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  • 在ARM汇编优化中,NEON寄存器清零,比较简单的两种方法,也比较实用,特记录以备忘。 1、写法一: 使用vdup指令 mov r5, #0 vdup.8 d0, r5 2、写法二:使用vmov指令 vmov.i8 d0, #0 THE END! ...

    DATE: 2019-8-5


    前言

    在ARM汇编优化中,NEON寄存器清零,比较简单的两种方法,也比较实用,特记录以备忘。

    1、写法一: 使用vdup指令

    mov		r5, #0
    vdup.8	d0,	r5
    

    2、写法二:使用vmov指令

    vmov.i8	d0,	#0
    

    THE END!

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  • ARM处理器工作模式一共 7 : USR 模式  正常用户模式,程序正常执行模式 FIQ模式(Fast Interrupt Request)  处理快速中断,支持高速数据传送或通道处理 IRQ模式  处理普通中断 SVC模式...

    ARM处理器工作模式一共有 7 种 :

    USR  模式
        正常用户模式,程序正常执行模式
    FIQ模式(Fast Interrupt Request)
         处理快速中断,支持高速数据传送或通道处理
    IRQ模式
         处理普通中断
    SVC模式(Supervisor)
         操作系统保护模式,处理软件中断swi  reset

    ABT  中止(Abort mode){数据、指令}

        处理存储器故障、实现虚拟存储器和存储器保护
    UND 未定义(Undefined)
        处理未定义的指令陷阱,支持硬件协处理器的软件仿真
    SYS 系统模式(基本上=USR)(System)
        运行特权操作系统任务


    用户模式和特权模式

    除了用户模式之外的其他6种处理器模式称为特权模式

     特权模式下,程序可以访问所有的系统资源,也可以任意地进行处理器模式的切换

    特权模式中,除系统模式外,其他5种模式又称为异常模式

    大多数的用户程序运行在用户模式下,此时,应用程序不能够访问一些受操作系统保护的系统资源,应用程序也不能直接进行处理器模式的切换。

     用户模式下,当需要进行处理器模式切换时,应用程序可以产生异常处理,在异常处理中进行处理器模式的切换。


    ARM处理的工作状态



    在 ARM 处理器中,内核同时支持 32 位的 ARM 指令 和 16 位的 Thumb 指令。

    对于 ARM 指令来说,所有的指令长度都是 32 位,并且执行周期大多为单周期,指令都是有条件执行的。

    而 THUMB 指令的特点如下:

            1,指令执行条件经常不回使用。

            2,源寄存器与目标寄存器经常是相同的。

            3,使用的寄存器数量比较少。

            4,常数的值比较小。

            5,内核中的桶式移动器(barrel shifter)经常是不使用的。

    也就是说 16 位的 Thumb 指令一般可以完成 和 32 位 ARM 指令相同的任务。

    ARM指令和 THUMB指令的关系:

    THUMB指令是ARM指令的子集
    可以相互调用,只要遵循一定的调用规则
    Thumb指令与ARM指令的时间效率和空间效率关系为:
            存储空间约为ARM代码的60%~70%
            指令数比ARM代码多约30%~40%
            存储器为32位时ARM代码比Thumb代码快约40%
            存储器为16位时Thumb比ARM代码快约40~50%
            使用Thumb代码,存储器的功耗会降低约30%


    ARM指令和 THUMB指令之间切换(Interworking)的基本概念和切换时的子函数调用

     处理器模式可以通过软件进行切换,也可以通过外部中断或者异常处理过程进行切换。

    当应用程序发生异常中断时,处理器进入相应的异常模式。在每一种异常模式下都有一组寄存器,供相应的异常处理程序使用,这样就可以保证在进入异常模式时,用户模式下的寄存器不被破坏。

     系统模式并不是通过异常进入的,它和用户模式具有完全一样的寄存器。但是系统模式属于特权模式,可以访问所有的系统资源,也可以直接进行处理器模式切换。它主要供操作系统任务使用。通常操作系统的任务需要访问所有的系统资源,同时该任务仍然使用用户模式的寄存器组,而不是使用异常模式下相应的寄存器组,这样可以保证当异常中断发生时任务状态不被破坏。


    Thumb指令低密度及窄存储器时性能高的特点使得其在大多数基于 C 代码的系统汇中有非常广泛的应用,但是有些场合中系统只能使用 ARM 指令,比如:

        1,如果对于速度有比较高的要求,ARM指令在宽存储器中会提供更高的性能。

        2,某些功能只能由 ARM 指令来实现,比如:

