嵌入式Linux系统设计--第二章：嵌入式Linux系统设计

第二章：嵌入式处理器与ARM体系结构

处理器种类

8位处理器：8051体系结构

32位处理器：ARM、PowerPC、MIPS、ColdFire（RISC）

         X86（CISC）

冯·诺依曼结构和哈弗结构的区别？

冯诺依曼结构将代码和数据统一编址，而哈佛结构是独立编址的，数据空间和代码空间是完全分开的，CPU可以在一个时钟周期内同时读取指令和数据，实现并行处理，避免了数据和指令的访问冲突，提高了运行效率；冯诺依曼的读取指令和操作数据都是通过同一条总线的，而哈佛结构是有两条独立的总线，分别为CPU和指令空间和数据空间之间的专用通信路径，而这两条总线之间毫无关联。

冯诺依曼结构：存储器+控制器+运算器+输入输出设备

复杂指令集计算机CISC和精简指令集计算机RISC区别？

CISC不同指令的长度不一，而RISC指令规整、对称和简单；

CISC不同指令完成所需的时钟周期不一，而RISC都可以在一个时钟周期内完成，降低流水线设计的复杂度；

RISC使用较多的寄存器，便于优化代码；

RISC对于寻址方式做了精简，几乎所有指令都是用寄存器寻址

ARM状态和Thumb状态？

ARM状态：处理器执行32位、字对齐的ARM指令；

Thumb装填：处理器执行16位、半字对齐的Thumb指令；

通常Thumb指令的效率更高，两者可以互换。

处理器模式

 

 

  用户模式（USR）

特权模式

异常模式

 

 

 

 

 

系统模式

快速中断模式（FIQ）

外部中断模式（IRQ）

特权模式（SVC）

数据访问终止模式（ABT）

未定义指令终止模式（UND）

系统模式（SYS）

ARM寄存器

通用寄存器：普通的物理寄存器

程序计数器（PC）：存放下一条指令的地址的地方，当执行一条指令时，首先需要根据PC中存放的指令地址，将指令从内存中读取到指令寄存器，次过程称为“取指令”，榆次同时，PC中的地址或自动加一或由指针给出下一条指令的地址。

程序状态寄存器（PSR）：有当前程序状态寄存器（CPSR）和备份程序状态寄存器（SPSR），主要存放条件标志位、中断禁止位等状态和控制信息；异常中断发生时，SPSR用于备份CPSR，中断服务程序退出时，用SPSR恢复CPSR。