嵌入式系统学习Day37（ARM）

1、什么是RISC、CISC；

CISC：complex instruction set computer 复杂指令集架构 用复杂指令覆盖更多场景（X86）
RISC：reduce instruction set computer 精简指令集架构 用简单指令提升执行速度 ARM

2、冯.诺伊曼架构和哈佛架构有何区别？ARM内核属于哪一种？

冯.诺伊曼架构： “指令与数据混合存储、共享总线访问”
哈佛架构：“指令与数据分离存储、独立总线访问”
冯?诺伊曼架构的核心是 “低成本、通用性”：通过简单结构降低硬件成本，适合通用计算场景（如 PC），即使效率稍低，也可通过 “提高时钟频率、增加缓存” 弥补；
哈佛架构的核心是 “高实时性、高吞吐量”：通过并行访问提升效率，适合专用计算场景（如 DSP 处理音频 / 视频信号），但硬件成本更高；
ARM 内核（如 Cortex-M 系列、Cortex-A 系列）的架构并非 “纯哈佛” 或 “纯冯.诺伊曼”，而是基于哈佛架构的改进设计，核心原因是 “平衡效率与灵活性”；
ARM 内核的 “改进型哈佛架构” 是场景优化的产物：既用内部分离存储保证执行效率，又用外部兼容设计降低成本，完美适配移动设备、物联网等 “既要性能又要低功耗、低成本” 的需求。

3、ARM内核中都有什么？

ARM 内核的组成遵循 “精简高效、模块化扩展” 原则：
基础模块（流水线、ALU、寄存器）保证指令高效执行；
存储管理模块（Cache、MMU/MPU）平衡速度与安全性；
异常控制和总线接口确保系统稳定与外部兼容；
特色模块（FPU、DSP）则根据场景（移动设备、嵌入式、服务器）灵活配置，这也是 ARM 能在从智能手表到数据中心的全场景中广泛应用的核心原因。

4、ARM有几种工作模式？

7个基本的工作模式
1.User：非特权模式，大部分任务执行在这种模式
2.FIQ：当一个高优先级（fast)中断产生时将会进入这种模式
3.IRQ：当一个低优先级（normal）中断产生时将会进入这种模式
4.Supervisor:当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式
5.Abort：当存取异常时将会进入这种模式
6.Undef：当执行未定义指令时会进入这种模式
7.System：使用和User模式相同寄存器集的特权模式
Cortex-A特有模式：
Monitor：是为了安全而扩展出的用于执行安全监控代码的模式；也是一种特权模式
Hyp：是一种特殊的特权模式，专为虚拟化技术设计，主要用于支持虚拟机监控器（Hypervisor） 运行，实现对物理硬件的虚拟化管理和多操作系统的隔离运行。

5、什么是异常向量表？

在 ARM 架构中，异常向量表（Exception Vector Table） 是一组连续的、地址固定的内存单元，用于集中存放各种异常（如中断、复位、错误等）的 “入口地址” 或 “跳转指令”。
当 CPU 检测到异常时，会自动根据异常类型跳转到向量表中对应的位置，从而进入相应的异常处理流程。它是 ARM 处理器响应异常的 “导航系统”，确保系统在遇到异常时能快速找到正确的处理程序。