【基於Android的ARM組合語言系列】章節列表

這是【基於Android的ARM組合語言系列】博文的開篇文章，這裡會先介紹一下ARM處理器的大致分類和作用。

一 ARM處理器與ARM指令集

整個ARM處理器被分為三個部分：

• Classic
• Embedded
• Application

Classic被稱為經典系列。

ARM1~ARM11一直都以數字來命名，ARM12以後改為用Cortex命名。Cortex有以下幾個分類：

• Cortex-A：廣泛用於智慧手機、上網本、電子書以及數字電視等。
• Cortex-M：用於微控制領域，該系列的特點是高能效和低功耗。
• Cortex-R：用於支援深層嵌入式的餓實時應用，該系列的特點是低功耗、良好的中斷行為、卓越效能以及與現有平臺的高相容性。

儘管ARM處理器版本眾多，它是很多型號ARM處理器相容一套ARM指令集，ARM架構與ARM處理器的對應關係如下圖所示：

上圖涉及的技術，這裡也簡單提一下：

• VFP：為ARM處理器提供了浮點運算功能。
• Jazelle：允許某些架構的硬體上加速執行Java位元組碼。
• SIMD：多媒體指令集。
• TrustZone：安全性控制，避免產品受到外部的惡意攻擊。
• NEON：NEON是SIMD體系結構的擴充套件，NEON在執行上比傳統的SIMD佔用更少的指令週期。

Android最初選擇ARM作為平臺裝置的處理器結構，並做了專門的優化。發展到Android4.1版本以後，已經全面支援ARM、x86和MIPS三種架構的處理器。

二 ARM處理器的工作模式和工作狀態

2.1 ARM處理器的工作模式

ARM處理器共37個32位處理器，其中有31個通用暫存器和6個狀態暫存器。ARM處理器支援7種執行模式，分別是：

• 使用者模式（usr）：ARM處理器正常的程式執行狀態。
• 快速中斷模式（flq）：用於高速資料傳輸或通道處理。
• 外部中斷模式（irq）：用於通用的中斷處理。
• 管理模式（svc）：作業系統使用的保護模式。
• 資料訪問終止模式（abt）：當資料或指令預取終止時進入該模式，可用於虛擬儲存以及儲存保護。
• 系統模式（sys）：執行具有特短的作業系統任務。
• 未定義指令終止模式（und）：當未定義的指令執行時進入該模式。

2.2 ARM處理器的工作狀態

• ARM狀態：執行32位字對齊的ARM指令。
• Thumb狀態：執行16位字對齊的ARM指令。

Thumb狀態下的暫存器的命名與ARM有部分差異，它們的對應關係如下所示：

• Thumb狀態下的R0~R7與ARM狀態下的R0~R7相同。
• Thumb狀態下的CPSR與ARM狀態下的CPSR相同。
• Thumb狀態下的FP與ARM狀態下的R11相同。
• Thumb狀態下的IP與ARM狀態下的R12相同。
• Thumb狀態下的SP與ARM狀態下的R13相同。
• Thumb狀態下的LR與ARM狀態下的R14相同。
• Thumb狀態下的PC與ARM狀態下的R15相同。