我对ARM编程很新。我注意到有几种架构，如ARMv4，ARMv5，ARMv6等。这些架构有什么区别？他们有不同的指令集或行为吗？
最重要的是，如果我为ARMv6编译一些C代码，它会在ARMv5上运行吗？在ARMv6上运行的ARMv5代码怎么样？或者，如果我编写内核汇编代码，我是否只需要担心差异？
答案 0 :(得分：35)
ARM世界有点混乱。
对于C程序员来说，事情很简单：所有ARM架构都提供常规的32位平面寻址编程模型。只要您使用C源代码，您可能会看到的唯一区别是有关字节序和性能的信息。大多数ARM处理器（甚至旧型号）都可以是big-endian和little-endian;然后由逻辑板和操作系统做出选择。好的C代码是 endian neutral ：它编译并正常工作，无论平台字节顺序如何（字节序中立性对可靠性和可维护性有好处，但对性能也有好处：非中性代码是访问相同的代码数据通过不同大小的指针，这会严重破坏编译器用来优化代码的严格别名规则。）
如果你考虑二进制兼容性（即重用已经编译过一次的代码），情况就完全不同了：
给定处理器可以实现多个指令集。只知道ARM代码的最新处理器是StrongARM，这是一个已经相当陈旧（15年）的ARMv4代表。 ARM7TDMI（ARMv4T架构）同时了解ARM和Thumb，几乎所有后续ARM系统（Cortex-M除外）都是如此。 ARM和Thumb代码可以在同一个应用程序中混合在一起，只要在约定更改的地方插入适当的粘合剂;这称为 thumb interworking ，可以由C编译器自动处理。
Cortex-M0只知道Thumb指令。它知道一些扩展，因为在“普通”ARM处理器中，操作系统必须使用ARM代码（用于处理中断）;因此，Cortex-M0知道几个Thumb-for-OS的东西。这与应用程序代码无关。
其他Cortex-M只知道Thumb-2。 Thumb-2 主要向后兼容Thumb，至少在汇编级别。
因此，如果使用编译器开关编译某些代码，告知这是针对ARMv6的，那么编译器可能会使用ARMv6中的少数指令而不是ARMv5。这是在几乎所有平台上遇到的常见情况：例如，如果您使用-march=core2标志在PC上使用GCC编译C代码，则生成的二进制文件可能无法在较旧的Pentium处理器上运行。 / p>
调用约定是一组规则，它们指定函数如何交换参数和返回值。处理器只知道它的寄存器，并且没有堆栈的概念。调用约定告诉参数进入哪些寄存器，以及它们是如何编码的（例如，如果有char参数，它进入寄存器的低8位，但调用者应该清除/符号扩展高24位，还是没有？）。它描述了堆栈结构和对齐。它规范了对齐条件和结构域的填充。
ARM有两种主要约定，称为ATPCS（旧）和AAPCS（新）。它们在浮点值方面有很大不同。对于整数参数，它们大多数相同（但AAPCS需要更严格的堆栈对齐）。当然，约定取决于指令集和Thumb交互的存在。
在某些情况下，可能会有一些符合ATPCS和AAPCS的二进制代码，但这不可靠，并且没有不匹配的警告。所以底线是：你不能在使用不同调用约定的系统之间实现真正的二进制兼容性。
ARM体系结构可以使用可选元素进行扩展，这些元素将自己的指令添加到核心指令集。 FPU是一个可选的协处理器（在实践中很少遇到）。另一个协处理器是NEON，这是一些较新的ARM处理器上的SIMD指令集。
使用协处理器的代码不会在不具有协处理器功能的处理器上运行，除非操作系统捕获相应的操作码并在软件中模拟协处理器（这或多或少是使用浮点参数时发生的情况） ATPCS调用约定，它是慢）。
总而言之，如果你有C代码，那么重新编译它。不要尝试重用为其他架构或系统编译的代码。
答案 1 :(得分：5)
想想这个ARM与ARM之类的东西，比如wintel计算机和intel mac。假设你在两台计算机上都拥有相同的intel芯片（系列），那么你的C代码的一部分可以编译一次并在两个处理器上运行就好了。您的程序变化的位置和原因与英特尔处理器无关，但与其周围的芯片和主板以及本案例中的操作系统有关。
对于ARM与ARM，大多数差异不是核心，而是围绕核心的供应商特定逻辑。所以这是一个加载的问题，如果你的C代码是一些应用程序调用标准的api调用，那么它应该在arm或intel或powerpc或其他任何东西上编译。如果您的应用程序与片上或板载外设进行通信，那么无论处理器类型是什么，一块板，一块芯片都会有所不同，因此必须为该芯片或主板编写C代码。如果为ARMv6编译二进制文件，它可以并且将在ARMv4上具有未定义的指令并将导致异常。如果为ARMv4编译，ARMv6应该运行得很好。
充其量，如果您在此应用程序领域，那么您可能会看到的只是性能差异。其中一些与您在编译器选项中的选择有关。有时你可以帮助你的代码。我建议尽可能避免分裂和浮点。我不喜欢乘法，但如果推动，将采取乘法而不是除数。 x86已经让我们破坏了未对齐的访问，如果你现在开始使用对齐的I / O，当你进入其他更喜欢对齐访问的芯片时，它会为你节省时间，或者你会得到各种各样的操作系统和bootloaders配置ARM进行响应，这些都不是你在x86上习惯的。同样保持这种习惯，你的x86代码运行得更快。
获取ARM ARM的副本（谷歌：ARM架构参考手册，你可以免费下载很多地方，我不知道当前的转速是什么，转换我或者其他什么）。浏览ARM指令集，看到所有内核都支持大多数指令，有些指针随时间增加，如divide和byteswap等。你会发现内核之间没有什么可担心的。
从系统角度思考，wintel与intel mac。 ARM不制造芯片，制造和许可核心。在他们的芯片中使用ARM的大多数供应商都有自己的特殊酱。所以它就像wintel与mac在中间使用相同的处理器，但在涉及处理器接触和必须使用的所有东西时完全不同。它并不止于ARM内核，ARM销售外围设备，浮点单元，缓存等。例如，如果有任何ARMv4是相同的那么少。如果您的代码触及差异，那么如果您不知道，那么您将遇到问题。
除了ARM ARM之外，对于芯片的臂部分，还有TRM（技术参考手册）。但如果你使用它的组件得到错误的trm可能会让你头疼。 TRM可能有寄存器描述和ARM ARM没有的其他东西，但是如果你住在应用程序空间中，你可能不需要它们，也不需要ARM ARM。如果没有别的，ARM ARM很适合教育目的。了解您可能不想分割或使用未对齐访问的原因。
答案 2 :(得分：4)
最大的不同来自：
答案 3 :(得分：3)
如果差异对您来说非常重要，那么您应该能够从ARM的公开文档中找到它。
但是用更高级别的语言写作的整个观点（即使它只是像C一样“高”）是不担心它。您所做的就是重新编译。即使在内核中，也没有那么多真正需要在汇编中编写;当你必须在汇编中写一些东西时（即不仅仅是为了获得最大的性能），它通常不仅仅是因为CPU的选择（例如直接在内存映射的地方？）。
答案 4 :(得分：2)
通常在架构之间移植时要检查的区域的快速和脏的列表：