ARM 学习笔记(一)基本知识

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1. ARM处理器的七种模式。

User, FIQ, IRQ, Supervisor, Abort, Undefined, System

在linux下最常用到的就是用户模式(usr),系统模式(System)和外部中断模式(IRQ)。usr是跑用户程序,在用户进程上下文时的模式;System是在操作系统里,为了访问所有的系统资源,同时又和usr模式公用而是用的模式;后者是发生中断,在中断上半部的模式。

什么情况下发生模式间的切换? 

异常,中断发生和返回时,从用户层陷入系统,数据异常,访问未定义指令异常,FIQ在以前的项目中用作kernel panic后进入ramdump时使用的状态。

2. PC指令

由于ARM是三级流水,所以PC总是指向当前指令+8(少数情况下是12,某些芯片的STR/STM指令),这点在crash的memory dump里应该是debug的线索之一,当ARM的供电不稳定时有可能会发生PC跑飞的问题。

3. CPSR寄存器

用于程序的状态寄存器

I=1 禁止 IRQ, F=1禁止FIQ,T=1执行Thumb,[M4:M0]进行处理器模式切换。

因此不论是模式之间的切换还是ARM <->Thumb间的切换,都只要填写这个寄存器相应位即可完成修改。

4. 异常处理

4个步骤:1. 保存CPSR 到该异常的SPSR中;2. 设置CPSR的位,比如禁止IRQ或者FIQ中断;3. 设置lr_mode为返回地址;4. 将pc设置成中断向量表的地址;

[参考文献]

《ARM体系结构与编程》

Linux内核学习和研究及嵌入式(ARM)学习和研究的开放文档 http://lli_njupt.0fees.net/index.html