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Páginas: 11 (2670 palabras)
Publicado: 22 de mayo de 2013
ARM
1. PRINCIPIOS BÁSICOS DE FUNCIONAMIENTO.
ARM incluye características propias de la arquitectura RISC, aunque no todas:
Arquitectura de carga y almacenamiento de datos.
Prevención de accesos no alineados a memoria.
Archivo de registro uniforme de 16 x 32 bits.
Ancho de instrucciones fijado en 32 bits, a fin de facilitar el desciframiento y la segmentación (aunque a costa de undecrecimiento en la densidad del código).
Todas las instrucciones ejecutables en un único ciclo de reloj.
Asimismo, dispone de características personales:
Ejecución condicional de un amplio abanico de instrucciones. Esto permite compensar y suplir la falta de un predictor de salto, así como reducir los saltos indirectos.
Las instrucciones aritméticas alteran los registros de estado (banderas)sólo cuando se confirma la voluntad de hacerlo.
Circuito de desplazamiento de bits (de tamaño 32) que puede usarse sin penalización con la mayoría de instrucciones y cálculos de direcciones.
Potentes modos de direccionamiento indexado, con un modo de direccionamiento simple.
Registro de enlaces para efectuar llamadas a funciones de forma rápida.
Veloz subsistema de interrupciones, con dos nivelesde prioridad, formado por bancos de registros para intercambio de datos.
ARM posee 37 registros en total, todos de 32 bits:
30 de propósito general
1 para el estado actual del programa (CPSR)
5 para almacenar estados del programa en ejecución, entre los que están:
1 para el Puntero de Pila (SP) [r13]
1 para el Registro de Enlace (LR) [r14]
1 para el Contador de Programa (PC) [r15]Estos registros están dispuestos en bancos de memoria, que pueden estar visibles o no para El procesador, dependiendo del modo de ejecución en el que se encuentre:
FIQ: Interrupciones rápidas
IRQ: Interrupciones de propósito general
Supervisor: Modo protegido para el S. Operativo
Abort: Para implementaciones de memoria virtual o memoria protegida
Undefined: Emulación de coprocesadores
User: Modode ejecución normal
System: Ejecución de tareas privilegiadas del S. Operativo
Los cinco primeros modos gestionan las excepciones, y su acceso es automático. El modo
System se implementó a partir de la Versión 4 de la arquitectura ARM. Habitualmente, los programas en ejecución utilizan el modo User para ejecutarse. De cualquier forma, sea cual sea el modo actual, el procesador siempre tendráa su disposición 15 registros de propósito general, uno o dos registros de estado, y el Contador de Programa.
2. REPASO HISTÓRICO Y EVOLUCIÓN
El diseño del ARM comenzó en 1983 como un proyecto de desarrollo en la empresa Acorn Computers. Roger Wilson y Steve Furber lideraban el equipo, cuya meta era, originalmente, el desarrollo de un procesador avanzado, pero con una arquitectura similar ala del MOS 6502. La razón era que Acorn tenía una larga línea de ordenadores personales basados en dicho micro, por lo que tenía sentido desarrollar uno con el que los desarrolladores se sintieran cómodos. El equipo terminó el diseño preliminar y los primeros prototipos del procesador en el año 1985, al que llamaron ARM1. La primera versión utilizada comercialmente se bautizó como ARM2 y se lanzóen el año 1986.
A finales de los años 80, Apple Computer comenzó a trabajar con Acorn en nuevas versiones del núcleo ARM. En 1990 En Acorn se dieron cuenta de que el hecho de que el fabricante de un procesador fuese también un fabricante de ordenadores podría echar para atrás a los clientes, por lo que se decidió crear una nueva compañía llamada Advanced RISC Machines, que sería la encargadadel diseño y gestión de las nuevas generaciones de procesadores ARM.
Este trabajo derivó en el ARM6, presentado en 1991. Apple utilizó el ARM 610, basado en el anterior como procesador básico para su innovador PDA, el Apple Newton. Por su parte, Acorn lo utilizó en1994 como procesador principal en su RiscPC.
La mayor utilización de la tecnología ARM se alcanzó con el procesador ARM7TDMI,...
