ARM微處理器的編程模型之:數據類(lèi)型
3.1 數據類(lèi)型
3.1.1 ARM的基本數據類(lèi)型
ARM采用的是32位架構,ARM的基本數據類(lèi)型有以下3種。
· Byte:字節,8bit。
· Halfword:半字,16bit(半字必須于2字節邊界對齊)。
· Word:字,32bit(字必須于4字節邊界對齊)。
存儲器可以看作是序號為0~232−1的線(xiàn)性字節陣列。圖3.1所示為ARM存儲器的組織結構。
圖3.1 ARM存儲器組織結構
圖3.1所示為存儲器的一小片區域,其中每一個(gè)字節都有惟一的地址。字節可以占用任一位置,圖中給出了幾個(gè)例子。長(cháng)度為1個(gè)字的數據項占用一組4字節的位置,該位置開(kāi)始于4的倍數的字節地址(地址最末兩位為00)。圖3.1中包含了3個(gè)這樣的例子。半字占有兩個(gè)字節的位置,該位置開(kāi)始于偶數字節地址(地址最末一位為0)。
注意 | ① ARM系統結構v4以上版本支持以上3種數據類(lèi)型,v4以前版本僅支持字節和字。 ② 當將這些數據類(lèi)型中的任意一種聲明成unsigned類(lèi)型時(shí),N位數據值表示范圍為0~2n−1的非負數,通常使用二進(jìn)制格式。 ③ 當將這些數據類(lèi)型的任意一種聲明成signed類(lèi)型時(shí),N位數據值表示范圍為−2n−1~2n−1−1的整數,使用二進(jìn)制的補碼格式。 ④ 所有數據類(lèi)型指令的操作數都是字類(lèi)型的,如“ADD r1,r0,#0x1”中的操作數“0x1”就是以字類(lèi)型數據處理的。 ⑤ Load/Store數據傳輸指令可以從存儲器存取傳輸數據,這些數據可以是字節、半字、字。加載時(shí)自動(dòng)進(jìn)行字節或半字的零擴展或符號擴展。對應的指令分別為L(cháng)DR/BSTRB(字節操作)、LDRH/STRH(半字操作)、LDR/STR(字操作)。詳見(jiàn)后面的指令參考。 ⑥ ARM指令編譯后是4個(gè)字節(與字邊界對齊)。Thumb指令編譯后是2個(gè)字節(與半字邊界對齊)。 |
3.1.2 浮點(diǎn)數據類(lèi)型
浮點(diǎn)運算使用在A(yíng)RM硬件指令集中未定義的數據類(lèi)型。
盡管如此,但ARM公司在協(xié)處理器指令空間定義了一系列浮點(diǎn)指令。通常這些指令全部可以通過(guò)未定義指令異常(此異常收集所有硬件協(xié)處理器不接受的協(xié)處理器指令)在軟件中實(shí)現,但是其中的一小部分也可以由浮點(diǎn)運算協(xié)處理器FPA10以硬件方式實(shí)現。
另外,ARM公司還提供了用C語(yǔ)言編寫(xiě)的浮點(diǎn)庫作為ARM浮點(diǎn)指令集的替代方法(Thumb代碼只能使用浮點(diǎn)指令集)。該庫支持IEEE標準的單精度和雙精度格式。C編譯器有一個(gè)關(guān)鍵字標志來(lái)選擇這個(gè)歷程。它產(chǎn)生的代碼與軟件仿真(通過(guò)避免中斷、譯碼和浮點(diǎn)指令仿真)相比既快又緊湊。
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