
IRQ模式:
用于通用中断处理；
或IRQ26模式:
SVC模式:
用于操作系统的保护模式
或SVC26模式:
一个26位模式。
异常终止模式（ABT模式）:
在一个数据或指令预取异常终止（abort）的时候进入的模式。
未定义模式（UND模式）:
在执行了一个未定义的指令的时候进入的模式。
当在一个26位处理器模式中的时候，编程模型倒退成早期的26位ARM处理器。
除了下列变动之外，它的行为与ARM2aS宏单元（macrocell）相同:
只在ARM被配置为26位程序和数据空间的时候，它才生成地址例外。
在其他配置下OS仍然可以通过使用外部逻辑模拟地址例外的行为，比如用一个内存管理单元在超出64Mbyte范围的时候生成一个异常终止，并把这个异常终止转换成给这个应用程序的一个‘地址例外陷入’。
保持在通用寄存器和程序状态寄存器之间传送数据的新指令可操作。
在调用了包含26位的ARM二进制代码的之后，操作系统可以使用这些新指令返回到一个32位模式。
当在一个32位程序和数据空间配置下的时候，所
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