ARM
首先先介绍一下ARM公司。
ARM成立于1990年11月，前身为Acorn计算机公司
主要设计ARM系列RISC处理器内核
授权ARM内核给生产和销售半导体的合作伙伴
ARM公司不生产芯片
提供基于ARM架构的开发设计技术
软件工具
评估版
调试工具
应用软件
总线架构
外围设备单元等等
CPU中央处理器
首先在芯片中，中央处理器（CPU） 是一台计算机的运算核心和控制核心。
CPU、内部存储器和输入/输出设备是电子计算机三大核心部件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。
CPU细分的话可以分为：Kernel（也称为ARM内核） 和外设。
ARM内核
在ARM内核中，主要包括：
ALU：算数逻辑单元
RO~R12：通用寄存器（不可被寻址）
PC：程序寄存器
LR：连接寄存器
SP：栈指针寄存器
Cache：高速缓存
MMU：内存管理单元
因为处理器的编码是一串数字，比较难记，因此开发出了助记符号来降低开发难度提高效率，所以产生了汇编语言，由于汇编语言的结构不是很清晰，因此人们采用了汇编语言来产生较高层次的语言（如Ｃ语言）。
编译是从源代码（通常为高级语言）到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码（通常为低级语言或机器语言）的翻译过程。
所以编译流程分为四个步骤：
编译流程分为四个步骤:
预处理(Pre-Processing)
编译(Compiling)
汇编(Assembling)
链接(Linking
ARM三级存储系统
三级存储系统 速度 容量 价格
Cache 快 小 贵
主存储器（RAM） 中 中 小贵
辅助存储器（ROM） 慢 大 便宜
在高速缓冲存储器（Cache）中，CPU可以直接访问，用来存放当前正在执行的程序中的活跃部分，以便快速地向CPU提供指令和数据。
在主存储器中，可由CPU直接访问，用来存放当前正在执行的程序和数据。
在辅助存储器中，设置在主机外部，CPU不能直接访问，用来存放暂时不参与运行的程序和数据，需要时再传送到主存。
RAM分类
（1）sram(static ram) 用晶体管存储0、1。速度快，成本高，存储密度低。
（2）dram(dynamic ram) 动态存储，用电容充放电存储0，1。功耗大，需要外接刷新电路，读写速度低于sram。成本低，存储密度大。
（3）sdram(synchronous dram) 增加了同步电路，提高dram的数据读写速度。
（4）ddr ram (全称ddr sdram即double data rate sdram)，为sdram的下一代。目前已发展到ddr5。
（5）iram (internal ram)注意iram并非是真正意义上的某种ram，通常iram就是sram，它通常存在于Soc内部，所以被称为iram。
ROM分类
（1）rom 非易失性存储器，最早的rom在出场时写入数据，之后无法更改。
（2）prom (programmable rom)可编程rom。出场后能够让用户写入一次数据，例如cdrom。
（3）eprom (erasable prom)可擦写prom，出场后可以擦除数据再次写入，但需要特殊的设备。如紫外光等。
（4）eeprom (electically eprom)电可擦写可编程rom，无需专用设备就可以擦写，编程。
（5）flash 闪存，新一代非易失性存储器。
flash存储器可以分为：
①nor(或非) flash ：可以被寻址，但是价格贵
②nand(与非) flash
以上就是背景
ARM的工作模式
ARM有7个基本工作模式：
（1）User:非特权模式，大部分任务执行在这种模式
（2）FIQ:当一个高优先级(fast)中断产生时将会进入这种模式
（3）IRQ:当一个低优先级(normal)中断产生时将会进入这种模式
（4）Supervisor:当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式
（5）Abort:当存取异常时将会进入这种模式
（6）Undef:当执行未定义指令时会进入这种模式
（7）System:使用和User模式相同寄存器集的特权模式
Cortex-A特有模式：
Monitor:是为了安全而扩展出的用于执行安全监控代码的模式；也是一种特权模式
ARM9的通用寄存器
这个内容上面已经介绍过
ARM 寄存器
ARM 有37个32-Bits长的寄存器.
1个用作PC( program counter)
1个用作CPSR(current program status register)
5个用作SPSR(saved program status registers)
30 个通用寄存器
Cortex体系结构下有40个32-Bits长的寄存器
Cortex-A多出3个寄存器，Monitor 模式 r13_mon , r14_mon, spsr_mon
当前处理器的模式决定着哪组寄存器可操作. 任何模式都可以存取：
相应的r0-r12子集
相应的 r13 (the stack pointer, sp) and r14 (the link register, lr)
相应的 r15 ( the program counter, pc)
相应的CPSR(current program status register, cpsr)
特权模式 (除system模式) 还可以存取；
相应的 spsr (saved program status register)
异常向量表中irq的异常向量是多少？
cpsr中的哪几位是用来设置工作模式的？
M[4:0]：用来设置工作模式
User 模式下，不能操作 bit[4:0]，即不能切换处理器模式
更常见的情况是，处理器因异常事件而自动改变模式。
处理器模式：
ARM有9个基本工作模式：
（1）User（USR）:10000
（2）FIQ:10001
（3）IRQ:10010
（4）Supervisor（SVC）:10011
（5）Monitor（MON）：10110
（6）Abort（ABT）:10111
（7）Hyp（HYP）：11010
（8）Undef（UND）:11011
（9）System（SYS）:11111
T Bit
T = 0;J=0; 处理器处于 ARM 状态
T = 1;J=0 处理器处于 Thumb 状态
T = 1;J=1 处理器处于 ThumbEE 状态
中断禁止位：
I = 1: 禁止 IRQ.
F = 1: 禁止 FIQ
A位：
A=1 禁止不精确的数据异常
E位：
大小端控制位
IT[7:2]：
IF….THEN….指令执行状态位
GE[3:0] ：
大于或等于(当执行SIMD指令时有效)
DNM位：
Do Not Modify
J 位：
仅ARM v5TE-J架构支持
T=0;J = 1 处理器处于Jazelle状态
也可以和其他位组合
Q 位：
仅ARM v5TE-J架构支持
指示饱和状态
条件位：
N = Negative result from ALU
Z = Zero result from ALU
C = ALU operation Carried out or borrow
V = ALU operation oVerflowed
r13,r14,15别名是什么？有什么作用？
R13：SP(栈指针寄存器)
每一种异常模式都有其自己独立的R13，它通常指向异常模式所专用的堆栈，也就是说五种异常模式、非异常模式（用户模式和系统模式），都有各自独立的堆栈，用不同的堆栈指针来索引。这样当ARM进入异常模式的时候，程序就可以把一般通用寄存器压入堆栈，返回时再出栈，保证了各种模式下程序的状态的完整性。
R14：LR（连接寄存器）
它有两个特殊功能。
（1）保存子程序返回地址。使用BL或BLX时，跳转指令自动把返回地址放入r14中；子程序通过把r14复制到PC来实现返回。
（2）当异常发生时，异常模式的r14用来保存异常返回地址，将r14如栈可以处理嵌套中断。
R15：PC(程序寄存器)
PC是有读写限制的。当没有超过读取限制的时候，读取的值是指令的地址加上8个字节，由于ARM指令总是以字对齐的，故bit[1:0]总是00。当用str或stm存储PC的时候，偏移量有可能是8或12等其它值。在V3及以下版本中，写入bit[1:0]的值将被忽略，而在V4及以上版本写入r15的bit[1:0]必须为00，否则后果不可预测。
