ARM的體系結(jié)構(gòu)與編程系列博客——ARM體系版本

ARM體系版本前言

很多人都知道，ARM有許多版本，口中最長說的就是ARM7ARM9ARM11，誠然，這個(gè)的確是ARM處理器的版本，但絕對不是ARM的版本，其實(shí)ARM到迄今為止經(jīng)歷了6代版本，隨著時(shí)代的變化，ARM也隨之變化，版本的不同其實(shí)也造就ARM的各種變種！

ARM處理器系列的各種處理器，其采用的技術(shù)各不相同，性能差異很大，應(yīng)用的場合也不相同，但只要它是同一個(gè)ARM體系版本，那么基于它們的應(yīng)用軟件是兼容的！

不難看出ARM的版本關(guān)系到了ARM的兼容性，如果你在開發(fā)過程中不了解版本的話，以為一切ARM的程序均在ARM處理器上可用的話，那么就大錯(cuò)特錯(cuò)了！

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下面將為大家詳細(xì)的介紹ARM體系結(jié)構(gòu)的各類版本，給大家一個(gè)非常直觀的了解，知道ARM不同版本之間有什么樣的區(qū)別。

ARM的版本為：版本1、版本2、版本3、版本4、版本5、版本6

乘法指令以外的基本數(shù)據(jù)處理指令

字節(jié)、字和多字的讀取寫入指令

包括子程序調(diào)用指令BL在內(nèi)的跳轉(zhuǎn)指令

供操作系統(tǒng)使用的軟件中斷指令SWI

這個(gè)版本的地址空間是26位的，目前已經(jīng)不在使用了！

與版本1相比，版本2添加了下列指令：

乘法指令和乘加法指令（這2個(gè)指令在下篇博客中會(huì)解釋一下）

支持協(xié)處理器的指令

支持FIQ模式，提供額外的兩個(gè)備份寄存器

SWP指令及SWPB指令（各類指令都不要著急去了解，后面的幾篇博客都將詳細(xì)進(jìn)行介紹）

該版本的地址空間是26位，目前也不使用了！

自這個(gè)版本開始，ARM出現(xiàn)了各種變種，是ARM質(zhì)一般的飛躍了！

地址空間擴(kuò)展到了32位（除了版本3G以為）

CPSR（當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器）出現(xiàn)，傳說中的R15消失

增加了SPSR（備份程序狀態(tài)寄存器），可以保存被中斷程序的狀態(tài)了！

添加了兩種處理器模式（方便操作系統(tǒng)使用各類異常）

增加了指令MRS與MSR（用來訪問新增的兩個(gè)寄存器）

修改了原來從異常返回的指令

在版本3的基礎(chǔ)上，版本4可謂是真正地得到了推廣，值得一提的是Thumb指令集就是在這個(gè)版本上成立的！

半字讀寫指令出現(xiàn)

出現(xiàn)讀取帶符號(hào)的字節(jié)和半字?jǐn)?shù)據(jù)指令

有了T變種，即Thumb指令集

增加處理器的特權(quán)模式

值得一提的是ARM公司終于不再要求支持26位的地址空間兼容（如此反我程序員的指令終于可以消失了，ARM公司，你造嗎？不是2的冪次方，我們程序員對它都是無愛的！）

提高了ARM/Thumb混合使用的效率（這一點(diǎn)太贊了，16位、32位的使用減少了很多的指令浪費(fèi)）

整合了非T變種的指令代碼生成技術(shù)，讓代碼生成得到了統(tǒng)一

增加了CLZ前導(dǎo)零計(jì)數(shù)指令

增加了BRK軟件斷點(diǎn)指令

增強(qiáng)型DSP指令集，包括全部算法操作和16位乘法操作

支持新的JAVA，提供字節(jié)代碼執(zhí)行的硬件和優(yōu)化軟件加速功能

這個(gè)版本其實(shí)是2002年發(fā)布的ARM11處理器中使用的，主要是添加了SIMD功能擴(kuò)展，優(yōu)化視頻/音頻處理技術(shù)！版本6的到來也使android的系統(tǒng)更加火爆！

Thumb：35%代碼壓縮

DSP擴(kuò)充：高性能定點(diǎn)DSP功能

JazelleTM：Java性能優(yōu)化，可提高8倍

Media擴(kuò)充：音/視頻性能優(yōu)化，可提高4倍

我們可以從整個(gè)ARM體系版本的發(fā)展看出ARM技術(shù)的進(jìn)步，同時(shí)也需要我們對ARM有更加深入的了解，跟著ARM走，做逍遙的嵌入式開發(fā)工程師！