ARM微處理器的編程模型之:數(shù)據(jù)類型
3.1 數(shù)據(jù)類型
3.1.1 ARM的基本數(shù)據(jù)類型
ARM采用的是32位架構,ARM的基本數(shù)據(jù)類型有以下3種。
· Byte:字節(jié),8bit。
· Halfword:半字,16bit(半字必須于2字節(jié)邊界對齊)。
· Word:字,32bit(字必須于4字節(jié)邊界對齊)。
存儲器可以看作是序號為0~232−1的線性字節(jié)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(qū)域,其中每一個字節(jié)都有惟一的地址。字節(jié)可以占用任一位置,圖中給出了幾個例子。長度為1個字的數(shù)據(jù)項占用一組4字節(jié)的位置,該位置開始于4的倍數(shù)的字節(jié)地址(地址最末兩位為00)。圖3.1中包含了3個這樣的例子。半字占有兩個字節(jié)的位置,該位置開始于偶數(shù)字節(jié)地址(地址最末一位為0)。
注意 | ① ARM系統(tǒng)結構v4以上版本支持以上3種數(shù)據(jù)類型,v4以前版本僅支持字節(jié)和字。 ② 當將這些數(shù)據(jù)類型中的任意一種聲明成unsigned類型時,N位數(shù)據(jù)值表示范圍為0~2n−1的非負數(shù),通常使用二進制格式。 ③ 當將這些數(shù)據(jù)類型的任意一種聲明成signed類型時,N位數(shù)據(jù)值表示范圍為−2n−1~2n−1−1的整數(shù),使用二進制的補碼格式。 ④ 所有數(shù)據(jù)類型指令的操作數(shù)都是字類型的,如“ADD r1,r0,#0x1”中的操作數(shù)“0x1”就是以字類型數(shù)據(jù)處理的。 ⑤ Load/Store數(shù)據(jù)傳輸指令可以從存儲器存取傳輸數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以是字節(jié)、半字、字。加載時自動進行字節(jié)或半字的零擴展或符號擴展。對應的指令分別為LDR/BSTRB(字節(jié)操作)、LDRH/STRH(半字操作)、LDR/STR(字操作)。詳見后面的指令參考。 ⑥ ARM指令編譯后是4個字節(jié)(與字邊界對齊)。Thumb指令編譯后是2個字節(jié)(與半字邊界對齊)。 |
3.1.2 浮點數(shù)據(jù)類型
浮點運算使用在ARM硬件指令集中未定義的數(shù)據(jù)類型。
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指令。通常這些指令全部可以通過未定義指令異常(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)在軟件中實現(xiàn),但是其中的一小部分也可以由浮點運算協(xié)處理器FPA10以硬件方式實現(xiàn)。
另外,ARM公司還提供了用C語言編寫的浮點庫作為ARM浮點指令集的替代方法(Thumb代碼只能使用浮點指令集)。該庫支持IEEE標準的單精度和雙精度格式。C編譯器有一個關鍵字標志來選擇這個歷程。它產(chǎn)生的代碼與軟件仿真(通過避免中斷、譯碼和浮點指令仿真)相比既快又緊湊。
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