房产网站建设网站推广,北京网站建设公司哪家最好,常用网站开发模式,wordpress 后台菜单早期的ARM核有状态(ARM或Thumb)切换(通过BX等指令修改CPSR寄存器(当前程序状态寄存器#xff0c;存放条件码标志#xff0c;中断禁止位#xff0c;当前处理器模式以及其他状态和控制信息)中T的控制位完成程序状态的切换)#xff0c;现在ARM都只使用Thumb状态了。所以#…早期的ARM核有状态(ARM或Thumb)切换(通过BX等指令修改CPSR寄存器(当前程序状态寄存器存放条件码标志中断禁止位当前处理器模式以及其他状态和控制信息)中T的控制位完成程序状态的切换)现在ARM都只使用Thumb状态了。所以我们不在讨论状态切换相关。一、ARM七种工作模式及其应用场合(Linux操作系统使用了其中USR和SVC模式、出现异常时还可能通过进入其他模式转为Linux内核态)在CPSR寄存器中设置M[4:0]位分别对应如下七种模式(注意用户模式和系统模式只有对CPSR的读权限因此、这两种模式下不可以通过直接设置CPSR进入其他模式(SWI汇编指令除外))1.用户模式(USR):用于正常执行程序。在Linux操作系统中用户空间进程就是在这种模式下运行。CPSR寄存器M[4:0]设置10000。2.系统模式(SYS)运行有特权的操作系统任务。CPSR寄存器M[4:0]设置11011。这个模式和用户模式共用R15-pc(程序计数器存放下一条指令所在单元的地址)的值因此不用ARM强制赋值。ARM进入以下几种模式后都需要给R15-PC寄存器重新赋值、也就是开始执行新的指令。3.管理模式(SVC)操作系统使用的保护模式(高权限)。在Linux操作系统中内核空间在这种模式下运行。CPSR寄存器M[4:0]设置10011。当ARM刚上电或复位时、进入该模式并强制PC从0x0000 0000处取指令当系统软中断(如系统调用调用ARM的SWI汇编指令)时、进入该模式并强制PC从0x00000008处取指令——这也是ARM从用户模式主动切入管理模式(Linux从用户态主动进入内核态)的唯一方法。后面章节会详细分析。当出现异常状况时Linux还有可能在如下几种ARM模式下运行如硬件中断、程序问题导致的异常等。4.快速中断模式(FIQ)用于高速数据传输。CPSR寄存器M[4:0]设置10001。进入该模式后、ARM强制PC从0x0000001C处取指令。5.外部中断模式(IRQ)用于通常的中断处理。CPSR寄存器M[4:0]设置10010。进入该模式后、ARM强制PC从0x00000018处取指令。6.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内存及存储保护。CPSR寄存器M[4:0]设置10111。当指令取终止时、进入该模式并强制PC从0x0000000C处取指令当数据取终止时、进入该模式并强制PC从0x00000010处取指令。7.未定义指令终止模式(UND)当未定义的指令执行时进入该模式可用于支持硬件。CPSR寄存器M[4:0]设置11111。当程序中出现未定义的指令时、进入该模式并强制PC从0x0000 0004处取指令。在非user模式下的其他6中模式有SVCFIQIRQABTUNDSYS都可以修改CPSR寄存器、从而控制ARM工作模式的切换。在Linux操作系统中当CPU处于特权模式(Linux处于内核态)时可以随意进入用户态。而当CPU处于用户模式(Linux处于用户态)时Linux从用户态切换到内核态(ARM从用户模式切换到其他特权模式)只有在系统调用和中断(中断进入IRQ模式也可以操作内核)两种情况下发生一般程序一开始都是运行于用户态当程序需要使用系统资源时就必须通过调用软中断进入内核态。每一种工作模式的R13-SP(堆栈指针寄存器在堆栈操作中使用)都是独立的。因此对程序中需要用到的每一种模式都要给SP定义一个堆栈地址。方法是改变状态寄存器(CPSR)内的状态位使处理器切换到不同的状态然后给SP赋值。注意不要切换到User模式进行User模式的堆栈设置因为进入User模式后就不能再操作CPSR回到别的模式了可能会对接下去的程序执行造成影响。ARM在刚上电或复位后、进入SVC管理模式并从0x0000 0000开始取指令bootloader和LinuxKernel都是工作在此模式。二、ARM工作模式切换的两种方法1.被动切换是指ARM在当前工作模式下没有要求模式切换、而被动地进入另外一种模式。在ARM运行的时候产生一些异常(包括软中断)或者中断(硬中断)来进行模式切换。如上边提到的Linux操作系统从用户态到内核态如硬件中断或程序异常。内核态不会被动切换到用户态。2.主动切换是指ARM在当前工作模式下通过一些自主操作、主动的要求切换工作模式。ARM通过软件改变即软件设置寄存器来进行ARM的模式切换因为ARM的工作模式都是可以通过相应寄存器的赋值来切换的。如上边提到的Linux操作系统从内核态到用户态这里边有一个比较特殊的情况Linux用户态可以通过系统调用主要要求切换到内核态。ARM主要寄存器汇总CPSR及SPSR当前程序状态寄存器和保存程序状态寄存器R15-PC及R14-LR程序计数器和用户保存PC的连接寄存器R13-SP堆栈指针。
