Cortex-A相对经典ARM处理器的扩展

(一)Cortex-A多了一种工作模式:monitor

1. usr 用户模式:               非特权模式,大部分应用程序运行在这个模式下

2. fiq 快中断模式:            高优先级的中断

3. irq 普通中断模式:        低优先级的中断

4. svc 超级用户模式（管理模式）:      软中断和复位

5. abort 中止模式:             当存取异常

                                  读取指令中止

                          读取数据中止

6. undef 未定义指令模式:       执行到一个cpu不能识别的指令，当一个高版本的指令(cortex-a)运行到低版本的cpu(arm7)上是,可能会发生未定义指令异常

7. sytem 系统模式:                  特权模式,os处在系统模式下

8. monitor 安全模式:               为安全而扩展出

（二）由于Cotex-A多了一种monitor工作模式，所以又多了三个寄存器（R13_mon,R14_mon,SPSR_mon）

cortex-a的寄存器个数

1. system和usr公用一组寄存器

2. r0-r7   一组 ,8种模式公用一组                            8

3. r8-r12  2组,fiq私有一组,其余7种公用一组        2*5

4. r13(sp)     7组                                                        7

5. r14(lr)     7组                                                          7

6. r15(pc)     1组                                                       1

7. cpsr        1组                                                         1

8. spsr        6组                                                         6

Cotex-A 寄存器一共有40个寄存器

r0 -r12 一般用途

sp 栈指针  用来指向一个可以使用的内存

lr(r14) 链接寄存器,用来保存pc的值

pc  程序计数器,用来记录程序执行的位置

cpsr 当前程序状态寄存器,用来记录cpu运行的状态

spsr 保存程序状态寄存器

（三）ARM数据类型

ARM采用32位架构

ARM约定：

Byte（字节）                 8bits

Halfword（半字）        16bits

Word（字）                  32bits

Doubleword（双字）   64bits   （Cortex-A处理器特有）

（四）ARM指令集

大部分ARM  core提供：

• ARM指令集（32-bit）
• Thumb指令集（16-bit）

ARM11处理器：

• ARM指令集（32-bit）
• 16位和32位的Thumb-2指令集

Cotex-A 处理器

• ARM指令集（32-bit）
• 16位和32位的Thumb-EE指令集

Jazelle cores支持Java bytecode

当处理器执行在Jazelle状态：

所有指令8bits宽

处理器执行word存取，一次取4条指令

（五）AMBA (arm微控制器总线架构)

AMBA:

       AHB      高速总线     cpu core ,DMA,SDRAM,SRAM,FLASH,APB BRIDGE

       APB      外设总线     GPIO,INTERRUPT,I2C,SPI,TIMER,ADC,USB

ARM处理器的后缀名

T: 支持thumb 指令

D: 支持片上DEBUG

M: 64位的长乘法

I: 嵌入式ICE逻辑单元

S: TDMI的缩写

E: 支持DSP指令

J: java字节码

F: 硬件浮点

(六) cpsr的位含义

N  运算结果为负

Z  运算结果为0

C  进位,借位

V  溢出位

处理的状态 4种

T=0;J = 1  处理器处于Jazelle状态

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

处理器模式  8种

10000  User mode;    10001 FIQ mode;           10011 SVC mode;

10111  Abort mode;   11011 Undfined mode;      11111 System mode;  

10110  Monitor mode;   10010 IRQ

（七）异常处理

1. 8种模式

7种特权,1种非特权（usr）

2. 7种特权:

2种 非异常的特权模式: system,mon

5种 异常的特权模式: fiq,irq,svc,undef,abort

3. 异常处理: 异常源一旦发生,cpu所做的处理,这个过程是cpu自动完成的,不需要代码实现

   异常处理实现需要7步,4大3小

4. 异常返回:

恢复pc 

恢复cpsr

（八）异常向量表基地址:

arm7，ARM9，ARM10只可以在0 (低端向量表)地址和0xffff0000 (高端向量表)   

arm11，cortex-a 可以在任意设置异常向量表的基地址，由cp15当中的c12寄存器控制异常向量表的基地址

（九）S5PV210地址映射:

地址范围                 范围             用途

0x0 -0x1fffffff                 512M      boot  

0x0 -0xffff                 64K              IROM         norflash            三星固化的一段代码,用来做启动使用

0x20000-0x38000         96K              IRAM         内部静态内存

0x20000000-0x3fffffff           512M            dram         用于外接动态内存

0x40000000-0x7fffffff           1G                 dram         用于外接动态内存

0xe0000000-0xffffffff            512M             SFR         这一部分的地址用来接芯片内部的外设,这一部分的地址和芯片内部的电路连接在一起，用来控制片内外设