                访问 CPSR 寄存器来 使能/禁止 中断或改变处理器工作模式;

                访问协处理器CP15;

                执行 C 代码不支持的 DSP 算术指令;

                异常中断(Exception)处理。在进入异常中断后,内核自动切换到 ARM 状态。即在异常中断处理程序人口的一些指令是ARM指令,然后根据需要,程序可以切换到 Thumb 工作状态,在异常中断处理程序返回前,程序在切换到 ARM 工作状态。

    注:当处理器处于Thumb状态时发生异常(如IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI等),则异常处理返回时,自动切换到Thumb状态。

                ARM 处理器总是 从 ARM 工作状态开始执行的。因此,如果要在调试器重运行 Thumb 程序,必须为 该 Thumb 程序添加一个 ARM程序头,然后再切换到Thumb工作状态,调用该 Thumb程序。

               


    在实际系统中,内核状态需要经常的切换(Interworkong)来满足系统性能要求。具体的切换是通过 Branch Exchange,即 BX 指令来实现的。指令格式为:

            Thumb 工作状态        BX                      Rn

            ARM     工作状态        BX     Rn

            其中Rn可以是寄存器 R0 ~ R15 中的任意一个。指令可以通过将寄存器Rn的内容,拷贝到程序计数器 PC 来完成在 4GB地址空间中的绝对跳转,如果操作数寄存器的状态位 Bit0 = 0,则进入 ARM 工作状态;如果 Bit0 = 1,则进入 Thumb 工作状态。


    ARM寄存器一共有 37 个寄存器


    ARM处理器工作工作模式下的寄存器:


    不分组寄存器R0~R7
              在所有的运行模式下,未分组寄存器都指向同一个物理寄存器,他们未被系统用作特殊的用途,因此,在中断或异常处理进行运行模式转换时,由于不同的处理器运行模式均使用相同的物理寄存器,可能会造成寄存器中数据的破坏,这一点在进行程序设计时应引起注意。


    分组寄存器R8~R12
    每次所访问的物理寄存器与处理器当前的运行模式有关
    R8~R12:每个寄存器对应两个不同的物理寄存器
    当使用fiq模式时,访问寄存器R8_fiq~R12_fiq
    当使用除fiq模式以外的其他模式时,访问寄存器R8_usr~R12_usr。


    R13、R14:每个寄存器对应6个不同的物理寄存器
    其中的一个是用户模式与系统模式共用,另外5个物理寄存器对应于其他5种不同的运行模式
    采用以下的记号来区分不同的物理寄存器:
    R13_
    R14_
    mode为以下几种之一:usr、fiq、irq、svc、abt、und。


    堆栈指针—R13/sp

    R13在ARM指令中常用作堆栈指针,但这只是一种习惯用法,用户也可使用其他的寄存器作为堆栈指针。
        sub    sp, sp, #4       ;reserved for PC
        stmfd    sp!, {r8-r9}

    由于处理器的每种运行模式均有自己独立的物理寄存器R13,在初始化部分,都要初始化每种模式下的R13,这样,当程序的运行进入异常模式时,可以将需要保护的寄存器放入R13所指向的堆栈,而当程序从异常模式返回时,则从对应的堆栈中恢复。

    子程序连接寄存器—R14/lr

    R14也称作子程序连接寄存器或连接寄存器LR。当执行BL子程序调用指令时,可以从R14中得到R15(程序计数器PC)的备份。其他情况下,R14用作通用寄存器。

    在每一种运行模式下,都可用R14保存子程序的返回地址,当用BL或BLX指令调用子程序时,将PC的当前值拷贝给R14,执行完子程序后,又将R14的值拷贝回PC,即可完成子程序的调用返回。

                    BL    SUB1
                    ……
        SUB1:    
                    ……
                    MOV PC,LR        /*完成子程序返回等    同于BX LR    */

    程序计数器—R15/PC

    虽然 R15 也可以用作通用寄存器,但要注意有一些特殊限制,如果违法了这些限制,指令执行的结果将是不可预料的。


    程序状态寄存器(CPSR/SPSR)
    CPSR(当前程序状态寄存器)
    SPSR(备份的程序状态寄存器)

    所有处理器模式下都可访问当前的程序状态寄存器CPSR。

    CPSR:程序状态寄存器(current program status register) (当前程序状态寄存器),在任何处理器模式下被访问。它包含了条件标志位、中断禁止位、当前处理器模式标志以及其他的一些控制和状态位。
    CPSR在用户级编程时用于存储条件码。

