ARM处理器寄存器和运行状态

ARM体系的CPU有以下7种工作模式:

  1、用户模式(Usr):用于正常执行程序;

2、快速中断模式(FIQ):用于高速数据传输;

3、外部中断模式(IRQ):用于通常的中断处理;

4、管理模式(svc):操作系统使用的保护模式;

5、数据访问终止模式(abt):当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟存储以及存储保护;

6、系统模式(sys):运行具有特权的操作系统任务;

7、未定义指令中止模式(und):当未定义的指令执行时进入该模式,可用于支持硬件;

当异常发生的时候CPU会进入到相应的模式来进行处理:

异常 模式 描述
复位 管理模式 复位电平有效时,产生复位异常,程序转跳到复位处理程序执行
未定义指令 未定义模式 遇到不能处理的指令,产生未定义指令异常
软件中断 管理模式 执行swi指令产生,用于用户模式下的程序调用特权操作指令
预存指令 中止模式 处理器预取指令的地址不存在,或者该地址不允许当前指令访问,产生指令预取中断异常
数据操作 中止模式 处理器预取数据的地址不存在,或者该地址不允许当前指令访问,产生指令预取中断异常
未使用 未使用 未使用
IRQ IRQ 外部中断请求有效,且CPSR中的1位为0时,产生IRQ异常
FIQ FIQ 快速中断请求引脚有效,且CPSR中的F位为0时,产生FIQ异常

以下是寄存器和运行模式对应的关系:

R0---R12是普通寄存器,可以任意读写.

R13是栈指针寄存器,用于保存堆栈指针

R14是程序连接寄存器,当执行BL子程序调用指令时,R14中得到R15的备份,而当发生中断或异常时,R14保存R15的返回值

R15是程序计数器

(A/C)PSR:(标志位寄存器)

  T位:1——CPU处于Thumb状态, 0——CPU处于ARM状态;

  I、F(中断禁止位): 1——禁止中断, 0——中断使能;

  工作模式位:可以改变这些位,进行模式切换;

spsr:程序状态保存寄存器,当切换进入某一个特权模式时,SPSR保存前一个工作模式的CPSR值,这样,当返回前一个工作模式时,可以将SPSR的值恢复到CPSR中

时间: 2024-10-13 13:58:09

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ARM处理器共有7种运行模式: l  用户模式(User,usr):正常程序执行的模式 l  快速中断模式(FIQ,fiq):用于高速数据传输和通道处理 l  外部中断模式(IRQ,irq):用于通常的中断处理 l  特权模式(Supervisor,sve):供操作系统使用的一种保护模式 l  数据访问中止模式(Abort,abt):用于虚拟存储及存储保护 l  未定义指令中止模式(Undefined,und):用于支持通过软件仿真硬件的协处理器 l  系统模式(System,sys):用于运行

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