12.ARM的编程模式和7中工作模式

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ARM的基本设定

  • ARM采用的是32位架构
  • ARM约定
  • Byte: 8bits (1byte)
  • HalfWord : 16bits(2byte)
  • Word: 32bits(4byte)

  • 大部分ARM core 提供:

    • ARM指令集(32-bit)
    • Thumb指令集(16-bit)
    • Thumb指令集(16 & 32bit)
  • jazelle cores 支持java bytecode

ARM 处理器工作模式

  • User : 非特权模式,大部分任务执行这种模式
  • FIQ : 当一个高优先级(fast) 中断产生时将会进入这种模式
  • IRQ : 当一个低优先级(normal) 中断产生时将会进入这种模式
  • Supervisor :当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式
  • Abort : 当存取异常时将会进入这种模式
  • Undef : 当执行未定义指令时会进入这种模式

  • System : 使用和User模式相同寄存器集的特权模式

除User(用户模式)是Normal(普通模式)外,其他6种都是Privilege(特权模式)。
Privilege中除Sys模式外,其余5种为异常模式。
各种模式的切换,可以是程序员通过代码主动切换(通过写CPSR寄存器);也可以是CPU在某些情况下自动切换。
各种模式下权限和可以访问的寄存器不同

CPU为什么设计这些模式

CPU是硬件,OS是软件,软件的设计要依赖硬件的特性,硬件的设计要考虑软件需要,便于实现软件特性。
操作系统有安全级别要求,因此CPU设计多种模式是为了方便操作系统的多种角色安全等级需要。