       SPSR:程序状态保存寄存器(saved program status register),每一种处理器模式下都有一个状态寄存器SPSR,SPSR用于保存CPSR的状态,以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。当特定 的异常中断发生时,这个寄存器用于存放当前程序状态寄存器的内容。在异常中断退出时,可以用SPSR来恢复CPSR。由于用户模式和系统模式不是异常中断 模式,所以他没有SPSR。当用户在用户模式或系统模式访问SPSR,将产生不可预知的后果。

    CPSR格式如下所示。SPSR和CPSR格式相同



    程序状态寄存器的条件码标志

    N、Z、C、V均为条件码标志位。它们的内容可被算术或逻辑运算的结果所改变,并且可以决定某条指令是否被执行
    在ARM状态下,绝大多数的指令都是有条件执行的。
    在Thumb状态下,仅有分支指令是有条件执行的。

    状态寄存器的低8位(I、F、T和M[4:0])称为控制位,发生异常时这些位可以被改变。如果处理器运行特权模式,这些位也可以由程序修改。

    中断禁止位I、F:
    I=1   禁止IRQ中断;
    F=1   禁止FIQ中断。

     T标志位:该位反映处理器的运行状态
    ARM体系结构v5及以上的版本的T系列处理器,当该位为1时,程序运行于Thumb状态,否则运行于ARM状态。
    ARM体系结构v5及以上的版本的非T系列处理器,当该位为1时,执行下一条指令以引起未定义的指令异常;当该位为0时,表示运行于ARM状态。
    运行模式位M[4:0]是模式位,决定处理器的运行模式



    THUMB状态下的寄存器组织


    Thumb与ARM状态下的寄存器关系

    出处:http://blog.chinaunix.net/uid-28458801-id-3494646.html

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  • 唯独串口3无论怎么初始化寄存器都都全为0,在网上查找的时候发现一个兄弟是搞错芯片了,他的芯片没有串口3所以无法初始化链接在此但是我用的芯片是STM32F103RE系列是4个串口的! 因为我的串口3是串口1移植过来的,...

    串口是我们开发过程中最常用的通信接口之一,今天在开发的时候发现串口1和2都可以正常的初始化,唯独串口3无论怎么初始化寄存器都都全为0,在网上查找的时候发现一个兄弟是搞错芯片了,他的芯片没有串口3所以无法初始化链接在此但是我用的芯片是STM32F103RE系列是有4个串口的!

    因为我的串口3是串口1移植过来的,串口2是别人写的驱动,后来经过仔细查看比对,感觉肯定是时钟没有初始化,经过查看参考手册果然如此
    在这里插入图片描述
    在移植的时候不仅要把USARTX这些参数改过来,同时要注意自己外设是挂在哪条时钟总线上的!
    在这里插入图片描述
    下面的才是正确的
    在这里插入图片描述

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  • 寄存器

    千次阅读 2018-08-08 18:37:35
    在中央处理器的控制部件中,包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中,存器累加器(ACC)  2.包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器  3.分类 数据寄存器- 用来储存...

           1.寄存器是中央处理器内的组成部分。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件,它们可用来暂存指令、数据和地址。在中央处理器的控制部件中,包含的寄存器有指令寄存器(IR)和程序计数器(PC)。在中央处理器的算术及逻辑部件中,存器有累加器(ACC)

           2.包括通用寄存器、专用寄存器和控制寄存器

          3.分类

    数据寄存器- 用来储存整数数字(参考以下的浮点寄存器)。在某些简单/旧的CPU,特别的数据寄存器是累加器,作为数学计算之用。

    地址寄存器- 持有存储器地址,用来访问存储器。在某些简单/旧的CPU里,特别的地址寄存器是索引寄存器(可能出现一个或多个)。

    通用目的寄存器(GPRs) - 可以保存数据或地址两者,也就是说它们是结合数据/地址 寄存器的功用。

    浮点寄存器(FPRs) - 用来储存浮点数字。

    常数寄存器- 用来持有只读的数值(例如0、1、圆周率等等)。

    向量寄存器- 用来储存由向量处理器运行SIMD(Single Instruction, Multiple Data)指令所得到的数据。

    特殊目的寄存器- 储存CPU内部的数据,像是程序计数器(或称为指令指针),堆栈寄存器,以及状态寄存器(或称微处理器状态字组)。

    指令寄存器 register)- 储存现在正在被运行的指令。

    索引寄存器(index register)- 是在程序运行时用来更改运算对象地址之用。

    PORT1的控制寄存器PORT1的控制寄存器在某些架构下,模式指示寄存器(也称为“机器指示寄存器”)储存和设置跟处理器自己有关的数据。由于他们的意图目的是附加到特定处理器的设计,因此他们并不被预期会成为微处理器世代之间保留的标准。

