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1arm存儲空間

發布時間: 2022-08-03 22:43:59

『壹』 ARM體系中的存儲空間

1。位元組單元是最小單元,8個位(bit),就是一個位元組的大小。半字的尺寸是2個位元組。字的尺寸是4個位元組。2。注意0b00是二進製表示法,說明最低2位恆為0,所以字的地址從倒數第三位開始累加,所以是按4累加,即0x00000000, 0x00000004,0x00000008,故而可以被4整除。半字也是同樣的道理,0b0表示是最低1位恆為0。3。同上,比如從0x00000000開始的字數據,實際上是0x00000000,0x00000001,0x00000002,0x00000003四個位元組數據的內容組合而成的。具體組合順序根據大小端決定4。舉個簡單例子,某個存儲晶元有8根地址線,那麼它們能表達的最大地址為1111 1111,也就是地址范圍為0~0x00ff。如果這時候你操作cpu往存儲器的0x0100地址進行寫入,則會因為第九根地址線不存在而寫到0x0000位置,這就是上溢出,反之就是下溢出

『貳』 求問一個位元組到底佔多少存儲空間(arm指令里)

字這個概念,非常有意思

字呢,沒有正統被規定過到底是什麼意思
但是根據微軟的習慣,慢慢這種叫法也被延續了下來,在微軟的數據命名中
一個位元組的叫位元組,兩個位元組的叫WORD,4個位元組的叫DWORD,8個位元組的叫QWORD
另外還有一個概念 ,叫 「字長」
字長,一般來講是CPU能單次處理的數據長度,基本上就等於是通用寄存器的長度
至於歷史上為什麼把兩個位元組叫成WORD,很可能跟歷史原因有關,8086 這塊CPU是16位CPU,當初DOS盛行,在那個年代 字=WORD=2位元組
這種叫法很可能因為微軟頭文件里的數據類型命名(WORD,DWORD,QWORD)而保留至今
可能因為這個關系,現如今一個字,還是被通常認為是2位元組
但是嚴格來講,字=字長=CPU通用寄存器長度
所以,字,這個概念,本來就是有歧義的,你明白其中原理就行,不用在乎到底是什麼意思,你貼的圖里,它就是1個機器字長的意思

『叄』 ARM的概念

概述

ARM(Advanced RISC Machines)處理器是Acorn計算機有限公司面向低預算市場設計的第一款RISC微處理器。更早稱作Acorn RISC Machine。
ARM處理器本身是32位設計,但也配備16位指令集。一般來講比等價32位代碼節省達35%,卻能保留32位系統的所有優勢。
ARM的Jazelle技術使Java加速得到比基於軟體的Java虛擬機(JVM)高得多的性能,和同等的非Java加速核相比功耗降低80%。CPU功能上增加DSP指令集提供增強的16位和32位算術運算能力,提高了性能和靈活性。ARM還提供兩個前沿特性來輔助帶深嵌入處理器的高集成SoC器件的調試,它們是嵌入式ICE-RT邏輯和嵌入式跟蹤宏核(ETMS)系列。
編輯本段
特點

ARM處理器的三大特點是:耗電少功能強、16位/32位雙指令集和合作夥伴眾多。
1、體積小、低功耗、低成本、高性能;
2、支持Thumb(16位)/ARM(32位)雙指令集,能很好的兼容8位/16位器件;
3、大量使用寄存器,指令執行速度更快;
4、大多數數據操作都在寄存器中完成;
5、定址方式靈活簡單,執行效率高;
6、指令長度固定。
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結構

