ARM体系结构知识点

1. 数据类型：字节、半字、字
2. 地址空间：最大可寻址空间位4GB（2的32次方字节）
3. 大小端格式：
大端格式是字数据的高字节存储在低地址中，低字节存在高地址中
小端格式是低地址中寸的是子数据的低字节，高地址存放的是子数据的高字节

二、处理器模式

ARM处理器共有7种工作模式，除用户（user）模式之外的其他6种处理模式统称为特权模式（Privileged Modes）。在这些模式下，程序可以访问所有的系统资源，也可以任意切换处理器模式。特权模式中除系统（system）模式之外的其他5种模式又统称为异常模式。

处理器模式可以通过软件控制进行切换，也可以通过外部中断或内部异常处理过程进行切换。运行在用户模式下的程序不能访问一些受操作系统保护的系统资源，也不能直接进行处理器模式切换，如果要想进行模式切换，可以产生异常处理，在异常处理过程中进行处理器模式的切换，这种体系架构可以使操作系统控制整个系统资源。

每一种异常模式中都有一组寄存器供异常处理程序使用，这样可以保证在进入异常模式时，用户模式下的寄存器不被破坏。

系统模式不是通过异常过程进入的，它和用户模式具有完全相同的寄存器。系统模式属于特权模式，可以访问所有系统资源，也可以直接进行处理器模式切换，主要供操作系统内核进程使用；通常操作系统内核进程需要访问所有的系统资源，同时该进程仍然使用用户模式下的寄存器组，而不是异常模式下的寄存器组，这样可以保证当异常发生时内核进程状态不被破坏。

ARM处理器的7种工作模式如下表所示：

处理器工作模式	说明
用户(user,usr)模式			正常程序运行模式
快速中断(FIQ，fiq)模式	异常 模式	特权模式 privileged modes	快速中断处理
外部中断(IRQ，irq)模式			普通中断处理
超级用户(supervisor，svc)模式			提供操作系统使用的一种保护模式，swi命令状态
数据访问终止(abort，abt)模式			用于虚拟存储和存储保护
未定义指令终止(undefined，und)模式			用于支持通过软件仿真硬件的协处理
系统(system，sys)模式			用于运行特权级的操作系统任务

对应于以上7种模式，ARM处理器有7组通用寄存器，如下表所示：

usr模式	sys模式	svc模式	abt模式	und模式	irq模式	fiq模式
R0	R0	R0	R0	R0	R0	R0
R1	R1	R1	R1	R1	R1	R1
R2	R2	R2	R2	R2	R2	R2
R3	R3	R3	R3	R3	R3	R3
R4	R4	R4	R4	R4	R4	R4
R5	R5	R5	R5	R5	R5	R5
R6	R6	R6	R6	R6	R6	R6
R7	R7	R7	R7	R7	R7	R7
R8	R8	R8	R8	R8	R8	R8_fiq
R9	R9	R9	R9	R9	R9	R9_fiq
R10	R10	R10	R10	R10	R10	R10_fiq
R11	R11	R11	R11	R11	R11	R11_fiq
R12	R12	R12	R12	R12	R12	R12_fiq
R13	R13	R13_svc	R13_abt	R13_und	R13_irq	R13_fiq
R14	R14	R14_svc	R14_abt	R14_und	R14_irq	R14_fiq
PC	PC	PC	PC	PC	PC	PC
CPSR	CPSR	CPSR	CPSR	CPSR	CPSR	CPSR
		SPSR_svc	SPSR_abt	SPSR_und	SPSR_irq	SPSR_fiq

说明：

1. ARM处理器共有37个寄存器，被分为若干个组(BANK)，这些寄存器包括31个通用寄存器和6个状态寄存器，其中通用寄存器包括程序计数器(PC指针)及所有寄存器(均为32位)。

2. ARM处理器中有用户模式、系统模式、特权模式、数据访问终止模式、未定义指令终止模式、IRQ中断模式、FIQ中断模式7种工作模式，每种工作模式都有R0~R15及CPSR共17个通用寄存器，而在5种异常中断(exception)模式中又各自拥有一个独立的SPSR寄存器用于存放当前状态寄存器的值。这些通用寄存器对于各种工作模式或部分工作模式有些是公用的，如表7-2所示。

3. R8~R12对于快速中断FIQ模式之外的其他模式都是公用的，而FIQ模式另外有一套自己寄存器R8_fiq~R12_fiq，这样是为了在处理FIQ中断时不必保护R8~R12寄存器，从而提高响应速度。

4. R13和R14除了用户模式和系统模式公用外，其他每种异常模式都有一套自己独立的寄存器：R13_svc、R14_svc/R13_abt、R14_abt/R13_und、R14_und/R13_irq、R14_irq/R13_fiq、R14_fiq，即R13和R14有6套物理寄存器实现。

5. R13/sp寄存器在ARM中除了可用作通用寄存器外还用作堆栈指针sp，而且每一种异常(exception)模式都有自己独立的R13物理寄存器实现。在子程序中R13只能用作sp，sp在进入子程序的值和退出子程序的值必须相等。

6. R14/lr寄存器在ARM中除了可以用作通用寄存器外，还可用作连接寄存器lr，用来保存子程序的返回地址，如果子程序保存了返回地址，R14也可以用作其他用途。每一种异常(exception)模式都有自己独立的R14/lr物理寄存器实现。

7. R15寄存器在ARM中用作程序计数器pc，虽然R15也可以用作通用寄存器，但要注意有一些特殊限制，如果违反了这些限制，指令执行的结果将是不可预料的。

8. 子程序通过寄存器R0~R3来传递参数，这时，R0~R3可以记作A1~A4。如果参数超过4个，可以将剩余的参数送到数