    有关从随机存取存储器提取信息的寄存器与CPU(位于不同芯片的储存寄存器集合)

    存储器缓冲寄存器(Memory buffer register)

    存储器数据寄存器(Memory data register)

    存储器地址寄存器(Memory address register)

    存储器型态范围寄存器(Memory Type Range Registers)[1]

    向量寄存器[2]

    4.工作原理

    1、一个典型的CPU由运算器、控制器、寄存器等器件组成,这些器件靠内部总线相连。

    区别:

    内部总线实现CPU内部各个器件之间的联系。

    外部总线实现CPU和主板上其它器件的联系。

    8086CPU有14个寄存器 它们的名称为:

       AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、BP、

       IP、CS、SS、DS、ES、PSW。

    8086CPU所有的寄存器都是16位的,可以存放两个字节,一个字节8位。

    AX、BX、CX、DX 通常用来存放一般性数据被称为通用寄存器。

    一个16位寄存器所能存储的数据的最大值为多少? 

    因为每一位存放的数据是0或1,那么最大的数值自然就是 1111 1111 1111 1111(2),也就是2^16-1。

     

    2、通用寄存器(重点)

    8086上一代CPU中的寄存器都是8位的,为保证兼容性,

    这四个寄存器都可以分为两个独立的8位寄存器使用。
    AX可以分为AH和AL;
    BX可以分为BH和BL;
    CX可以分为CH和CL;
    DX可以分为DH和DL。

    AX的低8位(0位~7位)构成了AL寄存器,高8位(8位~15位)构成了AH寄存器。

    AH和AL寄存器是可以独立使用的8位寄存器,如果当成是8位寄存器使用,那么他们就是独立的,没有任何关系。

    一个8位寄存器所能存储的数据的最大值是多少?二进制数值 1111 1111 ,也就是 2^8-1。

    3、字在寄存器中的存储

    注意:在进行数据传送或运算时,要注意指令的操作数的位数要匹配。

    4、物理地址的表示(重点)

    CPU访问内存单元时要给出内存单元的地址,所有的内存单元构成的存储空间是一个一维的线性空间。

    我们将这个唯一的地址称为物理地址。

    不同的CPU有不同的形成物理地址的方式。

    (1)16位结构的CPU

    8086内部为16位结构,它只能传送16位的地址,表现出的寻址能力却只有64K。

    8086外部有20位地址总线,可传送20位地址,寻址能力为1M。

    那么,8086CPU如何用内部16位的数据,转换成20位的地址呢?

    8086CPU采用一种在内部用两个16位地址合成的方法来形成一个20位的物理地址。

    段地址+偏移地址 -> 地址加法器 -> 20位的物理地址。

    地址加法器合成物理地址的方法:段地址×16+偏移地址=物理地址

    “段地址×16”有一个更为常用的说法就是数据左移4位。(二进制位)

    二进制的数据左移4位,意味着乘以2^4=16。

    这样做的目的主要是为了弥补内部总线16位的缺陷而设计的。

    5、关于段空间

    内存没有分段,段的划分来自于CPU,

    由于8086CPU用“(段地址×16)+偏移地址=物理地址”的方式给出内存单元的物理地址,

    使得我们可以用分段的方式来管理内存。

    以后,在编程时可以根据需要,将若干地址连续的内存单元看作一个段,

    用段地址×16定位段的起始地址(基础地址),用偏移地址定位段中的内存单元。

    (1)段地址×16 必然是 16的倍数,所以一个段的起始地址也一定是16的倍数;

    (2)偏移地址为16位,16 位地址的寻址能力为 64K,所以一个段的长度最大为64K。

    CPU可以用不同的段地址和偏移地址形成同一个物理地址。

    如果给定一个段地址,仅通过变化偏移地址来进行寻址,最多可以定位多少内存单元?

