首要介绍前置常识
arm7选用三级流水
（1）取指（fetch）
取指级的使命是从程序存储器中读取指令。
（2）译码（decode）
译码级完结对指令的剖析，并为下一个周期预备数据途径需求的操控信号。在这一级，指令占用译码逻辑，不占用数据通路。
（3）履行（excute）
完结指令要求的操作，并依据需求将成果写回寄存器。指令占用数据途径，寄存器堆被读取，操作数在桶行移位器中被移位。运算器发生运算成果并回写到意图寄存器中，运算器依据指令需求和运送成果更改状况寄存器的条件位。
arm9选用五级流水
（1）取指（fetch）
从存储器中取出指令，并将其放入指令流水线。
（2）译码（decode）
指令被译码，从寄存器堆中读取寄存器操作数。在寄存器堆中有3个操作数读端口，因而大多数ARM指令能在1个周期内读取其操作数。
（3）履行（execute）
将其中一个操作数移位，并在ALU中发生成果。假如指令是Load或Store指令，则在ALU中核算存储器的地址。
（4）缓冲/数据（buffer/data）
假如需求则拜访数据存储器，不然ALU仅仅简略地缓冲一个时钟周期，以便是一切的指令具有相同的流水线流程。
（5）回写（write-back）寄存器堆
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留意，arm7中履行和取指是隔了一级译码级，那一级不读取数据，当时PC=原PC+8， 正常
arm9中履行和取指之间的译码级不再厚道，译码级现已开端从寄存器堆中读取寄存器操作数，这样的话,
读取到得便是PC+4，不是PC+8，履行级又不会再读一次，那将导致履行级的PC仍是=PC+4
为了坚持向下兼容，在ARM9的5级流水线上，取指级添加的PC值被直接送到译码级的寄存器，穿过了两级之间的流水线寄存器，这样译码级得到的PC值便是下一条指令的PC+4，等于当时指令的PC+8，
等到了履行级时，PC寄存器的值=当时指令地址+8
当运用指令STR或STM对R15进行保存时，保存的可能是当时指令地址加8或当时指令地址加12。
到底是哪种方法，取决于芯片的详细规划方法。当然，在同一个芯片中，只能选用一种方法。要么保存当时指令地址加8，要么保存当时指令地址加12。程序开发人员应尽量防止运用STR或STM指令来对R15进行操作。当不可防止要运用这种方法时，能够先经过一小段程序来确认所运用的芯片是运用哪种方法完成的。例如：
SUB R1,PC, #4 ;R1中寄存STR指令地址
STR PC,[R0] ;用STR指令将PC保存到R0指向的地址单元中，
;PC=STR指令地址+偏移量（偏移量为8或许12）。
LDR R0,[R0] ;读取STR指令地址+偏移量的值
SUB R0,R0,R1 ; STR指令地址+偏移量的值减去STR指令的地址，
;得到偏移量值（8或许12）。
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ARM7选用三级流水线的冯·诺伊曼结构，ARM9选用五级流水线的哈佛结构。
ARM7流水线包含取指（fetch）、译码（decode）、履行（excute）。ARM7流水线在译码阶段不读取操作数寄存器，因而履行阶段的PC值和取指阶段的PC值关系为：PC（excute）=PC（fetch）+8。
ARM9流水线包含取指（fetch）、译码（decode）、履行（excute）、缓冲/数据（buffer/data）、回写（write-back）寄存器堆。ARM9流水线在译码阶段现已开端读取操作数寄存器，因而译码阶段的PC值和取指阶段的PC值关系为：PC（decode）=PC（fetch）+4。因而履行阶段的PC值和译码阶段的PC值关系为：PC（excute）=PC（decode）+4。
为了确保ARM9流水线和ARM7流水线兼容，ARM9流水线将取指阶段的PC值跨过取指和译码流水线寄存器，直接送往译码阶段寄存器，这样依然确保履行阶段的PC值和取指阶段的PC值关系为：PC（excute）=PC（fetch）+8。
以下面uboot中的start.S的最开端的汇编代码为例来进行解说：
00000000 <_start>:
0: ea000014 b 58
4: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 20 <_undefined_instruction>
8: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 24 <_software_interrupt>
c: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 28 <_prefetch_abort>
10: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 2c <_data_abort>
14: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 30 <_not_used>
18: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 34 <_irq>
1c: e59ff014 ldr pc, [pc, #20] ; 38 <_fiq>
00000020 <_undefined_instruction>:
20: 00000120 .word0x00000120
仿制代码
下面临每一个指令周期，CPU做了哪些工作，别离详细进行论述：
在看下面详细解说之前，有一句话要紧记，那便是：
PC不是指向你正在运转的指令，而是
PC一直指向你要取的指令的地址。
知道清楚了这个条件，后边的举例解说，就简单懂了。
指令周期Cycle1
（1）取指：
PC总是指向即将读取的指令的地址（即咱们常说的，指向下一条指令的地址），而当时PC=4，
所以去取物理地址为4对对应的指令“ldr pc,[pc,#20]”，其对应二进制代码为e59ff014。
此处取指完之后，自动更新PC的值，即PC=PC+4（单个指令占4字节，所以加4）=4+4=8
指令周期Cycle2
（1）译指：翻译指令e59ff014；
（2）一起再去取指：
PC总是指向即将读取的指令的地址（即咱们常说的，指向下一条指令的地址），而当时PC=8，
所以去物理地址为8所对应的指令“ldr pc,[pc,#20]”其对应二进制代码为e59ff014。
此处取指完之后，自动更新PC的值，即PC=PC+4=8+4=12=0xc
指令周期Cycle3
（1）履行（指令）：履行“e59ff014”，即“ldr pc,[pc,#20]”所对表达的意义，即
PC
= PC + 20
= 12 + 20
= 32
= 0x20
此处，仅仅核算出待会要赋值给PC的值是0x20，这个0x20还仅仅放在履行单元中内部的缓冲中。
（2）译指：翻译e59ff014。
（3）取指：
此过程由所以和上面（1）中的履行同步做的，所以，未受到影响，持续取指，而取指的那一时间，PC为上一Cycle
更新后的值，即PC=0xc，所以是去取物理地址为0xc所对应的指令”ldr pc,[pc,#20]”，对应二进制为e59ff014。
