2011年度上海高考数学答案〔文科〕.ppt

2.3 ARM状态下寄存器组织 * 3．保留位 CPSR中的位8到位27为保留位，保留位将用于ARM版本的扩展。CPSR和SPSR可通过专门指令进行访问，这些指令将在第3章介绍。 2.4 Thumb状态下寄存器组织 Thumb状态下的寄存器集是ARM状态下寄存器集的一个子集。如图2.5所示，Thumb状态共有27个32位寄存器，其中21个为通用寄存器，6个为状态寄存器。图2.6给出Thumb状态下的寄存器组织与ARM状态下的寄存器组织的关系。 * 2.4 Thumb状态下寄存器组织 * 2.4 Thumb状态下寄存器组织 * 2.4 Thumb状态下寄存器组织 * Thumb状态下的寄存器组织与ARM状态寄存器组织有如下的关系： Thumb状态R0～R7与ARM状态R0～R7相同； Thumb状态CPSR和SPSR与ARM状态CPSR和SPSR相同； Thumb状态SP映射到ARM状态R13； Thumb状态LR映射到ARM状态R14； Thumb状态PC映射到ARM状态PC（R15）。 以上对应关系如图2.6所示。 2.5 ARM存储器组织 2.5.1 编址方式与寻址空间 在计算机系统中主要有两类资源需要编址访问：存储单元和I/O端口。这两类资源在计算机系统中有两种编址方式： 1．统一编址方式：存储单元和I/O端口统一编址在同一个地址空间。该方式的特点是：将同一地址空间分别分配给存储器单元和I/O端口，可用访问存储单元的指令访问I/O端口，无专用的I/O访问指令。 * 2.5 ARM存储器组织 2．独立编址方式：存储单元和I/O端口分别编址在两个地址空间，即存储器地址空间和I/O地址空间。该方式的特点是：按资源分类的地址空间清晰，使用不同的指令访问存储单元和I/O端口，即有专用的I/O访问指令，芯片上有专用于I/O访问的引脚。 ARM处理器有32条地址线，使用统一编址方式，将存储器、I/O端口等组织在一个线性递增的字节地址空间中，ARM处理器寻址的地址空间为00xFFFF FFFF，共4GB。ARM处理器支持字节(8bit)、半字(16bit)和字(32bit)数据访问。在进行半字和字数据访问时，要求数据是半字/字对齐存储。 ARM处理器支持232个字节(4GB)地址空间，这些地址空间也可以组织成231个半字地址空间或230个字地址空间。 * 2.5 ARM存储器组织 2.5.2 数据类型 ARM处理器的指令长度可以是32位（在ARM状态下），也可以是16位（在Thumb状态下）。对操作数的数据类型而言，ARM处理器支持字节（8位）、半字（16位）和字（32位）3种数据类型，其中，字需要4字节对齐（地址的低两位为0）、半字需要2字节对齐（地址的最低位为0）。 地址空间的规则： 位于地址A的字包含的字节位于地址A，A+1，A+2和A+3； 位于地址A的半字包含的字节位于地址A和A+1； 位于地址A+2的半字包含的字节位于地址A+2和A+3； 位于地址A的字包含的半字位于地址A和A+2； * 2.5 ARM存储器组织 2.5.3 存储格式 ARM体系结构可以使用两种方法来存储字数据，称为大端格式和小端格式。 小端格式 在小端格式中，高位数字存放在高地址字节中。因此存储器系统字节0连接到数据线7～0(低位对齐)。 大端格式 在大端格式中，高位数字存放在低地址字节中。因此存储器系统字节0连接到数据线31～24(高位对齐) 。 32位字数据0别以小端模式和大端模式存储时的具体情况如图2.7所示。 * 2.5 ARM存储器组织 * 2.5 ARM存储器组织 * 如果数据都是按字存放、按字读取的，则用户不必关心存储器格式是大端模式还是小端模式，处理器会按照一致的格式来访问存储器。只有在使用字节数据组装字数据（或字数据拆成字节数据)时，才需要关心存储器的大小端模式，来保证数据的正确性。ARM指令集不包含任何大小端存储器格式相关的指令。一个支持大小端存储器模式的ARM芯片，通常由硬件配置(芯片引脚的高低电平)来选择对存储器系统访问用的是大端模式还是小端模式。飞利浦LPC2000系列ARM固定为小端模式。 2.6 异常 2.6 异常 2.6.1 ARM异常类型 在ARM系统中，异常是一些事件，这些事件能导致正常运行的程序被暂时停止，而进入到该事件对应的处理器异常模式并对该事件进行处理，这个过程叫做异常响应。ARM体系结构支持复位、未定义指令、SWI(软中断)、预取指终止、预取数终止、IRQ以及FIQ等7种异常，具体含义见表2.3。 * 2.6 异常 * 2.6 异常 2.6.2 ARM异常的处理 1． 异常向量表 ARM处理器硬件约