ARM学习(1)

今天学习了ARM相关的概念，了解到很多关于寄存器的相关知识，内核中有哪些东西，以及数据是怎么在CPU中被处理读取写入的，概念相关的知识还是挺繁琐的，以下是今天总结的相关重点知识

Day1

1.ARM体系架构

1. 概念

1. PC寄存器：process counter 程序计数器

2. CPU:Center: Processing Unit 中央处理单元

3. GPU:Graphics Processing Unit 图形处理单元

4. FPU: Float Processing Unit 浮点运算单元

5. 二八定律：百分之80的硬件的电路只会在百分之20的情况下会用到

6. RAM跟ROM区别记忆

7. 内核想要访问ROM中的东西就要先将ROM里面的东西读到RAM中才能让内核读到

8. 三大总线：数据总线(双向) 地址总线(单向) 控制总线(双向)

2.内核

1. 机器字长：CPU 一次能自然处理、运算和传输的二进制位数(传输处理都是以32位来处理，及四个字节)

2. 裸机操作时建议把dcache关闭还有MMU，避免数据不回写

3. MMU(memory mangement unit):内存管理单元：

   • MMU映射0到4G的虚拟内存

   • 

   • MMU用来映射背后的真实物理内存可能是寄存器，RAM，ROM

4. CPSR(Current Program status Register):当前程序状态寄存器

   • ARM中默认使用是小端对齐

5. SPSR(Save Program status Register):备份程序状态寄存器

6. 通用寄存器：

   1. R13（SP：stack pointer）：栈顶指针寄存器

   2. R14（LR：linked register）：链接寄存器

   3. R15（PC：program counter）：程序计数器

3.处理器工作模式

1. ARM七种基本工作模式

2. 

3. ARM内核里面一共有多少个通用寄存器：

   

4. 溢出

   • 两个正数相加结果应该是正数，但是超过存储范围，就会产生溢出

5. 记忆

   1. ARM七种工作模式

      1. User：非特权模式，相当于Linux的普通用户模式

      2. FIQ：当高优先级中断产生时会进入此模式

      3. IRQ：当低优先级中断产生时会进入此模式

      4. Supervisor：当复位或者中断指令执行时会进入此模式

      5. Abort：当存取异常的时候会进入此模式

      6. Undef：当执行未定义指令时会进入此模式

      7. System：使用和User模式下相同寄存器的特权模式(相当于Linux下的sudo)

      8. Monitor：Cortex-A特有模式，用于执行安全代码监控的模式，也姓相当于一种特权模式

   2. ARM Core中包含了哪几种器件

      1. 通用寄存器：用来暂存数据和地址，是CPU的工作台

         • R13：SP栈顶指针寄存器

         • R14：LR链接寄存器

         • R15：PC程序计数器

      2. ALU算数逻辑单元：执行算数逻辑运算

      3. 程序状态寄存器CPSR：相当于CPU的状态面板，上面记录了CPU的状态，CPU执行下一条命令时都要根据这个状态面板来决定下一步该怎么走

      4. 备份状态寄存器SPSR：相当于存档，当中断或者异常时，CPU将当前状态存入SPSR，等到CPU处理完中断或者异后，通过备份状态寄存器恢复回CPSR

      5. Cache(高速缓存)：指令 Cache、数据 Cache，减少访存延迟

      6. MMU(内存管理单元)：将物理空间虚拟成0到4G的虚拟内存

   3. ARM Core异常处理流程

      1. 产生异常时：

         1. 先将当前CPSR拷贝到SPSR_<mode>

         2. 设置CPSR

            1. 改变状态进入ARM态

            2. 改变模式，进入相应的异常模式

            3. 如果需要的话设置中断禁止位禁止相应中断

         3. 保存返回地址到LR_<mode>

         4. 设置PC为相应异常向量

      2. 从异常中返回：

         1. 从SPSR_<mode>中恢复CPSR

         2. 从LR_<mode>中恢复PC