體系結構
1 CISC(ComplexInstructionSetComputer,復雜指令集計算機)
在CISC指令集的各種指令中,大約有20%的指令會被反復使用,占整個程序代碼的80%。而餘下的80%的指令卻不經常使用,在程序設計中只佔20%。
2 RISC(RecedInstructionSetComputer,精簡指令集計算機)
RISC結構優先選取使用頻最高的簡單指令,避免復雜指令;將指令長度固定,指令格式和定址方式種類減少;以控制邏輯為主,不用或少用微碼控制等
RISC體系結構應具有如下特點:
1採用固定長度的指令格式,指令歸整、簡單、基本定址方式有2~3種。
2使用單周期指令,便於流水線操作執行。
3大量使用寄存器,數據處理指令只對寄存器進行操作,只有載入/存儲指令可以訪問存儲器,以提高指令的執行效率。
除此以外,ARM體系結構還採用了一些特別的技術,在保證高性能的前提下盡量縮小晶元的面積,並降低功耗:
4所有的指令都可根據前面的執行結果決定是否被執行,從而提高指令的執行效率。
5可用載入/存儲指令批量傳輸數據,以提高數據的傳輸效率。
6可在一條數據處理指令中同時完成邏輯處理和移位處理。
7在循環處理中使用地址的自動增減來提高運行效率。
寄存器結構
ARM處理器共有37個寄存器,被分為若干個組(BANK),這些寄存器包括:
131個通用寄存器,包括程序計數器(PC指針),均為32位的寄存器。
26個狀態寄存器,用以標識CPU的工作狀態及程序的運行狀態,均為32位,目前只使用了其中的一部分。
指令結構
ARM微處理器的在較新的體系結構中支持兩種指令集:ARM指令集和Thumb指令集。其中,ARM指令為32位的長度,Thumb指令為16位長度。Thumb指令集為ARM指令集的功能子集,但與等價的
ARM代碼相比較,可節省30%~40%以上的存儲空間,同時具備32位代碼的所有優點。
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ARM處理器模式

處理器模式 說明
用戶模式(usr) ARM處理器正常的程序執行狀態
系統模式(sys) 運行具有特權的操作系統任務
快中斷模式(fiq) 支持高速數據傳輸或通道處理
管理模式(svc) 操作系統保護模式
數據訪問終止模式(abt) 用於虛擬存儲器及存儲器保護
中斷模式(irq) 用於通用的中斷處理
未定義指令終止模式(und) 支持硬體協處理器的軟體模擬
除用戶模式外,其餘6種模式稱為非用戶模式或特權模式;用戶模式和系統模式之外的5種模式稱為異常模式。ARM處理器的運行模式可以通過軟體改變,也可以通過外部中斷或異常處理改變。
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體系結構擴充

當前ARM體系結構的擴充包括:
·Thumb 16位指令集,為了改善代碼密度;
·DSP DSP應用的算術運算指令集;
·Jazeller 允許直接執行Java位元組碼。
ARM處理器系列提供的解決方案有:
·無線、消費類電子和圖像應用的開放平台;
·存儲、自動化、工業和網路應用的嵌入式實時系統;
·智能卡和SIM卡的安全應用。
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歷史

1978年12月5日,物理學家赫爾曼·豪澤(Hermann Hauser)和工程師Chris Curry,在英國劍橋創辦了CPU公司(Cambridge Processing Unit),主要業務是為當地市場供應電子設備。1979年,CPU公司改名為Acorn計算機公司。
起初,Acorn公司打算使用摩托羅拉公司的16位晶元,但是發現這種晶元太慢也太貴。"一台售價500英鎊的機器,不可能使用價格100英鎊的CPU!"他們轉而向Intel公司索要80286晶元的設計資料,但是遭到拒絕,於是被迫自行研發。
1985年,Roger Wilson和Steve Furber設計了他們自己的第一代32位、6M Hz的處理器, Roger Wilson和Steve Furber[1]用它做出了一台RISC指令集的計算機,簡稱ARM(Acorn RISC Machine)。這就是ARM這個名字的由來。
RISC的全稱是"精簡指令集計算機"(reced instruction set computer),它支持的指令比較簡單,所以功耗小、價格便宜,特別合適移動設備。早期使用ARM晶元的典型設備,就是蘋果公司的牛頓PDA。
20世紀80年代後期,ARM很快開發成Acorn的台式機產品,形成英國的計算機教育基礎。
1990年11月27日,Acorn公司正式改組為ARM計算機公司。蘋果公司出資150萬英鎊,晶元廠商VLSI出資25萬英鎊,Acorn本身則以150萬英鎊的知識產權和12名工程師入股。公司的辦公地點非常簡陋,就是一個谷倉。 20世紀90年代,ARM 32位嵌入式RISC(Reced lnstruction Set Computer)處理器擴展到世界范圍,占據了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系統應用領域的領先地位。ARM公司既不生產晶元也不銷售晶元,它只出售晶元技術授權。
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市場前景

