指令

• 能够指示处理器执行某种运算的命令称为指令

• 指令在内存中以机器码（二进制）的方式存在

• 每一条指令都对应一条汇编

• 程序是指令的有序集合

指令集

• 处理器能识别的指令的集合称为指令集

• 不同架构的处理器指令集不同（比如ARM与X86）

• 指令集是处理器对开发者提供的接口

arm指令集

• arm指令集：所有指令（机器码）都占有32bit（4字节）存储空间

• thumb指令集：所有指令（机器码）都占有16bit（2字节）存储空间

机器码、汇编、C

• 机器码（二进制）是处理器能直接识别的语言，不同的机器码代表不同的运算指令，处理器能够识别哪些机器码是由处理器的硬件设计所决定的，不同处理器机器码不同，所以机器码不可移植

• 汇编语言是机器码的符号化，一个汇编符号就是一条机器码，所以不同处理器汇编也不一样，所以汇编语言也不可移植

• C语言在编译时可以使用不同的编译器将C源码编译成不同架构处理器的汇编语言，所以C语言可以移植

编译流程

• 预处理：.c.h文件、宏展开成一个文件

• 编译：高级语言.c->汇编语言.S

• 汇编：汇编语言.S->机器语言.o

• 链接：多个机器语言.o链接一个可执行文件

• 

arm数据类型

• ARM采用32位架构，基本数据类型有8bit（1字节）、16bit（2字节）、32bit（3字节）三种

• 数据本身是多少位在内存中的起始地址就应该是几个倍数，也就是要字节对齐

  • 比如一个变量是16bit（2字节）的数据类型，那么其在内存中起始地址就需要时2的倍数，比如，0x00、0x02、0x04

  • 比如一个变量是32bit（4字节）的数据类型，那么其在内存中起始地址就需要时4的倍数，比如，0x00、0x04、0x08

字节序

• char类型没有字节序

• 数据0x12345678：1234高十六位、5678低十六位

• 大端对齐：低地址存放高位、高地址存放低位

• 小端对齐：低地址存放低位、高地址存放高位

• ARM一般使用小端对齐

ARM指令存储

• 处理器处于ARM状态时所有指令在内存的起始地址必须是4的整数倍

  • 因为所有指令（机器码）都占有32bit（4字节）存储空间

• 处理器处于Thumb状态时所有指令在内存的起始地址必须是2的整数倍

  • 因为所有指令（机器码）都占有16bit（2字节）存储空间

User：非特权模式，在执行上层的应用程序时处于该模式

• 除此模式外均为特权模式（高权限）

• 权限比较低，防止用户误操作

• 执行上层应用程序

• 用户态

FIQ：当一个高优先级中断产生后将进入该模式

• 属于异常模式

• 执行硬件中断请求程序

IRQ：当一个低优先级中断产生后将进入该模式

• 属于异常模式

• 执行硬件中断请求程序

SVC：当复位或执行软中断指令后将进入该模式

• 属于异常模式

• 执行初始化程序

Abort：当产生存取异常时将进入该模式

• 属于异常模式

• 例如指针错误

Undef：当执行未定义的指令时将进入该模式

• 属于异常模式

• 例如机器码错误，译码器不识别

System：使用和User模式相同寄存器集的特权模式

Monitor：为了安全而扩展出的用于执行安全监控代码的模式