2011年软件水平考试嵌入式系统设计师笔记(15)

来源:微学教育网发布时间:2010-12-30

    育路教育网特别为您搜集整理了2011年软件水平考试嵌入式系统设计师笔记,具体内容如下:

  7、ARM体系结构的基本概念

  (1)ARM:Advanced RISC Machine。

  (2)ARM体系结构中支持两种指令集:ARM 指令集和Thumb 指令集。

  (3)ARM内核有T、D、M、I四个功能模块:

  A、T 模块:表示16位Thumb,可以在兼顾性能的同时减少代码尺寸。

  B、D 模块:表示Debug,内核中放置了用于调试的结构,通常为一个边界扫描链JTAG。

  C、M 模块:表示8位乘法器。

  D、I 模块:表示EmbeddedICE Logic,用于实时断点观测及变量观测的逻辑电路部分。

  (4)ARM处理器有7种运行模式:

  A、用户模式(User):正常程序执行模式,用于应用程序。

  D、快速中断模式(FIQ):快速中断处理,用于高速数据传输和通道处理。

  C、外部中断模式(IRQ):用于通用的中断处理。

  D、管理模式(SVE):供操作系统使用的一种保护模式。

  E、数据访问中止模式(Abort):用于虚拟存储及存储保护。

  F、未定义指令中止模式(Undefined):当未定义指令执行时进入该模式。

  G、系统模式(System):用于运行特权级的操作系统任务。

  除了用户模式之外的其他6种处理器模式称为特权模式,在这些模式下,程序可以访问所有的系统资源,也可以任意地进行处理器模式切换,其中,除了系统模式外,其他的5种特权模式又称为异常模式。

  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异常处理过程进行切换。大多数的用户程序运行在用户模式下,这时,应用程序不能访问一些受操作系统保护的系统资源,应用程序也不能直接进行处理器模式切换。当需要进行处理器模式切换时,应用程序可以产生异常处理,在异常处理中进行处理器模式的切换。这种体系结构可以使操作系统控制整个系统的资源。

  当应用程序发生异常中断时,处理器进入相应的异常模式。在每一种异常模式种都有一组寄存器,供相应的异常处理程序使用,这样就可以保证进入异常模式时,用户模式下的寄存器不被破坏。系统模式并不是通过异常过程进入的,它和用户模式具有完全一样的寄存器,但是系统模式属于特权模式,可以访问所有的系统资源,也可以直接进行处理器模式切换,它主要供操作系统任务使用。