ARM
1. PRINCIPIOS BÁSICOS DE FUNCIONAMIENTO.
ARM incluye características propias de la arquitectura RISC, aunque no todas:
Arquitectura de carga y almacenamiento de datos.
Prevención de accesos no alineados a memoria.
Archivo de registro uniforme de 16 x 32 bits.
Ancho de instrucciones fijado en 32 bits, a fin de facilitar el desciframiento y la segmentación (aunque a costa de undecrecimiento en la densidad del código).
Todas las instrucciones ejecutables en un único ciclo de reloj.
Asimismo, dispone de características personales:
Ejecución condicional de un amplio abanico de instrucciones. Esto permite compensar y suplir la falta de un predictor de salto, así como reducir los saltos indirectos.
Las instrucciones aritméticas alteran los registros de estado (banderas)sólo cuando se confirma la voluntad de hacerlo.
Circuito de desplazamiento de bits (de tamaño 32) que puede usarse sin penalización con la mayoría de instrucciones y cálculos de direcciones.
Potentes modos de direccionamiento indexado, con un modo de direccionamiento simple.
Registro de enlaces para efectuar llamadas a funciones de forma rápida.
Veloz subsistema de interrupciones, con dos nivelesde prioridad, formado por bancos de registros para intercambio de datos.
ARM posee 37 registros en total, todos de 32 bits:
30 de propósito general
1 para el estado actual del programa (CPSR)
5 para almacenar estados del programa en ejecución, entre los que están:
1 para el Puntero de Pila (SP) [r13]
1 para el Registro de Enlace (LR) [r14]
1 para el Contador de Programa (PC) [r15]Estos registros están dispuestos en bancos de memoria, que pueden estar visibles o no para El procesador, dependiendo del modo de ejecución en el que se encuentre:
FIQ: Interrupciones rápidas
IRQ: Interrupciones de propósito general
Supervisor: Modo protegido para el S. Operativo
Abort: Para implementaciones de memoria virtual o memoria protegida
Undefined: Emulación de coprocesadores
User: Modode ejecución normal
System: Ejecución de tareas privilegiadas del S. Operativo
Los cinco primeros modos gestionan las excepciones, y su acceso es automático. El modo
System se implementó a partir de la Versión 4 de la arquitectura ARM. Habitualmente, los programas en ejecución utilizan el modo User para ejecutarse. De cualquier forma, sea cual sea el modo actual, el procesador siempre tendráa su disposición 15 registros de propósito general, uno o dos registros de estado, y el Contador de Programa.
2. REPASO HISTÓRICO Y EVOLUCIÓN
El diseño del ARM comenzó en 1983 como un proyecto de desarrollo en la empresa Acorn Computers. Roger Wilson y Steve Furber lideraban el equipo, cuya meta era, originalmente, el desarrollo de un procesador avanzado, pero con una arquitectura similar ala del MOS 6502. La razón era que Acorn tenía una larga línea de ordenadores personales basados en dicho micro, por lo que tenía sentido desarrollar uno con el que los desarrolladores se sintieran cómodos. El equipo terminó el diseño preliminar y los primeros prototipos del procesador en el año 1985, al que llamaron ARM1. La primera versión utilizada comercialmente se bautizó como ARM2 y se lanzóen el año 1986.
A finales de los años 80, Apple Computer comenzó a trabajar con Acorn en nuevas versiones del núcleo ARM. En 1990 En Acorn se dieron cuenta de que el hecho de que el fabricante de un procesador fuese también un fabricante de ordenadores podría echar para atrás a los clientes, por lo que se decidió crear una nueva compañía llamada Advanced RISC Machines, que sería la encargadadel diseño y gestión de las nuevas generaciones de procesadores ARM.
Este trabajo derivó en el ARM6, presentado en 1991. Apple utilizó el ARM 610, basado en el anterior como procesador básico para su innovador PDA, el Apple Newton. Por su parte, Acorn lo utilizó en1994 como procesador principal en su RiscPC.
La mayor utilización de la tecnología ARM se alcanzó con el procesador ARM7TDMI,...
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