微軟公司(2011年)宣布,下一版Windows將正式支持ARM處理器。這是計算機工業 arm處理器[2]發展歷史上的一件大事,標識著x86處理器的主導地位發生動搖。目前在移動設備市場,ARM處理器的市場份額超過90%;在伺服器市場,今年(2011年)就會有2.5GHz的伺服器上市;在桌面電腦市場,現在又有了微軟的支持。ARM成為主流,恐怕指日可待。難怪有人驚呼,Intel公司將被擊敗!
與這場轟轟烈烈的變革相比,它的主角ARM公司卻沒有受到太多的關注,顯得不太起眼。這家遠離矽谷、位於劍橋大學的英國公司,到底是怎麼走到今天的,居然能將晶元巨人Intel拉下馬?
展望未來,即使Intel成功地實施了Atom戰略,將x86晶元的功耗和價格大大降低,它與ARM競爭也將非常吃力。因為ARM的商業模式是開放的,任何廠商都可以購買授權,所以未來並不是Intel vs. ARM,而是Intel vs. 世界上所有其他半導體公司。那樣的話,Intel的勝算能有多少呢?

『肆』 arm中的一個地址有幾個位元組

一般:
32位的arm架構,1佔4個位元組.
16位的arm架構,1佔2個位元組.
可能還與i的定義有關,最終由編譯器確定。

『伍』 ARM架構是神馬

以下是arm架構的概述:

1 CISC(ComplexInstructionSetComputer,復雜指令集計算機)
在CISC指令集的各種指令中,大約有20%的指令會被反復使用,占整個程序代碼的80%。而餘下的80%的指令卻不經常使用,在程序設計中只佔20%。
2 RISC(RecedInstructionSetComputer,精簡指令集計算機)
RISC結構優先選取使用頻最高的簡單指令,避免復雜指令;將指令長度固定,指令格式和定址方式種類減少;以控制邏輯為主,不用或少用微碼控制等
RISC體系結構應具有如下特點:
1採用固定長度的指令格式,指令歸整、簡單、基本定址方式有2~3種。
2使用單周期指令,便於流水線操作執行。
3大量使用寄存器,數據處理指令只對寄存器進行操作,只有載入/存儲指令可以訪問存儲器,以提高指令的執行效率。
除此以外,ARM體系結構還採用了一些特別的技術,在保證高性能的前提下盡量縮小晶元的面積,並降低功耗:
4所有的指令都可根據前面的執行結果決定是否被執行,從而提高指令的執行效率。
5可用載入/存儲指令批量傳輸數據,以提高數據的傳輸效率。
6可在一條數據處理指令中同時完成邏輯處理和移位處理。
7在循環處理中使用地址的自動增減來提高運行效率。
寄存器結構
ARM處理器共有37個寄存器,被分為若干個組(BANK),這些寄存器包括:
131個通用寄存器,包括程序計數器(PC指針),均為32位的寄存器。
26個狀態寄存器,用以標識CPU的工作狀態及程序的運行狀態,均為32位,目前只使用了其中的一部分。
指令結構
ARM微處理器的在較新的體系結構中支持兩種指令集:ARM指令集和Thumb指令集。其中,ARM指令為32位的長度,Thumb指令為16位長度。Thumb指令集為ARM指令集的功能子集,但與等價的ARM代碼相比較,可節省30%~40%以上的存儲空間,同時具備32位代碼的所有優點。
體系結構擴充
當前ARM體系結構的擴充包括:
·Thumb 16位指令集,為了改善代碼密度;
·DSP DSP應用的算術運算指令集;
·Jazeller 允許直接執行Java位元組碼。
ARM處理器系列提供的解決方案有:
·無線、消費類電子和圖像應用的開放平台;
·存儲、自動化、工業和網路應用的嵌入式實時系統;
·智能卡和SIM卡的安全應用。

