一．存儲器的字與半字

1.從偶數(shù)地址開始的連續(xù)的兩個字節(jié)構(gòu)成一個半字。

2.能被4整除的地址的連續(xù)4個字階構(gòu)成一個字

ARM指令的長度剛好是一個字，Thumb指令的長度剛好是一個半字

二．存儲器的存儲方式（半字對齊，字對齊）

1.半字對齊：存放一個數(shù)據(jù)的地址如果能被二整除，則它是半字對齊。反之，則是非半字對齊。

2.字對齊：存放一個數(shù)據(jù)的地址如果能被四整除，則它是字對齊。否則，它是非字對齊。

三．ARM處理器狀態(tài)：

ARM有兩種處理器狀態(tài)：ARM狀態(tài)，Thumb狀態(tài)。

1.ARM狀態(tài)：32位。處理器執(zhí)行字方式的ARM指令。

2.Thumb狀態(tài)：16位。處理器執(zhí)行半字方式的Thumb指令。

注：兩個狀態(tài)之間的切換是不會影響處理器的模式或寄存器的內(nèi)容。

它們之間是如何進行切換的。

使用BX指令在ARM和Thumb狀態(tài)之間進行切換。

(但是，所有的異常處理都是在ARM狀態(tài)中執(zhí)行。如果異常發(fā)生在Thumb狀態(tài)中，處理器會切換到ARM狀態(tài)。在異常處理返回時，自動切換回Thumb狀態(tài)。)

從ARM狀態(tài)切換到Thumb狀態(tài)的程序代碼：

具體程序來說明處理器狀態(tài)：

程序1：

ADRR0,TST+1

注：偽指令A(yù)DR將寄存器內(nèi)容的地址存入寄存器中。這里將地址TST+1存入R0中，這樣就加載了轉(zhuǎn)移地址并且設(shè)置了最近有效位。

BXR0

注：此時，R0中數(shù)值的第0位是1，所以該語句執(zhí)行完處理器切換進入Thumb狀態(tài)，開始執(zhí)行Thumb指令

（我們可以在AXD下看到此時狀態(tài)寄存器的T位被置1.）

CODE16

注：

A匯編器需要知道什么時候產(chǎn)生ARM代碼，什么時候產(chǎn)生Thumb代碼。

B偽指令CODE16定義一下的程序被編譯成Thumb模式，即后面的就是16位的Thumb指令了。

C.偽指令CODE32定義一下的程序?qū)⒈痪幾g成ARM模式，即后面的就是32位的ARM指令。

D偽指令CODE16和CODE32只是指示匯編器后面指令的類型，并不產(chǎn)生任何代碼，也不進行程序狀態(tài)的切換。

程序2：

注：

在Thumb狀態(tài)下，調(diào)用軟中斷:SWI 0XAB

在ARM狀態(tài)下，調(diào)用軟中斷:SWI 0X123456

四．ARM處理器模式：

ARM體系結(jié)構(gòu)支持7中處理器模式：用戶模式，快中斷模式，中斷模式，管理模式，中止模式，未定義模式和系統(tǒng)模式。

1.快中斷模式，中斷模式，管理模式，中止模式和未定義模式。它們稱為異常模式。

A.異常模式既可以通過程序切換進入外，也可以有特定的異常進入。

B.當(dāng)特定的異常出現(xiàn)時，處理器進入相應(yīng)餓模式。每種模式都有某些附加的寄存器。

2.系統(tǒng)模式和用戶模式，它們不能由異常進入。并且使用與用戶模式相同的寄存器。

A.系統(tǒng)模式是特權(quán)模式，不受用戶模式的限制。操作系統(tǒng)在該模式下訪問用戶模式的寄存器比較方便。

五.ARM體系的存儲系統(tǒng)

1.ARM7存儲系統(tǒng)概要：

1>.ARM7處理器采用馮.諾依曼結(jié)構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)共用一條32位數(shù)據(jù)總線（采用指令，數(shù)據(jù)和I/O統(tǒng)一編址）。

只有裝載,保存和交換指令可訪問存儲器中的數(shù)據(jù)。

Tiger補充：

計算機結(jié)構(gòu)說明：

1>馮諾依曼結(jié)構(gòu)：把代碼作為一中特殊的數(shù)據(jù)來操作。指令總線和數(shù)據(jù)總線及其存儲區(qū)域是統(tǒng)一的。

2>哈佛結(jié)構(gòu)：指令總線和數(shù)據(jù)總線及其存儲區(qū)域是分開獨立的。

2>．ARM芯片一般在處理器核和外部存儲器之間有

一個存儲器管理部件。

存儲器管理部件的作用是將局部總線的信號和時序轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實的外部總線信號和時序。

注：各芯片生產(chǎn)商制定了自己的外部總線的信號和時序。

3.地址空間

1>ARM地址空間有232個8位字節(jié)的地址空間。也可以看作是230個32位字或231個16位半字。

2>如果在取指操作時地址發(fā)生溢出，只要沒有執(zhí)行預(yù)取的無效指令，就不會導(dǎo)致異常。

4.存儲器格式：

1>地址空間的規(guī)則要求一個字或半字要求連續(xù)存儲。

Eg:位于地址0x02處的字，它所包含的字節(jié)位于地址0x02,0x03,0x04,0x5

同理位于地址0x02處的半字，它所包含的字節(jié)位于地址0x02,0x03.

2>存儲器系統(tǒng)有兩種映射機制：

A．小端存儲器系統(tǒng)：

數(shù)據(jù)的高字節(jié)存放在高地址中。

B．大端存儲器系統(tǒng)：

數(shù)據(jù)的高字節(jié)存放在低地址中。

3>非對齊的存儲器訪問

A.ARM結(jié)構(gòu)希望所有存儲器訪問時都對齊。即字訪問的地址是字對齊的，或半字訪問使用的地址是半字對齊的。若不滿足上述條件的即為非對齊的存儲器訪問。

B.把一個非字對齊（或非半字對齊）的地址寫入ARM狀態(tài)（或Thumb狀態(tài)的）R15寄存器中，將會引起非對齊的指令取指。

C.在一個非字對齊（或非半字對齊）的地址處讀寫一個字或半字會引起非對齊的數(shù)據(jù)訪問。

注：編程時應(yīng)該注意的問題：

ARM處理器直接支持對齊存放的半字或字數(shù)據(jù)的存取，也就是可以使用一條相應(yīng)的指令來實現(xiàn)對應(yīng)操作。如果訪問非對齊的半字或字數(shù)據(jù)，將需要多條指令組合才能實現(xiàn)對應(yīng)操作，這對程序的執(zhí)行效率影響較大。因此，在C語言編程中，定義的多字節(jié)變量或結(jié)構(gòu)體，最好使其為對齊存放。