ARM开发总结的小知识

　　字节 8位

　　半字 16位

　　字 32位

　　Code， RO-data

　　RW-data，ZI-data

　　Code为程序代码部分

　　RO-data 表示 程序定义的常量 const temp;

　　RW-data 表示 已初始化的全局变量

　　ZI-data 表示 未初始化的全局变量

　　Program Size： Code=“18248” RO-data=320 RW-data=260 ZI-data=3952

　　Code， RO-data，RW-data 。..。..。..。..。.flash

　　RW-data， ZIdata.。..。..。..。..。..。..RAM

　　初始化时RW-data从flash拷贝到RAM

　　生成的map文件位于list文件夹下 （KEIL）

　　Total RO Size （Code + RO Data） 18568 （ 18.13kB）

　　Total RW Size （RW Data + ZI Data） 4212 （ 4.11kB）

　　Total ROM Size （Code + RO Data + RW Data） 18828 （ 18.39kB）

　　ARM指令的长度刚好是1个字（分配为占用4个字节），Thumb指令的长度刚好是半字（占用2个字节）

　　R0-R15 （R15-PC，R14-LR，R13-SP） 32位

　　每个异常模式还带有一个程序状态保存寄存器 （SPSR），它用于保存在异常事件发生之前的CPSR

　　LDMIA R1！，{R2-R7， R12} ;将R1单兀中的数据读出到R2-R7，R12， R1自动加1

　　STMIA RO！，{R3-R6，R10} ;将R3-R6，R10中的数据保存到RO指向的地址，RO自动加1

　　在数据传送之前，将偏移量加到Rn中，其结果作为传送数据的存储地址。若使用后缀“！”，则结果写回到Rn中，且Rn值不允许为R15.指令举例如下：

　　LDR Rd， ［Rn， #Ox4］！

　　LDMFD SP！，{R0-R3，PC}^ ;中断返回

　　“^”符号表示这是一条特殊形式的指令。这条指令在从存储器中装载PC的同时（PC是最后恢复的），CPSR也得到恢复

　　大端格式（Big-endian）

　　小端格式（Little-endian）

　　数据0x12345678存储格式

　　大端格式

　　低地址《----0x12|0x34|0x56|0x78----》高地址

　　小端格式

　　低地址《----0x78|0x56|0x34|0x12----》高地址

　　ARM微处理器支持7种运行模式，分别为： CPSR M［4:0］

　　用户模式（usr）：ARM处理器正常的程序执行状态。 10000

　　快速中断模式（fiq）：用于高速数据传输或通道处理。 10001

　　外部中断模式（irq）：用于通用的中断处理。 10010

　　管理模式（svc）：操作系统使用的保护模式。 10011

　　数据访问终止模式（abt）：当数据或指令预取终止时进入该模式，可用于虚拟存储及存储保护。10111

　　系统模式（sys）：运行具有特权的操作系统任务。 11111

　　定义指令中止模式（und）：当未定义的指令执行时进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真。 11011

　　ARM正常工作一般工作在用户模式和系统模式，复位的时候进入管理模式

　　对于ARM指令集来说，PC指向当前指令的下两条指令的地址

　　注意pc，在调试的时候显示的是当前指令地址，而用mov lr，pc的时候lr保存的是此指令向后数两条指令的地址

　　假设反汇编代码： 0x000001 ： mov lr pc

　　（此时查看PC寄存器的值是0x000001，但实际PC值是0x000003， lr里面保存的就是0x000003）

　　fields 指定传送的区域（psr CPSR或SPSR）

　　c 控制域屏蔽字节（psr［7..0］）

　　x 扩展域屏蔽字节（psr［15..8］）

　　s 状态域屏蔽字节（psr［23..16］）

　　f 标志域屏蔽字节（psr［31..24］）

　　例如：MSR cpsr_c， #0xD3 ; CPSR［7.。.0］ = 0xD3

　　CODE SIZE， RO DATA， RW DATA， ZI DATA， idata， pdata---project Map 文件解读（一）

　　opTImizaTIon project时，开始往往是关注一时间性能，如codec mips或MCPS等。当时间性能达到了要求时，往往还会加入size这一参数来作比较，这时就要考虑各种各样的size。这一性能参数可能在 project requirements book中有明显的说明，在test performance result或在release note中也有更加准备的数据记录。

　　如下表：

　　Program ROM Data RAMROM Table

　　Scratch StackStaTIc

　　XXXXXXXXXX

　　首先我们要弄清楚这些size的含义以及所反应的性能意义。

　　1、CODE SIZE， RO DATA， RW DATA， ZI DATA

　　上面这些变量是在ARM 开发环境下会出现的数值，可以在armlink中加一些参数，得到相应有.map文件，从中就能准确的获取这些值，有一篇文章详细说明这些含义：

　　ARM程序（指在ARM系统中正在执行的程序，而非保存在ROM中的bin文件）的组成

　　一个ARM程序包含3部分：RO段，RW段和ZI段

　　RO是程序中的指令和常量

　　RW是程序中的已初始化变量

　　ZI是程序中的未初始化的变量

　　由以上3点说明可以理解为：

　　RO就是readonly，

　　RW就是read/write，

　　ZI就是zero

　　ARM映像文件的组成

　　所谓ARM映像文件就是指烧录到ROM中的bin文件，也成为image文件。以下用Image文件来称呼它。

　　Image文件包含了RO和RW数据。

　　之所以Image文件不包含ZI数据，是因为ZI数据都是0，没必要包含，只要程序运行之前将ZI数据所在的区域一律清零即可。包含进去反而浪费存储空间。

　　Q：为什么Image中必须包含RO和RW？

　　A：因为RO中的指令和常量以及RW中初始化过的变量是不能像ZI那样“无中生有”的。

　　ARM程序的执行过程

　　从以上两点可以知道，烧录到ROM中的image文件与实际运行时的ARM程序之间并不是完全一样的。因此就有必要了解ARM程序是如何从ROM中的image到达实际运行状态的。

　　实际上，RO中的指令至少应该有这样的功能：

　　1. 将RW从ROM中搬到RAM中，因为RW是变量，变量不能存在ROM中。

　　2. 将ZI所在的RAM区域全部清零，因为ZI区域并不在Image中，所以需要程序根据编译器给出的ZI地址及大小来将相应得RAM区域清零。ZI中也是变量，同理：变量不能存在ROM中

　　在程序运行的最初阶段，RO中的指令完成了这两项工作后C程序才能正常访问变量。否则只能运行不含变量的代码。

　　说了上面的可能还是有些迷糊，RO，RW和ZI到底是什么，下面我将给出几个例子，最直观的来说明RO，RW，ZI在C中是什么意思。