2.1.4 ARM版本的命名规则

从最初开发到现在，ARM版本结构有了巨大的改进，并在不断完善和发展。这里提到的命名规则，分成两类：一类是基于ARM的版本命名规则；另一类是基于ARM版本的处理器系列命名规则。基于ARM的版本命名规则具体格式如下：

该命名规则分成4个组成部分：

● ARMv——固定字符，即ARM Version——指令集。

● n——版本号。

● variants——变种。

● x（variants）——排除x后指定的变种。

为了清楚地表达每个ARM应用实例所使用的指令集，ARM公司定义了8种主要的ARM指令集体系结构版本，以版本号V1～V8表示，如表2-1所示。

（1）ARM版本V1

该版体系结构只在原型机ARM1出现过，只有26位的寻址空间，没有用于商业产品。其基本性能有：基本的数据处理指令（无乘法）；基于字节、半字和字的Load/Store指令；转移指令，包括子程序调用及链接指令；供操作系统使用的软件中断指令SWI；寻址空间为64 MB。

（2）ARM版本V2

该版体系结构对V1版进行了扩展，例如ARM2和ARM3（V2A）架构。包含了对32位乘法指令和协处理器指令的支持。版本V2A是版本V2的变种，ARM3芯片采用了版本2A的，是第一片采用片上Cache的ARM处理器。同样为26位寻址空间，现在已经废弃不再使用。

版本V2体系结构与版本V1相比，增加了以下功能：乘法和乘加指令；支持协处理器操作指令；快速中断模式；SWP/SWPB的最基本存储器与寄存器交换指令；寻址空间为64 MB。

（3）ARM版本V3

ARM作为独立的公司，在1990年设计的第一个微处理器采用的是版本V3的ARM6。V3版体系结构对ARM体系结构作了较大的改动，寻址空间增至32位（4 GB）；当前程序状态信息从原来的R15寄存器移到当前程序状态寄存器（Current Program Status Register，CPSR）中；增加了程序状态保存寄存器（Saved Program Status Register，SPSR）；增加了两种异常模式，使操作系统代码可方便地使用数据访问中止异常、指令预取中止异常和未定义指令异常；增加了MRS/MSR指令，以访问新增的CPSR/SPSR寄存器；增加了从异常处理返回的指令功能。

（4）ARM版本V4

V4版体系结构在V3版上作了进一步扩充，V4版体系结构是目前应用最广的ARM体系结构，ARM7、ARM8、ARM9和Strong ARM都采用该体系结构。V4不再强制要求与26位地址空间兼容，而且还明确了哪些指令会引起未定义指令异常。指令集中增加了以下功能：符号化和非符号化半字及符号化字节的存/取指令；增加了T变种，处理器可工作在Thumb状态，增加了16位Thumb指令集；完善了软件中断SWI指令的功能；处理器系统模式引进特权方式时使用用户寄存器操作；把一些未使用的指令空间捕获为未定义指令。

（5）ARM版本V5

V5版体系结构是在V4版基础上增加了一些新的指令，ARM10和Xscale都采用该版体系结构。这些新增命令有：带有链接和交换的转移BLX指令；计数前导零CLZ指令；BRK中断指令；增加了数字信号处理指令（V5TE版）；为协处理器增加更多可选择的指令；改进了ARM/Thumb状态之间的切换效率；E——增强型DSP指令集，包括全部算法操作和16位乘法操作；J——支持新的Java，提供字节代码执行的硬件和优化软件加速功能。

（6）ARM版本V6

V6版体系结构最初是在ARM11处理器中使用。在降低耗电量的同时，还强化了图形处理性能。通过追加有效进行多媒体处理的单指令多数据（Single Instruction Multiple Data，SIMD）功能，将语音及图像的处理功能提高到了原型机的4倍。

（7）ARM版本V7

V7体系结构是在ARMV6的基础上诞生的。该体系结构采用了Thumb-2技术，它是在ARM的Thumb代码压缩技术的基础上发展起来的，并且保持了对现存ARM解决方案的完整的代码兼容性。ARMV7体系结构还采用了NEON技术，将DSP和媒体处理能力提高了近4倍，并支持改良的浮点运算，满足下一代三维图形、游戏物理应用以及传统嵌入式控制应用的需求。

（8）ARM版本V8

V8体系结构是在32位ARM体系结构上进行开发的，首先用于对扩展虚拟地址和64位数据处理技术有更高要求的产品领域，如企业应用、高档消费电子产品。ARMV8体系结构包含两个执行状态：AArch64和AArch32。AArch64执行状态针对64位处理技术，引入了一个全新指令集A64；而AArch32执行状态将支持现有的ARM指令集。