而 X86是由Intel推出的一種復雜指令集,用於控制晶元的運行的程序,現在X86已經廣泛運用到了家用PC領域。

『陸』 ARM 一共有多少種內核,最新的是什麼

1.3.2 ARM內核種類分類
帶有ARM內核的處理器大概有千種以上,這里不做介紹。下面主要對各類ARM處理器的幾個重要內核版本做一個簡要介紹。
1.ARM7處理器
ARM7處理器採用了ARMV4T(馮·諾依曼)體系結構,這種體系結構將程序指令存儲器和數據存儲器合並在一起。主要特點就是程序和數據共用一個存儲空間,程序指令存儲地址和數據存儲地址指向同一個存儲器的不同物理位置,採用單一的地址及數據匯流排,程序指令和數據的寬度相同。這樣,處理器在執行指令時,必須先從存儲器中取出指令進行解碼,再取操作數執行運算。總體來說ARM7體系結構具有三級流水、空間統一的指令與數據Cache、平均功耗為0.6mW/MHz、時鍾速度為66MHz、每條指令平均執行1.9個時鍾周期等特性。其中的ARM710、ARM720和ARM740為內帶Cache的ARM核。ARM7指令集同Thumb指令集擴展組合在一起,可以減少內存容量和系統成本。同時,它還利用嵌入式ICE調試技術來簡化系統設計,並用一個DSP增強擴展來改進性能。ARM7體系結構是小型、快速、低能耗、集成式的RISC內核結構。該產品的典型用途是數字蜂窩電話和硬碟驅動器等,目前主流的ARM7內核是ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、ARM7EJ-S、ARM720T。現在市場上用得最多的ARM7處理器有Samsung公司的S3C44BOX與S3C4510處理器、Atmel公司的AT91FR40162系列處理器、Cirrus公司的EP73xx系列等。通常來說前兩三年大部分手機基帶部分的應用處理器基本上都以ARM7為主。還有很多的通信模塊,如CDMA模塊、GPRS模塊和GPS模塊中都含有ARM7處理器。
2.ARM9、ARM9E處理器
ARM9處理器採用ARMV4T(哈佛)體系結構。這種體系結構是一種將程序指令存儲和數據存儲分開的存儲器結構,是一種並行體系結構。其主要特點是程序和數據存儲在不同的存儲空間中,即程序存儲器和數據存儲器。它們是兩個相互獨立的存儲器,每個存儲器獨立編址、獨立訪問。與兩個存儲器相對應的是系統中的4套匯流排,程序的數據匯流排和地址匯流排,數據的數據匯流排和地址匯流排。這種分離的程序匯流排和數據匯流排可允許在一個機器周期內同時獲取指令字和操作數,從而提高了執行速度,使數據的吞吐量提高了一倍。又由於程序和數據存儲器在兩個分開的物理空間中,因而取指和執行能完全重疊。ARM9採用五級流水處理及分離的Cache結構,平均功耗為0.7mW/MHz。時鍾速度為120MHz~200MHz,每條指令平均執行1.5個時鍾周期。與ARM7處理器系列相似,其中的ARM920、ARM940和ARM9E處理器均為含有Cache的CPU核,性能為132MIPS(120MHz時鍾,3.3V供電)或220MIPS(200MHz時鍾)。ARM9處理器同時也配備Thumb指令擴展、調試和Harvard匯流排。在生產工藝相同的情況下,性能是ARM7TDMI處理器的兩倍之多。常用於無線設備、儀器儀表、聯網設備、機頂盒設備、高端列印機及數碼相機應用中。ARM9E內核是在ARM9內核的基礎上增加了緊密耦合存儲器TCM及DSP部分。目前主流的ARM9內核是ARM920T、ARM922T、ARM940。相關的處理器晶元有Samsung公司的S3C2510、Cirrus公司的EP93xx系列等。主流的ARM9E內核是ARM926EJ-S、ARM946E-S、ARM966E-S等。目前市場上常見的PDA,比如說PocketPC中一般都是用ARM9處理器,其中以Samsung公司的S3C2410處理器居多。
3.ARM10E處理器
ARM10E處理器採用ARMVST體系結構,可以分為六級流水處理,採用指令與數據分離的Cache結構,平均功耗1000mW,時鍾速度為300MHz,每條指令平均執行1.2個時鍾周期。ARM10TDMI與所有ARM核在二進制級代碼中兼容,內帶高速32×16 MAC,預留DSP協處理器介面。其中的VFP10(向量浮點單元)為七級流水結構。其中的ARM1020T處理器則是由ARMl0TDMI、32KB指令、數據Caches及MMU部分構成的。其系統時鍾高達300MHz時鍾,指令Cache和數據Cache分別為32KB,數據寬度為64位,能夠支持多種商用操作系統,適用於下一代高性能手持式網際網路設備及數字式消費類應用。主流的ARM10內核是ARM1020E、ARM1022E、ARM1026EJ-S等。
4.SecurCore處理器
SecurCore系列處理器提供了基於高性能的32位RISC技術的安全解決方案,該系列處理器具有體積小、功耗低、代碼密度大和性能高等特點。另外最為特別的就是該系列處理器提供了安全解決方案的支持。採用軟內核技術,以提供最大限度的靈活性,以及防止外部對其進行掃描探測,提供面向智能卡的和低成本的存儲保護單元MPU,可以靈活地集成用戶自己的安全特性和其他的協處理器,目前含有SC100、SC110、SC200、SC210 4種產品。
5.StrongARM處理器
StrongARM處理器採用ARMV4T的五級流水體系結構。目前有SA110、SA1100、SA1110等3個版本。另外Intel公司的基於ARMv5TE體系結構的XScale PXA27x系列處理器,與StrongARM相比增加了I/D Cache,並且加入了部分DSP功能,更適合於移動多媒體應用。目前市場上的大部分智能手機的核心處理器就是XScale系列處理器。
6.ARM11處理器
ARM11處理器系列可以在使用130nm代工廠技術、小至2.2mm2晶元面積和低至0.24mW/MHz的前提下達到高達500MHz的性能表現。ARM11處理器系列以眾多消費產品市場為目標,推出了許多新的技術,包括針對媒體處理的SIMD,用以提高安全性能的TrustZone技術,智能能源管理(IEM),以及需要非常高的、可升級的超過2600 Dhrystone 2.1 MIPS 性能的系統多處理技術。主要的ARM11處理器有ARM1136JF-S、ARM1156T2F-S、ARM1176JZF-S、ARM11 MCORE等多種。
下面對幾個ARM處理器內核做了簡單的介紹。可以注意到,隨著處理器內核技術的發展,處理器的速度越來越快,其主要得益於ARM流水線的技術發展。
這里對各類處理器核的ARM流水線做一下對比,如圖1-1所示。

