计算机体系结构与汇编语言 - 悦读

计算机体系结构与汇编语言

前言

这篇文章主要介绍：
ARM和X86架构的发展历程
列举常见的汇编指令
提问：为什么采用满递减堆栈?
推荐课程：C语言嵌入式Linux高级编程第2期：计算机体系架构与ARM汇编语言设计视频课程

2.1 计算机体系结构

计算机模型：图灵机（有兴趣可以观看模仿游戏,致敬图灵）
冯·诺依曼与哈弗架构
嵌入式最小系统概念

计算机模型：图灵机

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冯·诺依曼与哈弗架构

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嵌入式最小系统概念

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2.2 X86与ARM架构对比分析

X86架构演变过程
ARM架构演变过程
对比分析及小结

X86架构演变过程

1.早期计算机时代

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2.总线隔离

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3.486时代

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4.现代计算机

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总线升级、cpu频率上升

ARM架构演变过程

AMBA2.0总线

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AMBA3.0总线

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对比分析及小结

总线作用：为了频率同步、提升性能
– 低速设备通过控制器连接总线、CPU通过倍频与总线通信工作
– RAM、显卡高频率、大数据量模块挂高性能主线上
– 串口、打印机、12C等低速设备挂低速总线上
X86总线在CPU外
ARM总线在S0C内部

2.3 C51与ARM架构对比分析

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C51与ARM对比分析

类似的地方

计算机基本架构及基本概念：复位、中断
程序原理和运行过程：程序的编辑、编译、链接、调试
指令的取指、译码、和执行过程
中断的处理过程：响应中断、保护现场和中断退出

ARM和51单片机的区别就是：单片机需要直接操作寄存器，而ARM需要通过配置寄存器来实现

2.4 总线与地址

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x86内存和外设独立编址，不占用CPU寻址空间

2.5 指令集、微架构与编译器

指令集的基本概念

指令集就是架构
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微架构

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编译器

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2.6 ARM体系架构及指令

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infocenter.arm.com可以下载指令集——芯片用户手册——wiki博客
计算机行业、IC行业、电子行业英语词汇

ARM体系结构

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ARM工作模式

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寄存器

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ARM寻址方式

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注意：逻辑移位与算数移位有区别！

ARM栈类型是满递减堆栈

思考

ARM采用满递减堆栈
X86使用满递减堆栈
为什么要使用这种类型的堆栈？

满堆栈就是从两头开始存储，malloc主动申请的从堆这边存，系统分配的从栈那边开始存储

2.7 ARM汇编指令

指令基本格式

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存储器访问指令

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数据传送指令

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算术逻辑运算指令

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跳转指令

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2.8 伪指令

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因为操作码也会占用寄存器位数，剩下存储的位置只有imm8这一部分8bit了，因此，超过255就不能表示了，需要用到伪指令。
使用到相对寻址的有uboot启动、编译链接库的时候。

2.9 ARM汇编程序设计

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2.10 C和汇编混合编程

ATPCS规则

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C语言內嵌汇编

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汇编中调用C程序

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2.11 GNU ARM汇编语言

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2.12 链接脚本

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2.13 嵌入式系统启动流程

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后记

暂且到此，详细内容建议观看课程！

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道可道，非常道；名可名，非常名。无名，天地之始，有名，万物之母。故常无欲，以观其妙，常有欲，以观其徼。此两者，同出而异名，同谓之玄，玄之又玄，众妙之门。

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