标签：架构 int ram 指令和数据 单片机 指令 冯诺 CPU

这个问题隶属于CPU设计的范畴

 

其等价问题为 CPU是如何获取指令和数据的，进一步的，指令和数据是否是分开存取的

普遍的说法是这样的，如果指令和数据分开存取，则是哈佛结构，否则是冯诺依曼结构

 

不要尝试去记忆这些结论，我们要去思考，去理解这个事情

 

以51内核的单片机为例，我们将编译后的bin文件烧录到片子里面，然后上电之后程序执行

看似简单的过程，里面也有一些我们不是很清楚的细节，一些记忆碎片没有完全联系起来

 

比如：

a.51单片机的norflash 有几十K

b.我们烧录进去的代码肯定包含指令和数据

c. 51 单片机的运行也是需要ram的，好像叫做sram

 

这个时候，问题逐渐变得清晰起来，我至少有以下几个问题要问：

1. 烧录的代码全部烧到norflash了吗，还是指令在flash, 数据在sram？

2. sram能掉电存储吗？

3. int main() { int a = 5; int b = 10; int c = a + b; return c;  } 这个例子中，5， 10是指令还是数据？

4. int main() { printf("helloworld\n"); return 0; } 这个例子中，"helloworld"是指令还是数据？

========================================================================

不问不知道，我在这么基础的问题上竟然还犯了错误:

首先，我的大前提中的b就犯了错误，烧录的code全是指令

其次，常识性的错误：sram不可掉电存储，代码全部烧到norflash中

 

所谓的数据是指运行时的概念，CPU run起来的时候会去访问ram, 通过寻址指令在cpu寄存器和ram中来回搬运数据

MOV R1,#00H的机器代码是 A8 00，一共两个字节，而且存储在ROM。
而你把MOV R1,#00H认为是两个部分是错误的，这是一个完整的指令（即存储在ROM），
不是说MOV是指令而后面的R1,#00H不是指令——你只是看表面上的内容，没有看其本质。
一条汇编指令的完整格式是[标号:]操作码[源操作数],[母的操作数][;注释]，其中中括号内的可以省略

也就是说，问题3，4中的常量也是code的一部分， 只不过，涉及全局变量和常量字符串的code可能在链接脚本的处理上有点特殊

关于链接脚本，需要再开一个专栏讲解

 

回答了这些问题，单片机上电启动的图景才渐渐在脑海中清晰起来。

单片机上电后，CPU去norflash中的固定位置取第一条指令，然后译指执行，这个期间，一些存储计算等操作会用到ram, 那就必然涉及CPU访问ram。下图是51的系统结构框图

 

 
那这到底是不是哈佛结构呢？

看两点：一是程序和数据存储要分开，二是程序和数据要有单独的读取路径

 

很遗憾，51不满足第二点，它是公用了数据线 和地址线去访问指令和数据的

 

那谁是标准的哈佛结构呢，我们接触过的cortex-m3的单片机就是。

 

 

 

 

所以其实，后面会发现，现代的CPU都是混用这两种结构了，CPU和存储器并不直接相连，在cache外面，程序和数据是存在一起的

通过AHB总线访问，到了里面又会分开，指令是指令，数据是数据。

标签：架构,int,ram,指令和数据,单片机,指令,冯诺,CPU
来源： https://www.cnblogs.com/Arnold-Zhang/p/15388263.html

本站声明： 1. iCode9 技术分享网（下文简称本站）提供的所有内容，仅供技术学习、探讨和分享；
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
3. 关于本站的所有言论和文字，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
4. 本站文章均是网友提供，不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属；如您发现该文章侵犯了您的权益，可联系我们第一时间进行删除；
5. 本站为非盈利性的个人网站，所有内容不会用来进行牟利，也不会利用任何形式的广告来间接获益，纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。