圖1 1 ARM處理器內核流水線
另外按照市場應用,ARM處理器內核大體可以分成如下表的Embedded Core、Application Core、Secure Core 3個部分,如表1-1所示。
表1 1 ARM處理器分類

處理器內核分類
具體的處理器IP核
應 用 市 場

Embedded Core
ARM7TDMI、ARM946E-S、

ARM926EJ-S
無線、網路應用、汽車電子

Application Core
ARM926EJ-S、ARM1026EJ-S、ARM11
消費類市場、多媒體數碼產品

Secure Core
SC110、SC110、SC200、SC210
智能卡、身份識別

前面描述了ARM處理器的各種體系結構,接下來簡單回顧一下ARM處理器的工作模式及處理器內部的CPU寄存器及異常中斷處理等機制。

『柒』 arm自帶有rom和ram嗎有多大(arm7/arm9/arm11)

nxp的arm7,lpc21xx系列有自帶的ram和rom,例:lpc2131 8k ram和 16k rom
三星的44bx 系列和nxp的lpc22xx系列需要外擴的ram和rom
cortex-m3內核的mcu一般為工控設計,所以基本上都帶有自己的ram和rom,而且不能擴展
arm9和arm11都需要外擴的ram和rom
arm9自帶4k ram用於系統啟動引導

『捌』 arm 為什麼是 32位微處理器 所以ARM體系結構所支持的最大定址空間為4GB

所謂32位微處理器,指的是CPU GPRs(General-Purpose Registers,通用寄存器)的數據寬度為32位,32位指令集就是運行32位數據的指令,也就是說處理器一次可以運行32bit數據。

由於32位數據能夠包含的地址有2^32=4294967296=4194304K=4096M=4G,所以說最大定址空間為4GB,但由於指令代碼中不可能只包含內存的地址信息,所以一般來說32bit的處理器能夠尋得的地址只有不足4GB。

每個數只能定位一個位元組,這樣才能確保每個位元組都節約下來。如果進程數為500,每個進程佔用2位元組,那麼佔用的總內存空間則為2*500=1000位元組,但如果以4位元組作為單位,則佔用空間為4(只能以4位元組為單位)*500=2000位元組,這樣就會造成大量數據的冗餘,不利於內存的有效使用。