10. ARM的编程模式和7种模式

ARM 的基本设定

• ARM采用的是32位架构

• ARM约定：

  • Byte : 8bits
  • Halfword: 16bits(2byte)
  • Word: 32bits(4byte)

• 大部分ARM Core 提供 ：

  • ARM指令集（32bit）
  • Thumb 指令集（16bit）
  • Thumb2指令集 (16&32bit)

• Jazelle cores 支持Java bytecode

ARM处理器工作模式

• ARM有7个基本工作模式：
  - 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）中断产生时将进入这种模式
  - Supervisor: 当复位或软中断指令执行将会进入这种模式
  - Abort: 当存取异常时将会进入这种模式
  - Undef: 当执行未经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，可以时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