ARM体系中的存储系统

关于ARM体系的存储系统，在后面章节会有详细的介绍。这里仅仅介绍ARM编程模型中与存储系统相关的一些概念。

ARM体系中的存储空间：

ARM体系中使用单一的地址空间。该地址空间的大小为2的32次方个8位字节。这些字节单元的地址都是无符号的32位数值，取值范围是0~2^32 - 1。

ARM的地址空间也能够看做是2^30个32位的字单元，这些字单元的地址能够被4整除，也就是说，该地址的低两位为0b00。地址为A的字数据包括地址为A+一、A+二、A+3四个字节单元的内容。

各个存储单元的地址做为32位的无符号数，能够进行常规的整数运算。这些运算的结果进行2^32取模。也就是说，运算结果发生上溢处和下溢处时，地址将会发生卷绕。

ARM存储器格式：

在ARM体系中，每一个字单元中包含4个字节单元或2个半字单元；一个半字单元包含两个字单元。可是在字单元中，4个字节哪个是高位字节，哪个是低位字节，则有两种不一样的格式：Big-endian格式和Little-endian格式。

在Big-endian格式中，对于地址为A的字单元，包括字节单元A、A+一、A+二、A+3，其中字节单元由高位到低位字节顺序为A、A+一、A+二、A+3；这种存储器格式以下表所示。

Big-endian格式的存储系统

字单元A
半字单元A	半字单元A+2
31~24	23~16	15~8	7~0
字节单元A	字节单元A+1	字节单元A+2	字节单元A+3

在Little-endian格式中，地址为A的字单元包括字节单元A、A+一、A+二、A+3；其中字节单元由高位到低位字节顺序为A+三、A+二、A+一、A；地址为A的字单元包括半字A、A+2，其中半字单元由高到底位字节顺序为A+二、A；这种存储格式以下表所示。

Little-endian格式的存储系统

字单元A
半字单元A+2	半字单元A
31~24	23~16	15~8	7~0
字节单元A+3	字节单元A+2	字节单元A+1	字节单元A

非对齐的存储访问操做：

在ARM中，一般但愿字单元的地址是对齐的，半字单元的地址是半字对齐的。在存储访问操做中，若是存储单元的地址没有遵照对齐规则，则称为非对齐的存储访问操做。

指令预取和自修改代码：

在ARM中容许指令预取。在CPU执行当前指令的同时，能够从存储器中预取其后若干条指令，具体预取多少条指令，不一样的ARM实现中有不一样的数值。

预取的指令并不必定可以获得执行。好比当前指令执行完后，若是发生了中断异常，程序将会跳转到异常中断处理程序处执行，当前预取指令将被抛弃，或者若是执行了跳转指令，则当前预取的指令也将被抛弃。

正如在不一样的ARM实现中，预取的指令条数可能不一样，当发生程序跳转时，不一样的ARM实现中采用的跳转预测算法也可能不一样。

自修改代码指的是代码在执行过程当中可能修改自身。对于支持指令预取的ARM系统，自修改代码可能带来潜在的问题。当指令被预取后，在该指令被执行前，若是有数据访问指令修改了位于主存中的该指令，这时被预取的指令和主存中对应的指令不一样，从而多是执行的结果发生错误。