了解ARM架构

ARM架构的进化史

MPU和MMU

电脑和数码产品所使用的处理器几乎清一色地都带MMU。但是MMU也引入了不确定性，这有时是嵌入式领域——尤其是实时系统不可接受的。然而对于安全关键（safety‐critical）的嵌入式系统，还是不能没有内存的分区保护的。为解决矛盾，于是就有了MPU。可以把MPU认为是MMU的功能子集，它只支持分区保护，不支持具有“定位决定性”的虚拟内存机制。

ARM指令集和Thumb指令集

由于历史原因（从ARM7TDMI开始），ARM处理器一直支持两种形式上相对独立的指令集，它们分别是：

• 32位的ARM指令集。对应处理器状态：ARM状态
• 16位的Thumb指令集。对应处理器状态：Thumb状态。

这两种指令集也对应了两种处理器执行状态。在程序的执行过程中，处理器可以动态地在两种执行状态之中切换。实际上，Thumb指令集在功能上是ARM指令集的一个子集，但它能带来更高的代码密度，给目标代码减肥。

Thumb-2指令集

Thumb‐2 是16位Thumb指令集的一个超集，在Thumb‐2中，16位指令首次与32位指令并存，结果在Thumb状态下可以做的事情一下子丰富了许多，同样工作需要的指令周期数也明显下降。