    因为偏移地址16位,变化范围为0~FFFFH,仅用偏移地址来寻址最多可寻64K个内存单元。

    比如:给定段地址1000H,用偏移地址寻址,CPU的寻址范围为:10000H~1FFFFH。

    6、地址的描述

    在8086PC机中,存储单元的地址用两个元素来描述。即段地址和偏移地址。

    “数据在21F60H内存单元中。”对于8086PC机的两种描述:

    (a)数据存在内存2000:1F60单元中;

    (b)数据存在内存的2000段中的1F60H单元中。

    可根据需要,将地址连续、起始地址为16的倍数的一组内存单元定义为一个段。

     

    7、段寄存器就是提供段地址的。

    8086CPU有4个段寄存器: CS、DS、SS、ES。

    CS和IP是8086CPU中最关键的寄存器,它们指示了CPU当前要读取指令的地址。

    CS为代码段寄存器,IP为指令指针寄存器。

    在 8086CPU 加电启动或复位后( 即 CPU刚开始工作时)CS和IP被设置为CS=FFFFH,IP=0000H。

    即在8086PC机刚启动时,CPU从内存FFFF0H单元中读取指令执行。

    FFFF0H单元中的指令是8086PC机开机后执行的第一条指令。

    8、修改CS,IP

    mov指令不能用于设置CS、IP的值,8086CPU没有提供这样的功能。

    8086CPU为CS、IP提供了另外的指令来改变它们的值:转移指令

    JMP 段地址:偏移地址

    JMP 2AE3:3

    功能:用指令中给出的段地址修改CS,偏移地址修改IP。CS = 2AE3H, IP = 0003H。

    仅修改IP的内容:

    jmp 某一合法寄存器

    jmp ax   (类似于 mov IP,ax)

    功能:用寄存器中的值修改IP。

    8086机中,任意时刻,CPU将CS:IP指向的内容当作指令执行。

    9、关于debug指令(Win7没有这个指令,XP才有)

    R命令查看、改变CPU寄存器的内容;

    D命令查看内存中的内容;

    E命令改写内存中的内容;

    U命令将内存中的机器指令翻译成汇编指令;

    T命令执行一条机器指令;

    A命令以汇编指令的格式在内存中写入一条机器指令。

     

     

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    定义一个指向寄存器地址的指针原理:利用强制类型转换将寄存器的地址强转为一个指向无符号整形的指针,并将其赋给一个指针变量。之后的操作可以转换为对指针的操作。unsigned int * GPX2CON = (unsigned int *)0x...
  • 寄存器总结之通用寄存器

    千次阅读 2020-09-15 16:34:02
    8086CPU14个寄存器,他们的名称为: AX、CX、CX、DX、SI、DI、SP、BP、IP、CS、SS、DS、ES、PSW (简单理解1+1把1放AX,2放BX,加起来的和放在CX) 8086CPU所有的寄存器都是16位的,可以存放个字节。 8086...
  • 寄存器寻址

    万次阅读 2017-04-05 20:24:06
    总共14个16位寄存器,8个8位寄存器。   通用寄存器:  数据寄存器:  AH(8位) AL(8位) AX(16位) (AX和AL又称累加器)  BH(8位) BL(8位) BX(16位) (BX又称基址寄存器,唯一作为存储器指针使用寄存器...
  • arm9多少个寄存器

    千次阅读 2020-03-22 11:17:17
    ARM920T31个通用的32位寄存器和6个程序状态寄存器,这37个寄存器分为7组,进入某个工作模式时就使用它的那组寄存器。有些寄存器,不同的工作模式下自己的副本,当切换到另一个工作模式时,那个工作模式的寄存器...
  • ARM寄存器分类

    千次阅读 2019-07-19 15:43:42
    所有的寄存器编排重叠的分组,当前的处理器模式决定使用一个分组。在任何时候,15个通用寄存器 (R0 ~ R14),一个或个状态寄存器和程序计数器是可见的。如下表所示,每一列显示在指定处理器模式下 的那些通用...
  • 寄存器(通用寄存器

    千次阅读 2017-01-05 14:27:24
    因为学习使用的是王爽的《汇编语言(第3版)》,因此也只能提到8086CPO的寄存器。...8086的通用寄存器有AX、BX、CX、DX4个,16位,可存放个字节,可分为高8位和低8位。例如: 这里需要注意的是
  • 寄存器介绍

    千次阅读 2016-12-09 16:25:02
    2个变址和指针寄存器(ESI和EDI) 2个指针寄存器(ESP和EBP) 6个段寄存器(ES、CS、SS、DS、FS和GS) 1个指令指针寄存器(EIP) 1个标志寄存器(EFlags) 1、数据寄存器 数据寄存器主要用来保存操作数和运算结果等信息,...
  • ARM寄存器

    千次阅读 2017-06-21 15:12:02
    31个通用寄存器用X0到X30来表示,个特殊寄存器是SP和ZR。 SP是栈指针,其内容是栈底的地址,必须满足16字节对齐的条件,否则无法使用。例如: ADD SP, SP, #8 这种用法是错误的,因为所得到的SP不满足16字节...

空空如也

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寄存器有哪两种